Regelbare voeding voor treinbaan

[RICROO]

Bert,

Hoezo Chinese kwaliteit? Zij halen de onderdelen uit dezelfde fabriek als de leveranciers van het duurdere dus zogenaamd betere spul. Bovendien stelt het allemaal niets voor, gaat het stuk, koop je gewoon weer een nieuwe. Voordat jet het geld hebt uitgegeven voor wat je hier in een keer kwijt bent ben je al heel wat jaren verder.

Richard

[Silvolde]

Beste allemaal,

Met het gevaar dat mijn bijdrage voor menigeen niet interessant is..

Als elektronica / modelspoorhobbyist wilde ik een aantal modulaire voedingen bouwen met verschillende spanningen en vermogens. Hierbij werd ik geholpen met de aanwezigheid van zowel ringkern transformatoren als Sarel behuizingen. Aanvankeljk wilde ik voor de instelbare voedingen de analoge regelaar LM317 gebruiken; echter de voordelige en compacte schakelende voedingsunits 1,2-37Vdc met een hoog rendement brachten mij op andere gedachten.
Binnenkorte wil ik hier een aantal afbeeldingen achter laten die een indruk van het geheel geven.

Rob

[Silvolde]

Vervolg, deel 2.

De genoemde kunststof behuizingen van Sarel zijn circa 10 x 10 x 6 cm. Hierin kunnen ringkerntrafo's met aansluitbussen gemakkelijk ondergebracht worden. De kernafmetingen van deze trafo's zijn dusdanig compact dat zelfs een 180VA trafo daarin ondergebracht kan worden. Gezien de inschakelstroom van een transformator in het algemeen en een ringkerntrafo in het bijzonder moet er aan de primaire zijde een trage zekering ingebouwd worden.

Omdat ik naast 'treintjes' ook andere electronica toepassingen heb, zijn - om onherstelbare problemen te voorkomen - de contactbussen zowel in kleur als in positie verschillend. De beide ringkerntrafo's met 30 Vac uitgangsspanning leveren na gelijkrichting en afvlakking circa 40 volt gelijkspanning. Voor genoemde andere toepassingen kan deze spanning te hoog zijn; derhalve heb ik een lineaire step-down unit gebouwd die de 30 Vac omzet in 30 Vdc. De maximale stroom bedraagt 6,3 A.

Voor modelspoor doeleinden gebruik ik de voorhanden zijnde ringkerntrafo's (80VA/2x15 Vac en 100 VA/2x21Vac). De gelijkrichtmodules zijn voor beide trafo's ruim bemeten. Met deze gelijkrichting modules kunnen diverse compacte Vdc modules verbonden worden zoals Arduino toepassingen en verdere 5Vdc,  12Vdc & andere gelijkspanningen. De Verbindingsbussen zijn standaard 4 mm. aansluitbussen. Voor de verbinding gebruik ikzelf 4 mm. contactpennen; verbindingskabels passen ook vanzelfsprekend. De bijgaande foto's geven een indruk van de modulaire constructie.











De eerder gememoreerde schakelende voedingsprintjes zijn compact opgebouwd, hebben een hoog rendement en kosten een paar Euro. De uitgangsspanning is met een 20-slag instelpotmeter goed te regelen. Gezien de hoge schakelfrequentie (150 kHz) zal ik nog nagaan of er enige hoogfrequent 'rommel' op de uitgang staat. Naast de standaard versies worden er ook printjes met een digitale voltmeter geleverd. Dit bracht mij ertoe om in de 80VA module daarmee een regelbare 0 - 14 Vdc voeding te integreren.
Op een stukje experimenteerprintplaat heb ik de dioden voor de gelijkrichting aangebracht; de afvlakelco (4.700 uF/ 50Vdc) is een 105°C type en 'hangt' binnen de ringkern. De instelpotmeter heb ik door een miniatuur enkelslag exemplaar vervangen. Door een weerstand parallel aan de potmeter te solderen is het spanningsbereik tot 15 Vdc begrensd. Dit regelbereik is daardoor universeel inzetbaar. De verticaal gemonteerde Shadow schakelaar zorgt daarnaast nog voor ompoling van de spanning. De uitgangsspanning is zowel van 2 mm. als 4 mm. contactbussen af te nemen. Alle interne verbindingen zijn met 1 mm. printpennen gemaakt en met krimpkous geïsoleerd.

Voor de finishing touch moet ik in het deksel nog een uitsparing voor het display aanbrengen en een busje voor de regelknop draaien. De as van de potmeter heeft slechts een 2,8 mm. diameter. De print met display is voorzien van een schakelaar voor ingang / uitgangspanning en display off.









Groet, Rob
(wordt vervolgd)

[Menno]

Omdat ik naast 'treintjes' ook andere electronica toepassingen heb, zijn - om onherstelbare problemen te voorkomen - de contactbussen zowel in kleur als in positie verschillend. De beide ringkerntrafo's met 30 Vac uitgangsspanning leveren na gelijkrichting en afvlakking circa 40 volt gelijkspanning.

Ik kan niet in jouw modelbaan kijken, maar waarom zo'n hoge spanning?

derhalve heb ik een lineaire step-down unit gebouwd die de 30 Vac omzet in 30 Vdc.
De maximale stroom bedraagt 6,3 A.

Wordt dat niet enorm warm bij die stroom? ik twijfel of je dat vermogen wel haalt met het betrekkelijk kleine koellichaam.

Gezien de hoge schakelfrequentie (150 kHz) zal ik nog nagaan of er enige hoogfrequent 'rommel' op de uitgang staat.

Reken maar Elke ontstoring ontbreekt geheel op het printje.

Wat betreft de banaanstekkerbussen: Kon je geen verdiept liggende bussen krijgen? Ik ken de uitvoering van jouw kastjes totaal niet en ken alleen de iets verdiept liggende bussen (ik bedoel dus niet die super-aanraakveilige onzindingen waarbij de contactpen omgeven wordt door een plastic huls die aanraken voorkomt)

Gezien de vermogens vind ik aansluitbussen waarbij een vallend draadje of stuk gereedschap per ongeluk contact kan maken tussen beide geleiders niet zo'n fijn idee

[Silvolde]

Hallo Menno,

Zoals ik al aangaf ben ik ook op andere gebieden met elektronica bezig (meet & regel, audio).  De beide 30 volt trafo’s bleven na een project over en ik vond het zonde om ze zo samen met de kunststof behuizingen op de plank te laten liggen.

Voor wat betreft de step-down unit heb je gelijk als het volledige vermogen continu afgenomen wordt. Bij de maximale stroom wordt in de 2N3055 eindtransistor 63 Watt gedissipeerd. Dit komt in mijn geval zelden voor. Een lagere zekeringwaarde is overigens zonder problemen mogelijk. De compacte schakelende voedingen kunnen een maximale ingangsspanning van circa 35 Vdc aan. Om deze niet te ‘stressen’ heb ik een lagere spanning aangehouden.

Of de schakelende voedingen ontstoord zijn weet ik nog niet. Storing op de middengolf  - de meest makkelijke indicatie – heb ik nog niet uitgetest. Zoals aangegeven wil ik mijn oude, vertrouwde Tek 465 oscilloscoop er eens aanhangen om te zien wat er uit de schakeling komt. Overigens zitten er wel degelijk ontstoringsomponenten op de print. Het zal overigens altijd wel beter kunnen.

Voor de keuze van de verbindingsbussen wilde ik zo compact mogelijk (en goedkoop) werken. Vandaar dat deze bussen geen beschermingsvoorzieningen hebben en nauwelijks uitsteken.  Voor mijn doel zijn ze echter goed toepasbaar. En als op de ‘contactpennen’ tussen beide modules nog een dunne, kunststof ring geschoven wordt is er van enige sluiting geen sprake. Bovendien zal in het meest extreme  geval de zekering zijn werk doen. De ‘kastjes’ zijn van ABS en standaard verkrijgbaar.

Wat ik met mijn bijdrage beoogd heb is om eens op het forum buiten de gebaande paden te gaan en ‘oude’ (lineaire) en ‘nieuwe’ (schakelende) techniek met elkaar  te verbinden. Mijn andere elektronica activiteiten waaronder audio buizen techniek met 450 Volt spanning, passen niet op dit forum.

In de volgende bijdrage wil ik ingaan op verschillende toepassingen moet de zoals wisselaandrijvingen en weerstand aandrijvingen (Brawa armsignalen). Ik verwacht dan ook wat storingsmetingen te kunnen geven.

Groet,
Rob

[Timo]

Mooi gedaan! Wel nog een paar opmerkingen 

De draadjes van en naar de switchmode PSU lijken me wat dun voor 2A.

Ben zelf geen voorstander van 230V en laagspanning zo makkelijk intern te mengen. Zeker niet als het een stekker betreft waar zo makkelijk een los draadje bij in kan schieten.

De trafo heeft twee secundaire windingen van 21Vac? Zo ja, zou ik op de buitenkant even aangeven van welk van de je de regelbare voeding af tapt. Dit zijn van die dingen die je nu nooit nodig hebt tot je hem over 3 jaar eens wilt belasten en je niet meer weer welke wikkeling je nu ook al weer belast.

En dan nog iets over de secundaire wikkelingen. Heb je de contacten in fase gezet? En geef dit ook op de buitenkant aan. Weer voor de toekomst als je beide wikkelingen in serie wilt zetten voor één 42Vac voeding of één van 21Vac @ 4,4A. Nu weet je misschien hoe het zit maar als je het wilt gebruiken ben je het vergeten :p

Secundair afzekeren lijkt me ook geen overbodige luxe....


Timo

[Silvolde]

Beste Timo,

Dank je voor je opmerkingen.
In mijn audio activiteiten is het door elkaar laten lopen van 230Vac netkabels met laagspannings- en signaalverbindingen zo ongeveer een doodzonde. Het effect daarvan hoor je overigens direct...
De professionele 230Vac stekerverbinding is van AMP en uitermate betrouwbaar. Alle verbindingen hebben trekontlasting en zijn tegen aanraking afgeschermd. Ik kan ze een ieder aanbevelen.

Aan de binnenkant van de deksel komt een schema met alle coderingen zodat ook na langere tijd deze informatie beschikbaar is. Dit geldt ook voor de fasering van de beide wikkelingen.
Documenteren is overigens een eigenschap die ik vanuit mijn professie meedraag.

De geëmailleerde secundaire bedrading van de trafo is 0,85 mm. diameter; de flexibele litze verbindingsdraden (ca 1 mm. diameter) zijn individueel verzilverd en van een teflonmantel voorzien. Normaal gesproken worden ze in industriële stappenmotor toepassingen gebruikt. Ik gebruik deze bedrading ook in buizenversterker toepassingen.

Omdat veiligheid bij mij altijd voorop staat - heb je wel eens de hoogspanning bij een CRT buis gemeten? - wordt elke module afdoende gezekerd. Ik zie soms zelfgebouwde apparatuur die de wenkbrauwen doet fronsen. Alhoewel de schakelende voedingsprintjes 'short circuit protected' zijn worden alle in- en uitgangen extra afgezekerd. Iedereen kan tenslotte een foutje maken nietwaar? En 'short circuit' is niet identiek met 'continuous overload', iets wat ook vaak vergeten wordt.

Groet, Rob
 

[Bert van Gelder]

Als je een banaanstekker (of welke stekker dan ook) in één van de secundaire aansluitingen steekt, heb je dan geen kans dat deze een component aan de binnenkant raakt op de print? Een soldeerverbinding, of een pootje van een component? Lijkt zo dicht bij elkaar te zitten.

Gr, Bert

[Silvolde]

Hallo Bert,

Inmiddels ben ik met het modulaire voedingsproject weer een paar stappen verder en zag ik dat ik op jouw opmerkingen niet gereageerd heb.
Het probleem met de foto's is dat ze 2-dimensionaal zijn en je - zeker als ze van bovenaf genomen zijn - geen diepte kunt zien. Ik kan je verzekeren dat de afstand tussen de contactbussen en de prin zodanig is dat er nooit enig contact met een banaanstekker of zo gemaakt kan worden. Overigens gebruik ik op dit moment messing pennen voor de doorverbindingen welke op termijn ook 'verend' worden uitgevoerd.

Gr, Rob

[Krijn]

Hoi allemaal,

Beetje laat op dit draadje maar Okee, ik reageer op het betsellen in china. Heb dat ook 1 keer gedaan daarna niet meer. Het betrof een voedingkabeltje voor een asus tablet. Kabeltje koste 7,99 euro. Dat was de goedkoopste op internet. De site was nederlands en betalen kon met ideal alleeen de levertijd was wel wat lang n.l. 3 a 4 weken. Aan de deur kwam de aap uit de mouw ik moest 4,50 euro invoerrechten betalen en 13,50 euro admin kosten, Goedkoop dus? Ik bestel niet meer in China.

Krijn

[Timo]

Tja, dat is het risico van het vak. Zeker met DHL is het vaak raak. Maar de normale pakketjes via Hong Kong post naar Post NL is vaak geen probleem zolang het niet zo veel waard is. Naar dan nog, veel van dat soort dingen zijn in NL vaak nog steeds duurder dan de Chinese prijs + invoer-afzetterij. Ik krijg vaak meerdere pakketjes uit China per week, geen probleem


Timo

[Krijn]

Hoi Timo,

Het werd gebracht door postNL en het kwam van de site "mini in the box"
Je hebt ook "light in the box"
Beiden zijn nederlandstalig alleen aan de levertijd kun je zien dat het ver weg komt.

Krijn

[Wim Ros]

Krijn,

Dan ben je dus bij de beer gedaan.

Stukje uit de algemene voorwaarden van deze site.

Betalingen binnen de EU

Indien u zich in een land bevindt dat tot de Europese Unie behoort, dan vormen deze voorwaarden een overeenkomst tussen u een LIGHTINTHEBOX (UK) LIMITED. Volgens deze overeenkomst zullen goederen en/of diensten worden geleverd ia LIGHTINTHEBOX (UK) LIMITED) als een vertegenwoordiger van LIGHT IN THE BOX LIMITED of door LIGHT IN THE BOX LIMITED, afhankelijk van de betalingsmethode gebruikt voor de aankoop van de goederen en/of diensten. Indien u zich in een ander land bevindt, dan vormen deze voorwaarden een overeenkomst tussen u en LIGHT IN THE BOX LIMITED en goederen en/of diensten zullen direct door LIGHT IN THE BOX LIMITED worden geleverd.

Groetjes

[M. Regensburg]

Krijn,

Dan heb je dus pech gehad.

Heb zelf een tijd geleden een IP-camera via Light in the box gekocht en kwam er (na definitief bestellen) ook achter dat er misschien invoerrechten en btw betaald moesten worden.
Heb gelijk gereclameerd bij Light in the box maar de bestelling was al definitief en verzendklaar gemaakt.

Wel heb ik bij hun voor elkaar gekregen na een paar mailtjes dat zij de kosten, indien nodig, voor hun rekening zouden nemen.
Uiteindelijk bleek het niet nodig te zijn want ik heb niets bij hoeven te betalen.

Groet,
Michael

[Silvolde]

@Krijn

Ik heb rechtstreeks op ebay.de bij emall-foryou besteld. Zij leveren zonder portokosten. Zolang het bedrag 'laag' blijft zul je geen invoerrechten en BTW betalen. Ga je echter op een attractief aanbod bij grotere hoeveelheden in dan loop je het risico dat jouw pakket ineens belast wordt. Betaling geschiedt via PayPal wat ook nog een garantie geeft dat de bestelling aan komt.

Mijn volgende bijdrage over voedingsmodules komt binnenkort.

Groet,

Rob