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Modul Gittervorspannungserzeugung

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Offline Günthergünther

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Modul Gittervorspannungserzeugung
« am: 29.10.2015 10:57 »
Hallo,

ich habe ein neues Projekt fertiggestellt - es handelt sich diesmal um ein Modul, mit dem man die Gittervorspannung von bis zu 4 Endröhren regeln kann. Gedacht ist diese Platine für Gittervorspannungen bis 50V, bei Änderung der Elko-Spannungswerte ist auch mehr möglich. Bis -24V kann ein 7924 als Regler verwendet werden. Zum Schutz der Endröhren bei eventuellen Kontaktproblemen sind Zenerdioden vorgesehen, welche im Fehlerfall das Gitter gegen die volle Negativspannung zieht und die Röhren somit sperren lässt.

Ich lasse wieder Platinen fertigen, eventuell kann ich es auch an der Uni machen lassen, dazu muss ich aber erst mit den Profs reden.

Hier zunächst Schaltplan & Layout - meldet euch, wenn ihr auch eine Platine wollt. Bauteileliste liegt dann der Platine bei.

Grüße, Thomas

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Offline Doublecut

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Re: Modul Gittervorspannungserzeugung
« Antwort #1 am: 29.10.2015 11:35 »
Hi Thomas,

Schickes Teil :topjob:
Du handelst Dir damit aber einen besonderen Aspekt ein. Die Anodenversorgung schwankt mit den Schwankungen der Netzspannung. Ein stabilisierter Bias tut das nicht. Somit verlierst Du die "automatische" Anpassung der Bias an die Spannungsschwankungen ...
Grüsse, Robert

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Offline dave0715

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Re: Modul Gittervorspannungserzeugung
« Antwort #2 am: 29.10.2015 11:41 »
Ich kann mich auch täuschen, aber mit diesen vier zusätzlichen Kondensatoren am Schleifer; wird dann nicht auch das Signal wechselspannungsmäßig kurzgeschlossen?
Mann muss sich halt die restliche Schaltung dazudenken.

LG
David

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Offline Showitevent

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Re: Modul Gittervorspannungserzeugung
« Antwort #3 am: 29.10.2015 12:21 »
Hey,

keine böse Kritik, eher ein paar Anregungen:
Wie David schon sagte, sind die Elkos in den Ausgängen leider nicht sehr hilfreich.
Zusätzlich ist es bei einem Amp mit parallelen Röhren so, dass die Gitter eben auch Parallel liegen, abgesehen ihrer Gridblocker. Somit kannst du den Bias für jede einzelne Röhre nicht steuern.

Dann sollten am Spannungsregler unbedingt mindestens am Ausgang eine Parallelkapazität von ein paar nF sein. Wird sehr gern weg gelassen, ist aber basic, simple und kostet nichts.

Tips zum Routing:

Groundlayer sind toll und machen vieles entspannter. Allerdings sollte als Basis hier immer im Focus stehen, dass der Strom durch die Pads der Lade und Siebelkos geleitet wird und die Wege short as possible bleiben, das gilt insbesondere für den so gern vernachlässigten Minuspol, dann den Groundlayer drum herum.

Ich focusiere da speziell C2, vorallem aber C1. Der Linearregler produziert ansich bereits einen Stromfluß. Je nach Voltagedrop auch eine ganze menge. Da er selbst am Masseanschluß KEINEN Elko hat, hast du parasitäre Einflüsse auf den Masseanschluß von C2.
So doof und unwahrscheinlich es auch klingen mag, so einfach ist es aber auch. Elkos vor und nach Spannungsreglern gehören direkt ans Pad. Der Zu und Ablauf vom Elkopad weg, nicht vom Spannungsregler.
 
Der Groundlayer ansich wird sehr niederimpedant sein, daher wird es in diesem Layout auch keinen großen Untscheid machen. Dennoch vielleicht einfach zum Berücksichtigen.

Ich route mittlerweile den Minuspol (hier der Pluspol) des Gleichrichters auf den Groundlayer, lasse ihn aber nicht Bestandteil davon sein, bei EAGLE nicht ganz einfach... Hintergrund ist, dass der Groundbezug des Gleichrichters immer an die niederimpedanteste Stelle nah am Elko sein sollte. Liegt er direkt am Groundlayer ist der Stromfluß bzw die Verteilung über den Layer ausschlaggebend dafür, wie gut diverse Zonen gefiltert sind oder nicht.

lg Joe

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Offline Günthergünther

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Re: Modul Gittervorspannungserzeugung
« Antwort #4 am: 29.10.2015 13:35 »
Hallo,

ich hätte mich im Eingangsbeitrag präziser ausdrücken sollen, es gibt einige Missverständnisse  :-[

1. Der Elko am Schleifer des Potis ist so vorgesehen, damit man den Rg1 Gesamt nicht verändert, sondern er signaltechnisch immer bei Rg1 bleibt, also damit Einstelleinflüsse nicht auf den Gitterableitwiderstand/die Last des PI einwirken. Angenommen Rg1 = 100k, so würde Rg1ges ohne Elko je nach Gittervorspannung um bis zu 5k schwanken, das ist vielleicht verhältnismäßig nicht viel, bei einem hochohmigen PI aber durchaus merklich.

2. Vornehmlich habe ich das Modul für einen 7591 Gegentakter geplant, der als BPT geschalten ist, also einen rel. hohen Ri hat. Die Schwankungen an Ua wirken sich also nur minimal auf den Ruhestrom aus, da die Ug2 sowieso stabilisiert ist. Alternativ kann der Regler (z.B. wenn mehr als -24V gefordert sind) einfach gebrückt werden, somit ist -Ug1 ungeregelt.

3. Den Parallelbetrieb habe ich gar nicht bedacht, geplant ist das Modul eher als Stereoregler für 2x2 Endröhren im HiFi-Bereich.

4. Danke Joe, mit Groundpolygonen habe ich mich noch nicht wirklich auseinandergesetzt, ich hatte bis jetzt immer die Masse als einfache Leiterbahn (dementsprechend dick - siehe mein Längsregler) gelöst. Hier, bei rel. geringen Spannungen und einem nicht wirklich unverschachteltem Layout hat leider kein Weg drum herum geführt.

Ich werde das Layout nochmal optimieren und berichten.  :topjob:

Grüße, Thomas

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Offline Showitevent

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Re: Modul Gittervorspannungserzeugung
« Antwort #5 am: 29.10.2015 13:47 »
Bei einer Stereoendstufe kann ich es voll gut verstehen. Und nun wird auch klar, dass die Spannung über einen weiteren Widerstand inzugefügt wird und nicht direkt aufs Gitter geht?!  :topjob:

Zu dem Spannungsregler:

füge doch einfach eine vorgespannte Zdiode am Groundpin des Reglers ein. Dann kannst du diesen 24 Voltregler auf ( sagen wir mal ) 30 Volt anheben und hast einen 54 volt Regler (how easy is that  :bier: ).



Edit: Manchmal denke ich auch nicht nach ....

Klar geht das mit der Z-Diode... Aber gilt zu beachten, dass die maximale Spannung im Einschaltmoment nicht überschritten werden darf. Bei einem kleinen C am Ausgang (sagen wir mal 10uF) hätte ich da keine Schmerzen. Dieser ist aber ein Blindwiderstand wenn er entladen ist. Daher darf die Eingangsspannung nicht zu hoch sein. 
« Letzte Änderung: 29.10.2015 14:04 von Showitevent »

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Offline Hardcorebastler

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Re: Modul Gittervorspannungserzeugung
« Antwort #6 am: 29.10.2015 15:38 »
Hi Thomas,
mit Präzionstrimmer anstatt  potis geht das viel  besser,
 25 Gänge,Typ 64W xx k,
gekapselt,einwandfreier Kontakt, präziser grosser Einstellbereich, an der Spindelschraube ein zu stellen,

Grüße, Jörg

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Offline Günthergünther

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Re: Modul Gittervorspannungserzeugung
« Antwort #7 am: 29.10.2015 23:23 »
Hallo,

eine Idee ist es wert, ich habe aber bis jetzt eigentlich immer nur normale Potis genutzt, sonst stellt man sich ja zu Tode ein.

Grüße, Thomas

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Offline Günthergünther

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Re: Modul Gittervorspannungserzeugung
« Antwort #8 am: 30.10.2015 14:08 »
Hallo,

hier erstmal Revision 1, ohne Längsregler, sondern nur mit CRC-Siebung, somit universeller einsetzbar. Bohrungen in den Platinen vorgesehen, um beidseitig die Potis einzustellen, Wima Folienkondensatoren statt Elkos (Stichwort Leckstrom) und deutlich kleineres Platinenlayout.

Grüße, Thomas

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Offline Showitevent

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Re: Modul Gittervorspannungserzeugung
« Antwort #9 am: 30.10.2015 14:53 »
Hallo Thomas,

bei den wenigen kleinen Strömen die man da so hat bei Gittervorspannungen, klar.. Kann man das so machen : )

Um die Siebung zu verbessern sollten Ströme wie bereits erwähnt immer durch das Pad des Elkos laufen.
Dort ist die Impedanz zur Masse am geringsten.
Die meisten Rippleeffekte treten tatsächlich auf, weil der Verbraucher am Gleichrichter hängt und vom Gleichrichter eine Zusätzliche Leiterbahn zum Ladeelko geht, von dort aber nichts weg geht...

Beim Siebglied ist es das Gleiche.

Ohne Groundplane muss hier auch auf den Minuspol geachtet werden.

Zum Veranschaulichen, was ich meine, siehe Anhang.

lg

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Offline Günthergünther

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Re: Modul Gittervorspannungserzeugung
« Antwort #10 am: 31.10.2015 12:08 »
Hallo,

ach - so meinst du das, jetzt hab ich es verstanden!

Grüße, Thomas

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Offline Günthergünther

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Re: Modul Gittervorspannungserzeugung
« Antwort #11 am: 2.11.2015 15:21 »
So - jetzt dürfte es passen.

Die Zenerdioden wurden aufgrund ihres Eigenrauschverhaltens gegen einen 100k-Widerstand getauscht, welcher etwa die gleiche Funktion erfüllt. Bei Abbruch des Schleiferkontaktes/Kontaktproblemen greift er und zieht die Gitter gegen die volle negative Vorspannung.

Jemand Interesse an den Platinen?

Grüße, Thomas

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Offline carlitz

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Re: Modul Gittervorspannungserzeugung
« Antwort #12 am: 2.11.2015 18:10 »
Platine, ja.

Hätte Interesse an 5 Platinen......
If you don't know how to fix it, stop breaking it!

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Offline Günthergünther

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Re: Modul Gittervorspannungserzeugung
« Antwort #13 am: 3.11.2015 16:59 »
Hallo,

Revision 2 ist fertig, Veränderungen:

- 25-Gang-Potis
- kompaktere Platinenmaße
- Siebwiderstand stehend bis Baugröße 414
- Gitterableitkondensatoren bis 7,5x7,5mm/Elkos bis d = 7,5mm
- größerer Isolationsabstand zum Groundpolygon

Grüße, Thomas

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Offline Showitevent

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Re: Modul Gittervorspannungserzeugung
« Antwort #14 am: 5.11.2015 09:47 »
Gefällt mir sehr gut!  :topjob:

lg Geronimo