Ik zal hier in delen mijn softstart schakeling in ontwikkeling gaan beschrijven. Het kost vrij veel tijd om schema's te maken en dan ook nog dit goed te beschrijven, dus heb geduld. Ik deel dit opdat anderen wat kunnen leren maar ook opdat ik kan leren dus ik sta altijd open voor opbouwende kritiek voor dit project.
Mijn eisen aan de schakeling:
- automatische inschakeling door een polariteits onafhankelijke trigger van 3-30VDC
- 0W stroomverbruik tijdens "standby"
- Achtereenvolgens sub 1, sub2 en als laatste de eindversterker van spanning voorzien en inschakelen (indien nodig).
- overspanning beveiliging en zover mogelijk common mode bescherming tegen blikseminslag
Overigens gaat het bij mij bij dit ontwerp puur om de technische en praktische implementatie. Ik ga dit ontwerp niet zoals sommigen (die ik trouwens wel bewonder) in koper en ebbenhout ontwerpen maar gebruik een kastje dat ik nog had liggen. Wel ga ik voor een technisch goed ontwerp en wil ik niet dat de componenten een beperking opleveren voor de aangesloten apparatuur.
Waarom een softstart schakeling?
De reden dat ik een softstart schakeling wil is omdat de Velodyne DD-15 subwoofers bij mij soms voor een stroompiek zorgen bij het inschakelen, waardoor de zekeringautomaat uitschakeld. Inmiddels is de automaat in de meterkast door een smeltzekering vervangen echter het blijft een ongewenste situatie om stroompieken te trekken als dat helemaal niet nodig is. Aangezien ik twee DD-15's heb en deze zonder regeling tegelijk zouden aanspringen wil ik dit gecontroleerd laten gebeuren. Dat is ook de tweede reden dat ik een schakeling hier voor ga bouwen, ik wil dat mijn subwoofer en eindversterker door een trigger automatisch worden aangezet.
Eerst even wat korte achtergrond informatie waarom je alleen zo nu en dan de stroompieken krijgt en de achterliggende oorzaak daarvan. Zoals de meesten wel weten is het lichtnet een sinusvormige wisselspanning van 230VAC en 50Hz. Wat velen niet weten is dat de 230V een RMS (Root Mean Square) spanning is en dat de top spanning tov 0V dus niet 230V is maar zelfs 325V. De Vtt oftewel de spanning tussen de toppen is zelfs 650Volt.
Zie ook bv http://en.wikipedia.org/wiki/Alternating_current voor meer info.
Wat een sinus van 50Hz wil zeggen is dat de volledige sinus 20ms duurt en dat dus de spanning iedere 10ms door de nul komt. Oftewel met andere woorden in 5 ms gaat de spanning van 0V naar 325V en de daarop volgende 5ms van 325V naar 0 , de daarop volgende 5ms van 0 naar -325V en de laatste 5ms van de sinus van -325V naar 0, enz. enz.
Als je dit kunt voorstellen (zie ook plaatje) dan kun je als je willekeurig inschakelt dus +/-325Volt op je apparaat zetten maar ook net zo goed op een ander moment bijna geen spanning (dus 0 Volt). Als je nu net rond de top van de spanning inschakelt dan trek je de grootste stroompiek en dan kan er goed meer dan 16Ampere lopen als je apparaat daar niet correct op in ontworpen. Even een zijweggetje, als je ooit hebt meegemaakt dat een gloeilamp kapot sprong tijdens het inschakelen van de spanning dan heb je waarschijnlijk net op de piek ingeschakeld, de gloeilamp is dan nog koud en trekt relatief veel stroom, dat is het moment waarop de meeste gloeilampen sneuvelen.
Even terug naar de Velodyne subwoofers, de ontwerpers hebben gekozen voor 6000uF primaire capaciteit oftewel dat is enorm veel (niet verwarren met secundaire capaciteit zoals bij bv eindversterkers). Met primaire capaciteit bedoel ik de elco's direct na de bruggelijkrichter die rechtstreeks aan de netspanning liggen. Met secundaire capaciteit bedoel ik dat er een transformator tussen zit die de spanning naar beneden transformeert en daarachter zit de gelijkrichter met de elco's. De transformator is een spoel en die zorgt voor voldoende weerstand (als wisselspanning gezien) om de stroompiek af te remmen. Bij primaire capaciteit is er niets om de stroompiek af te remmen en de 6000uF zijn te beschouwen op moment van inschakelen als een kortdurende kortsluiting. Er loopt dus gewoon de maximale stroom voor een zeer korte tijd. Dit is de reden dat mijn zekeringautomaat zo nu en dan gewoon er uitsprong, op dat moment liep er heel eventjes meer dan 16 Ampere!!!
Nu kun je dat uitspringen wel voorkomen door een trager reagerende automaat te nemen met een andere karakteristiek maar dan nog kun je je voorstellen dat een puls van 16Ampere op de groep(en) waar ook andere versterkers op staan niet echt lekker is. Dus dat wil ik voorkomen. Voor de goede orde moet ik wel nog even vermelden dat Velodyne zelf mij per email heeft laten weten dat er (in ieder geval nu) een softstart schakeling in de DD serie subwoofers is ingebouwd. Ik weet alleen niet sinds wanneer en zet gezien mijn ervaringen daar dan ook vraagtekens bij of deze voor 230VAC voldoende functioneert.
Hoe werkt een softstart schakeling.
Het principe is heel eenvoudig en tweeledig.
1)Het basis principe van een softstart schakeling is eigenlijk dat je tijdelijk (5 seconden ofzo) een weerstand in serie schakelt met het te schakelen apparaat. Door de weerstand wordt de maximale stroom begrensd maar zal ook het apparaat niet de volledige spanning krijgen. Er valt tenslotte spanning over de weerstand (U=I*R). Je zult er dus echt voor moeten zorgen dat het tijdelijk is opdat je apparaat volledig correct functioneert. Kortom je zet een aantal seconden een weerstand in serie met het te schakelen apparaat en daarna overbrug je de weerstand (bv met een relais ) zodat het apparaat weer volledig op de netspanning is aangesloten. Dat is kort de werking van een softstart schakeling. In veel zware eindversterkers zit deze ook ingebouwd.
2) Het tweede principe is dat je het beste rondom de nuldoorgang kunt schakelen. Op dat moment is de netspanning laag en zul je geen grote stroompiek trekken. Want zelfs met voorschakelweerstand van bv in mijn geval 39 ohm kun je bij een kortsluiting nog bijna 6 ampere stroompiek trekken. Het makkelijkste om op de nuldoorgang te schakelen is om een zogenaamd solid state relais met ZCD (zero crossing detector) te gebruiken, deze schakelt automatisch op de nuldoorgang in. Deze zijn echter best wel prijzig (25 euro) en gebruiken ook als ze niet zijn ingeschakeld toch wat stroom (lekstroom door de triac), dit laatste wil ik dus niet. Dus zal ik zelf de nuldoorgang willen detecteren en (erg lastig) de vertraging die de diverse relais hebben moeten meten en meenemen in het inschakelmoment.
Ik zal in de volgende posts, delen van de schakeling gaan bespreken.
De trigger ingang.
De trigger komt bv direct van een av versterker/receiver. Om deze te beschermen heb ik er voor gezorgd dat de trigger nauwelijks belast wordt (4 mA) en volledig gescheiden blijft van de rest van de elektronica.
Ook is de triggeringang polariteits onafhankelijk zodat een willekeurige trigger van een willekeurig apparaat er op kan worden aangesloten zonder eerst te hoeven checken welke spanning en welke polariteit het desbetreffende apparaat uitstuurt. Dit is simpel gerealiseerd door een brugcel achter de trigger ingang te plaatsen, deze zorgt ervoor dat de plus altijd aan de goede kant van de optocouplers komt te liggen.
Ik gebruik daarnaast een aparte 12V hulpvoeding die tegelijk met de av versterker wordt aangezet. Dit om er voor te zorgen dat de trigger een relais kan schakelen zonder dat:
A) het apparaat dat de trigger uitstuurt zelf deze stroom hoeft te leveren
B) het softstart apparaat 24/7 aan de netspanning hoeft te liggen en zelf een hulpspanning nodig heeft.
Ook deze hulpvoeding blijft volledig gescheiden van zowel de triggerspanning als de rest van het apparaat.
Kijken we verder naar de schakeling. Zodra de triggeringang een spanning levert van meer dan 3Volt dan gaan OC1 en OC2 in geleiding. OC1 zorgt er via een hulptransistor T1 voor dat de triggeringang een 12V relais K13 bekrachtigd die de voeding van de microcontroller en relais aanzet. Zeg maar de logica voeding van het softstart apparaat. Daarmee komt het hart van het apparaat (de microcontroller) tot leven. Tot dat moment gebruikt het hele softstart apparaat dus helemaal geen (0W) vermogen!
OC2 zorgt voor een (geinverteerd) signaal aan de microcontroller dat de trigger ingang aanwezig is of niet (5V geen trigger aanwezig, 0V trigger aanwezig).
Om te voorkomen dat als de trigger wegvalt de hele microcontroller schakeling zonder voeding komt te zitten en alles in 1 grote klap uitvalt zal de microcontroller als een van de eerste stappen in zijn programma een relais parallel aan K13 bekrachtigen, te weten relais K12. Daarmee is de microcontroller onafhankelijk van de trigger helemaal zelf in controle wanneer hij zijn eigen spanning uit kan zetten.
Bliksem- en overspannings-beveiliging
De common mode bliksem- en overspannings-beveiliging is een copy en paste ontwerp van een ander apparaat. Iedere netspanningsingang (vier in totaal) krijgt deze schakeling.
De weerstanden zijn zogenaamde varistoren (VDR :Voltage Dependent Resistor ofwel een spanningsafhankelijke weerstand) van 275V (had ook een andere spanning >>230V kunnen zijn). Hun werking is eenvoudig gezegd dat ze een hele hoge weerstand vormen als de spanning lager is dan deze spanning. Ze hebben op dat moment geen invloed op de netspanning en de rest van de schakeling. Als de spanning echter hoger wordt dan worden ze laagohmiger, ze geleiden dan de stroom. Zie voor meer details over varistoren:
http://nl.wikipedia.org/wiki/Spanningsafhankelijke_weerstand
http://en.wikipedia.org/wiki/Voltage_dependent_resistor
SG1 is een zogenaamde switching spark gap, of gas discharge tube en nog tal van namen. Dit onderdeel zorgt ervoor dat een extreem hoge spanning doorslaat als het boven de karakteristiek komt, in dit geval enkele kV's.
De schakeling werkt voor twee probleemgevallen:
Common mode bliksembeveiliging, als de bliksem inslaat zal er kort een zeer hoge spanning (tientallen kV's en grote stromen lopen). De schakeling reageert hier als (het goed is) volgt op: Als de extreem hoge spanning op de fase binnenkomt geleid R10 en zal SG1 doorslaan waardoor de overspanning naar de aarde wordt afgeleid (de rest van de schakeling is dan buiten schot). Als de hoge spanning op de nul binnenkomt zal R12 geleiden en weer via SG1 dit naar aarde afleiden. Deze schakeling zal 90% van de bliksemellende beveiligen echter tegen een directe blikseminslag kan zelfs deze schakeling geen bescherming bieden, daar is gewoon niets tegenop gewassen.
Het andere probleem geval is een overspanning. In het geval dat de netspanning om wat voor reden dan ook hoger wordt dan 250-275Volt (tussen fase en neutraal) zal R13 gaan geleiden en de spanning kort sluiten. Om er voor te zorgen dat er nu niet 16Ampere tot aan de meterkast wordt kortgesloten zit er een extra smelt zekering van 8A tussen die op dat moment zal smelten.
Onder normale omstandigheden heeft deze hele schakeling geen enkele beinvloeding van de netspanning tot gevolg.
Zo inmiddels een week verder en ik heb de schema's vereenvoudigd en ze zijn zo'n beetje klaar. Wat ik heb vereenvoudigd is dat ik heb gekozen voor 12VDC of 24VDC krachtstroom relais en deze vervangen de 230VAC krachtstroom relais. Wat dit betekent is dat ik geen hulprelais meer hoef in te zetten en dat het totale apparaat nog maar 7 relais heeft in plaats van 13. Daarnaast heb ik wat geexperimenteerd met nuldoorgang detectie en de vertraging van mechanische relais en informatie hierover ingewonnen. Conclusie is dat je met mechanische relais over langere tijd geen uitspraak kan doen over de vertragingstijd tussen inschakelen en contact maken. Deze varieert over levensduur (mechanische slijtage/verandering). Kortom de nuldoorgangdetectie heb ik voorlopig geschrapt. Ik had er twee SSR's (solid state relais) in kunnen zetten echter ik zie hier voorlopig vanaf aangezien de te schakelen apparaten toch een softstart voorschakelweerstand krijgen die de inschakelstroom begrensd tot onder de nominale stroom van de relais, simpel gezegd, op deze manier kunnen de relais er makkelijk tegen :D
Hieronder de schema's met uitzondering van de microcontroller schakeling hiervoor gebruik ik een kant en klaar experimenteerboard, genaamd STM8 discovery. Dit is een STM8 microcontroller op een boardje met extra experimenteer oppervlak (print eilandjes). Zie: http://www.st.com/internet/evalboard/product/247087.jsp
Verder is sheet 3 identiek aan sheet 1 (alleen andere component nummers) omdat dit dus de twee softstart schakelingen voor de twee subs zijn. Wat je trouwens bij sheet 4 ziet is dat daar voor de aan te sluiten amp geen softstart wordt toegepast, dit komt omdat de desbetreffende eindversterker automatisch in standby opstart, oftewel er worden geen grote stromen getrokken en deze eindversterker heeft zelf een ingebouwde softstart voor de drie kanalen.
Het overgrote deel van de te gebruiken componenten heb ik inmiddels binnen , ik wacht nog op enkele. Ik gebruik een Schroff kastje dat ik nog had liggen, echter de gaten die in de achterkant bv moeten komen zijn nogal lastig met de hand te maken. Zie bv deze apparaatstekkers, daarvan moeten er 7 gemaakt worden :P
Gelukkig heb ik een kleine CNC machine in de garage staan echter heb ik dat ding nooit goed aan de praat gekregen. Afgelopen week eens bij diverse mensen informatie ingewonnen, een groot aantal experimenten gedaan sommige vrij desastreus :nopompom: maar uiteindelijk toch succesvol. Ik kan nu mooi de gaten voor de apparaatstekkers frezen :pompom: Dus dat is ook weer opgelost. Ietsjes extra speling nemen zodat ik niet alsnog met een vijl hoef bij te vijlen (pokkewerk) en ik heb nog nooit zulke mooie gaten gehad voor mijn bouwsels, dat ruikt naar meer. Dit was trouwens op een proefstukje aluminium dat bij het schroff kastje hoorde , voor het uiteindelijke project neem ik een schoon stuk aluminium, hopelijk dat het dan ook nog zo goed gaat.
Niet veel reacties tot dusverre, zal ik er maar mee stoppen? :hmmm:
Tijdje stilgezeten vanwege de feestdagen en de daarbij behorende sociale en keuken verplichtingen ;)
Vandaag de achterplaat gefreesd, was veel werk om alles uiteindelijk goed te krijgen. Ben nog geen CNC die hard en feed snelheden en andere 100'en parameters veroorzaakten behoorlijk wat koppijn. CAM programma dat niet lekker met het CNC programma samenwerkt omdat nulpunten verplaatst worden :(
Maar goed het is uiteindelijk gelukt en ik kan morgen de plaat eens afmonteren, nu kan ik tenminste weer verder. Helaas eindigt de vakantie morgen alweer :-X
Quote from: Kjelt on January 1, 2011, 20:49:04
Niet veel reacties tot dusverre, zal ik er maar mee stoppen? :hmmm:
Nee...
'geen reacties' betekent niet 'geen lezers' ;)
Kijk aan, tenminste één lezer ::) Nou dan ga ik wel door ;D .
Zo vandaag helaas niet zo heel veel kunnen doen omdat ik ook tijd heb besteed in dit topic (http://www.htforum.nl/yabbse/index.php?topic=107986.msg1862257#msg1862257) en weer wat sociale verplichtingen had (kennelijk). Toch de achterkant afgemonteerd en ook wat zitten experimenteren met de afmetingen en montage van de bliksemprint(en). Probleem is dat er enorme stromen kunnen lopen en dat je dus echt minstens 2,5mm2 wilt gebruiken. Dus dat is in massieve uitvoering vrij stijf en kan ik meteen mooi misbruiken om als mechanische montage op de chassis apparaatstekkers te gebruiken. Zo sla ik twee vliegen in 1 klap, korte verbindingen en stevige montage.
De uiteindelijke afwerking wordt nog zwaarder met extra lange component draadjes die om de massieve koperader worden gewikkeld om een zo goed mogelijk contact te maken.
Dit is nu alleen even voor de proef om te passen en te kijken of mijn idee in de praktijk ook werkt. Nou het werkt best wel aardig, ik heb een overgangsweerstand <30mOhm en dan ook nog eens met de overgangsweerstand van de plug mee gemeten, dus dat zit wel snor. Morgen moet ik weer werken dus ik weet niet wanneer ik weer verder kan.
De weinige uurtjes die ik vrij kan maken, pruttel ik lekker door. Ondertussen zijn de nieuwe componenten gearriveerd en kan ik dus zoals ik boven al zei de componenten ook eerst goed stevig mechanisch verbinden met de 2,5mm2 massieve koperen draad. Zie plaatje 1 voor het solderen zodat je het beter kunt zien. Daarna goed afsolderen.
Ook de VDR's eerst goed mechanisch verbinden met de 1mm2 alvorens te solderen en met krimpkous te isoleren (plaatje 2), deze gaan dienen als een soort snubber om de spanning over de relais contacten te begrenzen zodat deze niet te snel slijten. De gebruikte relais zijn industriele relais met een levensduur >1000000 schakelingen, echter wel onder de opgegeven condities en dat is max. 250VAC. Als een inductieve last (bv een trafo van een eindversterker) plots wordt losgekoppeld wil deze de stroom handhaven en dat doet een spoel door de spanning op te voeren. Er kan dus veel meer dan de 230VAC netspanning bij het loskoppelen over de contacten komen te staan. Dat is trouwens ook de manier waarop een conventionele tl schakeling werkt, een spoel levert een stroom via de starter, deze warmt op en schakelt open, de spoel wil de stroom in de schakeling constant houden en daardoor stijgt de spanning tot een kleine 1 a 2 kV waardoor de tl buis ontsteekt. Maar dat terzijde. :D
Verder hoop ik dat mijn kastje groot genoeg is, het vult al snel met die bliksemprinten en industriele relais :( maar ik heb er alle hoop in dat het toch goed zal komen :D
Quote from: AbZ on January 1, 2011, 21:07:51
Nee...
'geen reacties' betekent niet 'geen lezers' ;)
Inderdaad. :) Keep up the good work Kjelt! :D
Mooi project hoor, ik volg het.. :thumbs-up:
Gisteravond begonnen met het aansluiten van de relais. Kwam ik bij de power softstart weerstand aan die ik aan de zijkant tegen het aluminium aan wilde schroeven en ik was dus vergeten daar gaten voor te boren en te tappen :nopompom:
Dus moest het hele kastje weer uit elkaar, achterplaat er af, zijschroeven er uit voor en achterschroeven er uit en mijn zijkant was klaar om te boren en te tappen.
Daarna was het snel monteren van de weerstanden met toevallig aanwezige kleurmatchende schroefjes :D en de zijkant weer terug monteren.
Aangezien de relais en bliksemprinten meer ruimte in nemen dan vantevoren geschat ben ik gisteravond in mijn collectie op zoek gegaan naar een kleinere
powersupply dan de eerder gedachte 12V, 1,5A en 5V 1A.
Ik heb 7 relais waarvan er max. 4 tegelijk aan staan. Ze slurpen in rust 110mA bij 12V dus heb ik een voeding nodig van minstens een half Ampere. De 5V hoeft niet perse uit de voeding te komen, aangezien de microcontroller print slechts 25mA verbruikt kan ik met gemak de 5V uit de 12V betrekken via een gekoelde 7805.
Ik vond een kleine schakelende netstekker voeding van 12V 1A, helaas een netstekker behuizing die teveel ruimte in neemt. Bovendien wil ik altijd even zien wat er onder de motorkap zit voor ik het in mijn schakelingen ga gebruiken.
Vandaag dus de ijzerzaag voorzichtig in de plasticken las van de behuizing gezet en daarna met een schroevendraaier opengebroken.
Daar kwam een prachtige kleine schakelende voeding print met *oh wonder* goede solderingen en print uit te voorschijn.
Helaas (hoe kan het ook anders) geen top elco's, althans ik heb nog nooit van RifeKing gehoord :D.
Die heb ik dus maar geupgrade naar Rubycon elco's en de waardes van de laagspannings bufferelco's ook maar iets vergroot van 680uF naar 1000uF, als we toch bezig zijn.
Gelukkig hoeft de oorspronkelijke behuizing er niet meer omheen want de Rubycon's zijn wel een beetje groter dan de originele versies. Dadelijk even testen met continu eens 800mA trekken en als ie dat een paar uur volhoudt ben ik dik tevreden :pompom:
EDIT: als ik dit (http://www.badcaps.net/forum/showthread.php?t=254) lees dan heb ik er goed aan gedaan de RifeKings te vervangen :D
Het project heeft even stilgestaan wegens andere verplichtingen. Toch is de powerelektronica nu gemonteerd op K6 en K7 na, zie foto.
Tussen de relais was net genoeg ruimte om de VDR's te plaatsen dus dat is mooi. Jammer dat ik niet veel ruimte heb om de kabels mooi weg te werken maar ach zo is het de kortste weg en hebben ze zo min mogelijk last van elkaar dus dat biedt ook weer voordelen.
Vanavond even met de frontplaat bezig geweest. Ik wil drie twee kleuren leds (groen/rood) voor ieder kanaal 1. En aangezien er rechtsonder al twee gaten in de frontplaat zaten van een ander project zal ik daar ook twee leds monteren met wat minder essentiele informatie nl indicatie voor de 12V voeding en de status van de externe trigger ingang. Dan zijn de twee gaten weer dicht.
Helaas ben ik niet tevreden met het resultaat van het frezen van de tekst van de frontplaat dus dat ga ik anders aanpakken. Waarschijnlijk met een laserprinter printen, van achteren coaten met een spuitbus van dezelfde kleur als het kastje en vervolgens erop plakken met A4 dubbelzijdig plakmateriaal dat ik nog moet bestellen.
Daarna wordt het tijd voor de microcontroller en aanstuurprint te gaan monteren en opbouwen. De software is inmiddels wel in een vergevorderd stadium echter dat is niet het lastiste van dit project. Wordt weer vervolgd.
Quote from: Kjelt on January 21, 2011, 23:32:58
Het project heeft even stilgestaan wegens andere verplichtingen.
Ik dacht al, gevalletje electrocutie?
maar dat leek me ook niet echt plausibel, gezien het vertoon van vakmanschap.
Afgelopen weekend het frontje in negatief uitgeprint op de achterkant van doorzichtig folie, op de laserprinter. Daarna een aantal lagen creme kleurige verf eroverheen gespoten tot het goed dekte.
Vandaag deze met behulp van dubbelzijdige kleeffolie van Conrad op het front geplakt. De gaten uitgeruimd en de twee kleurige leds in hun houder gemonteerd. Daarna afmonteren en weer een gedeelte van het project is af.
Morgen hoop ik wat tijd te hebben om te beginnen met de print met de microelektronica.
Zo, het begin is gemaakt met de microelektronica. Nog niet zo veel als ik zou willen maar ala er zijn zoveel afleidingen in een weekend ;)
Als je zelf een schakeling wilt bouwen heb je meerdere opties, eentje is zelf een pcb (printed circuitboard) ontwerpen met een cad programma of evt zelf met een zwarte stift tekenen op kalkpapier. Dit dan gebruiken om een fotoprint te belichten, ontwikkelen en daarna etsen.
Dit ga ik hier niet doen maar mocht je interesse in dit onderwerp hebben dan is er een uitstekende engelse site (http://www.electricstuff.co.uk/pcbs.html) om je kennis op te doen.
Ik gebruik een andere manier namelijk een lege gaatjes print en daar draadjes tussen leggen. Om dit zo goed mogelijk te doen gebruik ik nog een combinatie van een inmiddels niet zoveel meer voorkomende techniek: wirewrapping (http://en.wikipedia.org/wiki/Wire_wrap).
Deze techniek werdt vroeger veel gebruikt voor het bouwen van elektronische schakelingen. De componenten hadden dan hele lange pinnen zodat je hierop allerlei draden kon wirewrappen. Daar kwam dan geen soldeer meer aan te pas en je kon de verbinding later dan ook weer unwrappen als je een foutje had gemaakt.
Ik gebruik deze techniek om een zeer goede mechanische verbinding te maken VOOR het solderen.
Aangezien ik nog nasoldeer gebruik ik dan ook warmtevast teflon wirewrapping draad van 0,45mm (AWG25). Om deze te strippen heb je speciale striptangen nodig (zie wiki artikel in wirewrapping link). Het wrappen zelf kun je met een speciale wirewrap tool doen maar ik kon de mijne niet vinden en dan kun je het ook heel goed met de hand of pincet doen. Je stopt het draadje in het gaatje naast de pen van de component , je kunt hem dan tijdelijk even snel fixeren met een klein beetje soldeer, echter soms is de pen van de component zo dik dat deze zelf het draadje in het gaatje al afklemt ;)
Je draait daarna de draad dan >tweemaal goed om de pen van de component heen (figuur A). Aangezien het nog nagesoldeert wordt hoef je dus niet zo heel veel windingen te maken als wel met wirewrappen gebruikelijk is.
Daarna duw je de gedraaide verbinding naar beneden (om eventueel nog een vervolgdraad te monteren) ,
knip je de pen van de component af en soldeert deze (figuur B).
Als je dan ook nog eens verschillende kleuren draad gebruikt volgens je eigen systeem (bv 5V = rood, GND = zwart om de dooddoeners maar eens te noemen) en dit in het schema erbij zet heb je een prima basis om snel en betrouwbaar kleine prototypes printen te maken.
De schakelingen die ik zo in 1990 heb gebouwd functioneren nog steeds :)
Echte pro's gebruiken voor de voedingsspanningen wat dikkere koper/nikkeldraadjes die ze over een behoorlijke lengte over de print heen leggen zodat iedere component die een voedingsspanning nodig heeft (met name ic's dus) daar dichtbij een aansluiting voor heeft.
Als je audio printen zo wilt maken dan gebruiken veel mensen een gaatjes print met zogenaamde groundplane, de bovenkant van de print is dan net buiten de eilandjes nog volledig van een vlak koper voorzien die aan de aarde wordt gelegd. Vragen , opmerkingen , aanvullingen zijn altijd welkom dus schroom niet ;)
De uC print is inmiddels af, twee nieuwe connectoren toegevoegd, een programmeerstekker eraan gezet zodat ik de uC kan debuggen en herprogrammeren, ontkoppelings elco voor de voedingsspanning en een hoop weerstanden voor de leds. Ik had wellicht beter SMD weerstanden kunnen nemen maar deze wirewrappen beter :D
Nu nog de print met de connectoren voor de relais, 5V voeding en het relais driver ic.
Je hebt "lezers" genoeg! Ik kan alleen maar "zeggen" :worship: :worship:
Fijn te horen dat er toch lezers zijn :thumbs-up:
Ondertussen ben ik wel even stilgevallen omdat het werk nogal wat energie opslokt en het afgelopen weekend was ik bezig een nieuwe Classe versterker tweede hands te bemachtigen, wat gelukt is (http://www.htforum.nl/yabbse/index.php?topic=89296.msg1889023#msg1889023).
Daardoor zal de andere kast die ik hierna ga bouwen dezelfde trigger schakeling krijgen als deze en niet de speciale voor de CA-100/CA-101. Ook volstaat dan 1 power relais ipv twee.
Zo heeft het trage hobbieen ook nog zijn voordelen :D
Goed ik was dus bij de printplaat voor de relais aansturing, interface van de trigger in/uitgangen, de voedingen en de uC interface gebleven. Zover ben ik dus nu (zie foto) er moet dus nog het nodige gebeuren. Om de vragen over het vreemde ic voetje waar pennen uitgehaald zijn voor te zijn: de optocouplers (drie stuks) waren in SMD uitvoering, geen probleem ik heb ze op een ic voetje gesoldeerd en deze komt dadelijk in het voetje op de print te zitten. Tja nu maar wachten tot ik weer wat tijd en puf heb om verder te gaan ;)
Durf het bijna niet te zeggen => Volg modus :)
Quote from: Ghosty J on February 7, 2011, 22:22:44
Durf het bijna niet te zeggen => Volg modus :)
:D mag hoor geen probleem, graag zelfs want deze pagina heeft zoveel foto's dat de laadtijd te lang gaat duren, het wordt tijd voor pagina 2.
Kwestie van genoeg posten. Ik help je graag even. ;)
Gisteravond even de 5V voeding zitten bouwen met een standaard 7805 en wilde even delen hoe ik dit de laatste tijd op los.
Zoals de mede bouwers van 78xx schakelingen weten zitten er aan de ingang en uitgang een C'tje om oscilleren te voorkomen (zie foto1).
Meestal zijn deze waardes rond de 100nF. Nu is het de bedoeling dat deze condensatoren zo dicht mogelijk bij de 78xx pootjes zitten en dan pak je een standaard component en soldeert deze vlak bij de 78xx op de gaatjes print. Echter dit kost weer printruimte. `
Nu er SMD componenten te koop zijn en deze qua prijs en prestatie niet langer onderdoen voor de standaard componenten, soldeer ik twee SMD condensatoren op de 78xx.
Dit gaat vrij gemakkelijk let echter wel op dat je steeds 1 pootje soldeert en de tijd neemt om de 78xx weer te laten afkoelen anders zou je hem kunnen beschadigen. Het makkelijkste lukt mij dit om eerst de pootjes voor te vertinnen. Je merkt dan al dat de GND pin (de middelste) erg lastig is om op temperatuur te krijgen omdat daar de metalen koelvin van de behuizing ook aan zit. Daarna met een goede pincet de SMD op de juiste plek brengen en deze op de in of uitgang vastsolderen. Als laatste soldeer je dan beide condensatoren op de GND pin vast en koelt deze nadat het soldeer is gestold even aktief met bv je vochtige soldeerboutspons of blaast.
Niets schokkends maar dit zijn van die dingetjes die ik in de praktijk wel handig vind en leuk om te delen :) .
Wel een grappige oplossing. ;) (Nog niet aan een volgende pagina toe? Pfff)
Edit: a, eindelijk! :D
Lees (wegens omstandigheden) nu pas eens rustig dit topic door. Mooi werk Wicher en goede tip van die smd c'tjes op de regulator :thumbs-up:
En de laagspannings elektronica print is af :) Nu nog nameten en de relais spoelen gaan bedraden. Daarna kan ik rustig gaan debuggen en testen.
Als ik dan ook nog eens het front er weer inkrijg zonder andere componenten te pletten (wordt een uitdaging) dan is dit project weer bijna ten einde 8)
Zoals je ziet heb ik er voor de zekerheid (en omdat ik de ruimte had) er voor gekozen om de 7805 van een koelribje te voorzien.
De reden is dat deze op de 12V hangt en zeker een kleine 100mA moet kunnen leveren (valt erg mee dus). Dan zal de 7805 dus 12-5=7V*.1A= 0.7W verstoken.
Op zich zou dat zonder koelvin ook wel lukken echter nu slaap ik beter :D
Zojuist alles in elkaar gezet, pfoe wat weinig ruimte hou ik over. De print zit in een groene plastick DIN railhouder en ik hoopte maar dat alles meteen zou werken want om dat vast te zetten koste me bijna een half uur (erg weinig ruimte en het plastick is zeer stug). Er is zo weinig ruimte dat ik me serieus afvraag of ik de frontplaat er ooit goed op krijg maar goed dat zien we morgen dan wel weer.
In ieder geval kon ik mijn nieuwsgierigheid niet bedwingen en heb ik er gewoon netspanning op gezet en de trigger via een schakelaar geemuleerd.
En............................ het werkt! :pompom:
Alle relais gaan keurig na elkaar in de juiste volgorde om en de leds geven de juiste status weer (rood is uit, geel is softstart bezig en groen is aan).
Enigste wat nog niet klopt is dat de trigger led alleen rood is en bij geen trigger uitgaat, dat zou ik nog even willen nakijken. En het dimmen van de leds (in de HT wil je het donker hebben dus geen felle groene leds) na het inschakelen resulteert in een fel geknipper van de leds ipv mooi dimmen :( Ach dan blijft er nog wat te debuggen over :D
Zo even mezelf quoten:
Quote from: Kjelt on February 11, 2011, 22:34:21
Enigste wat nog niet klopt is dat de trigger led alleen rood is en bij geen trigger uitgaat, dat zou ik nog even willen nakijken.
Dit bleek een foutje te zijn, verkeerde pin gepakt bij het solderen :eh: . Gelukkig kon een eenvoudige software wijziging van de pin dit oplossen.
QuoteEn het dimmen van de leds (in de HT wil je het donker hebben dus geen felle groene leds) na het inschakelen resulteert in een fel geknipper van de leds ipv mooi dimmen
Tja dit was dus gewoon een te trage interrupt van 1kHz (1ms) waarop ik de leds in procenten (tot 100) dimde. Dit resulteerde dus in 10Hz wat behoorlijk knippert. Ik heb nu een andere hardware timer hiervoor genomen met een interrupt van 40kHz wat resulteert in 400Hz wat voor het oog stabiel is. Op de ccd van de fotocamera zie je het nog wel knipperen maar zelfs de ccd is te traag om nog te kunnen zien dat er een groen en rood ledje om en om brand en geeft een mooie gele kleur weer (zie laatste foto).
Het kastje is dus nu af en alles schijnt naar behoren te werken op de labtafel. Ik ga de komende week of weekend de boel eens test aansluiten. Nu is het weer tijd voor bed, morgen weer vroeg aan het werk.
Om de softstart schakeling aan de Onkyo receiver te hangen zal er dus nog een interface kastje tussen moeten. Deze zal voor de 12V hulpspanning zorgen en ook de 12V trigger ingang van de Onkyo bufferen en doorgeven aan de twee softstart kastjes (waar ik er dus een van heb afgebouwd inmiddels).
Hiervoor had ik nog een oud kastje liggen waar ooit een wandcontactdoos op gezeten heeft. Helaas zit er dus een groot gat in het deksel, maar daar heeft een cnc machine zo weer een mooi passend dekseltje voor gefreesd :D De vier schroefgaten dienen voor de koeling :P
Twee gaten in de zijkant worden opgefreesd om de 5 polige amplimo connectoren te behuizen en een extra gat voor de 3,5mm trigger ingang voor de Onkyo.
De voeding is weer eenzelfde schakelende 12V 1A voeding als in de softstart kastje reeds beschreven. De elco's zijn inmiddels weer geupgrade naar echte elco's.
Vandaag de laatste lootjes van het interface kastje. Het schema heb ik afgeleid van het trigger interface schema als voor de softstart schakeling (zie pag 1).
Ik had geen zin het schema weer helemaal in een officieel pakket in te voeren, dus het kladje is het uiteindelijke ontwerp :D
De oplettende lezer ziet er dit keer echter een FET in zitten met in serie enkele weerstanden en nog een NPN transistor. Dit is een stroombeveiliging, als er meer dan 0,6V over de weerstand heenvalt dan gaat de npn transistor in geleiding en knijpt zo de FET die dan lineair de max. stroom staat te begrenzen. Was puur een aardigheidje dat voorkomt dat er bij kortsluiting te grote stromen lopen. Echter helaas wordt de FET als hij lineair bedreven wordt erg heet en zo doende heb ik er ook nog maar een zekering in serie gezet :D
Tja en toen kwam vanmiddag het spannende moment, interface kastje aangesloten, softstart kast aangesloten en spanning er op en av processor aan.....................
en...................................
HET WERKT!!!! :pompom: :pompom: :pompom: :pompom: :pompom: :pompom: :pompom: :pompom: :pompom: :pompom: :pompom: :pompom: :pompom: :pompom: :pompom: :pompom:
Ik ga de komende dagen evalueren of er nog iets veranderd moet worden (opstart tijden ofzo) en dan rest mij nog een kastje te bouwen om de 5 kanaals versterker voor de achterkanalen ook te schakelen en. Dit is echter een stuk minder werk dan de oorspronkelijke softstart kast, ik zal wel wat foto's plaatsen als ik zover ben.
Mooi Man! Dus nou hoef je de beide Subs niet meer met de hand aan te schakelen?
De beide Classe's doe je gewoon via de trigger van de Onkyo of ook via deze oplossing (ik had bijna respectloos 'dit kastje' getyped ;) ) ?
Quote from: riwi on March 6, 2011, 23:38:49
Mooi Man! Dus nou hoef je de beide Subs niet meer met de hand aan te schakelen?
De beide Classe's doe je gewoon via de trigger van de Onkyo of ook via deze oplossing (ik had bijna respectloos 'dit kastje' getyped ;) ) ?
Precies, zowel de subs als de Classe en "het kastje" ;) staan volledig spanningsloos en volledig netgescheiden totdat de trigger van de Onkyo aangaat.
Op dat moment wordt er spanning op de softstart kast gezet. Op dat moment zet de uC in de softstart een ander relais om waardoor hij zelf in controle is wanneer de boel uit kan (ipv trigger) en monitored hij de trigger.
Is de trigger nog steeds aan wordt er eerst spanning op de Classe gezet (zodat deze rustig op kan komen in standby), daarna wordt sub 1 gesoftstart door een weerstand in serie met de netspanning te schakelen, 5 seconden later krijgt hij volledige netspanning, weer 5 seconden later wordt sub 2 gesoftstart door een weerstand in serie met de netspanning te schakelen, 5 seconden later krijgt sub 2 de volledige netspanning en als laatste schakelt "het kastje" de trigger van de Classe in zodat deze de 3 voorkanalen opstart.
Mocht de trigger uitgaan dan wordt rustig een voor een de apparaten weer uitgezet en als laatste stap zet de uC zichzelf uit zodat alles weer stroomloos is.
Voor de achterste Classe ga ik nog een soortgelijk echter veel primitiever kastje bouwen ;)
Dit weekend het laatste kastje gebouwd die de achterversterker van stroom voorziet en van de trigger. Ik heb er de afgelopen week wat over na zitten denken (tijdens de slaap) en kwam tot de conclusie dat hier eigenlijk helemaal geen microcontroller of wat dan ook voor elektronica in hoeft te zitten op een simpel relais en klein 9V omzettertje na. Oftewel dit kastje is dus in tegenstelling tot zijn grote broer aan het begin van dit topic bijna helemaal leeg :D
Wat doet deze kast dan? Als ik de spanning op mijn HT installatie inschakel schakelt het interface kastje de 12V hulpvoeding in, deze schakelt rechtstreeks het power relais in dat de eindversterker van netspanning voorziet. Als ik daarna de receiver inschakel die daarmee ook de trigger inschakelt wordt deze trigger van 12V naar 9V omgezet rechtstreeks op de eindversterker aangeboden die dan meteen inschakelt. Om te voorkomen dat de voorkanalen en subwoofers nu ook meteen inschakelen heb ik in die softstart kast de microcontroller een extra 25 seconden wachttijd gegeven zodat als de achterkanalen zijn ingeschakeld de voorkanalen en subwoofers pas beginnen.
Quote from: Kjelt on January 27, 2011, 22:27:07
Afgelopen weekend het frontje in negatief uitgeprint op de achterkant van doorzichtig folie, op de laserprinter. Daarna een aantal lagen creme kleurige verf eroverheen gespoten tot het goed dekte.
Vandaag deze met behulp van dubbelzijdige kleeffolie van Conrad op het front geplakt. De gaten uitgeruimd en de twee kleurige leds in hun houder gemonteerd. Daarna afmonteren en weer een gedeelte van het project is af.
Morgen hoop ik wat tijd te hebben om te beginnen met de print met de microelektronica.
Gaaf project, maar gebruik je de volgende keer Helvetica?
Quote from: Interficior on March 25, 2011, 13:57:12
Gaaf project, maar gebruik je de volgende keer Helvetica?
Vertel, wat is dat?
Een lettertype.
:D Ok is Helvetica de defacto standaard font voor frontplaten ?
12 jaar alweer en het werkt nog steeds iedere dag zonder een enkele storing :pompom: