Aranjarea optima a componentelor in carcasa unei surse de laborator DIY

[zvonacfirst]

Va salut.

Inainte sa demarez un proiect - in acest caz o sursa liniara - imi aleg cutia si apoi componentele/modulele facandu-mi un setup al interiorului. De multe ori - de fapt de cele mai multe ori - schimb din mers planul initial. Acum am cateva chestii la care nu reusesc sa ma hotarasc si as avea nevoie de pareri si/sau sfaturi.

 

1. Am un radiator destul de masiv de 120x120mm pe care vreau sa il racesc cu un ventilator de 120mm. Ventilatorul va fi comandat PWM de panelmetru iar temperatura va fi culeasa cu un LM35DT. Ventilatorul l-am montat deja pe interiorul panoului din spate al carcasei, intentionand sa pun radiatorul lipit cu aripioarele de acesta, caldura fiind extrasa de ventilator si evacuata inspre spate. Problema detectata la teste: daca pun radiatorul lipit de ventilator, evacuarea aerului la turatie maxima este zgomotoasa, se aude ca un vajait deranjant. Trebuie sa departez radiatorul cu aproape 10mm ca se se linisteasca acel vajait. Credeti ca ar fi degradata semnificativ racirea?

Nu ma simt confortabil nici cu faptul ca trebuie sa trec caldura prin ventilator, dar si la sursele de PC este cam la fel.

 

2. Pentru alimentarea panelmetrului am nevoie de o sursa auxiliara de 12V curent continuu. Tot din aceasta sursa va fi alimentat modulul de cuplare/decuplare a iesirii la borne si ventilatorul. As dori - din comoditate si pentru gabarit si greutate - sa folosesc o sursa in comutatie de 12V care, din cate mi-am dat seama, are separatie galvanica. Este necesar ca masa sursei liniare si a celei in comutatie sa fie comune deoarece shuntul panelmetrului este pe ramura negativa a sursei liniare. Ce ma nelinisteste este posibilitatea ca sursa in comutatie sa induca oaresce curenti paraziti pe acolo care sa imi afecteze iesirea sursei liniare. Pot sa fiu linistit sau nelinistit cu chestia asta si trebuie sa apelez la o mica sursa liniara cu traf, racire si toate inconvenientele ei?

Curentul consumat va fi destul de maricel, am un afisaj mare care, fiind pe negativ, cere vreo 250mA, releele consuma foarte putin dar si ventilatorul - unul de 12V cu trei trepte de turatie selectabile dintr-un comutator - consuma pe treapta high la turatie maxima cca 300mA. Un LM317 ar trebui racit destul de serios, plus ca as avea nevoie de un traf care sa duca macar 1A, deci destul de voluminos, iar spatiul interior al carcasei este destul de limitat. Nu pot adauga spire pe traful mare, este cu tole E+I si nu am loc. Tot SMPS ar fi solutia comoda.

 

Deocamdata atat. Posibil sa revin si cu alte intrebari. Multumesc in avans celor care imi vor oferi sfaturi.

[grosu99]

Pune un radiator mare fara ventilator pus in  afara carcasei  . Se mai incalzeste dar asta e ! mai vinde fluffy37 radiatoare de amplificator care sunt f bune !

[zvonacfirst]

Nu vreau sa am nimic in afara carcasei. Am si eu radiatoare, nu trebuie sa cumpar, l-am ales pentru ca este masiv.

Am pregatit deja panelmetrul si are functie de control al temperaturii plus avertizare la prag critic si decuplare de avarie. Asa ca trebuie sa folosesc racire activa.

Deja am montat radiatorul distantat de ventilator, nu vajaie deloc. In functie de regimul termic din timpul functionarii voi decide daca ii modific pozitia si il pun mai aproape.

Editat Iunie 1, 2023 de zvonacfirst

[Dxxx]

Pentru ca deja vad ca ai cristalizate multe din idei nu vad necesar sa-ti dau eu altele... (personal as avea optiuni radical diferite, dar asta este alt subiect).

Asa ca ma limitez numai la directiile pe care le-ai deschis:

- din ce zici iti trebuie 12V/550mA deci sa zicem 7W.

• daca pui smps atunci strici toata savoarea variantei "liniare"
• un trafo clasic la 50Hz si 7W nu este mare, daca reusesti sa ai dupa filtrare in jur de 14V (cam 2V ai drop-out pentru ceva stabilizator "normal" 7812) atunci stabilizarea va disipa numai in jur de 1W
• foarte PROBABIL ca afisorul sa aiba stabilizare interna la 5V verifica pe PCB (este probabil digital). Foarte posibil ca ventilatorul sa functioneze intre 7 si 14V, si sigur nu necesita tensiune stabilizata. In acest caz nu mai trebuie decat o punte si un condensator, iar tensiunea nu este critica, intre 10 si 12v este foarte bine. Tine cont ca o sursa clasica este mult mai fiabila ca un smps (si cum ti-am zis corespunde corect cu ceva liniar).

- alta varianata sunt convertoarele buck... adevarat ca sunt in comutatie in esenta, dar principial sunt mai putin perturbatoare decat o sursa smps. Lejer poti obtine randamente de 90%, deci disipa si mai putin ca in cazul anterior.

Din ce spuneai de masa comuna... este exact cel mai potrivit in acest caz, ca buck inseamna intrinsec masa comuna.

[zvonacfirst]

Multumesc @Dxxx. 

Sursa in esenta ei este liniara. Nu stiu daca alimentarea auxiliarelor dintr-un SMPS strica savoarea.

De ce vreau SMPS: 

- asa cum am scris, datorita dimensiunilor mai reduse decat ale unei surse liniare cu aceleasi performante

- deoarece sursa SMPS are rezerva de putere, are peste 30W, am pus deja pe panoul frontal si un USB cu modul USB QC3.0 si doua borne pentru o a doua tensiune, una fixa de 12V pe langa cea principala variabila. Asta pentru ca la sursa pe care o am acum am simtit de multe ori nevoia unei a doua tensiuni. Iar pe USB poate fi a treia tensiune fixa sau sa incarc telefonul sau testerul, mini-surubelnita, lanterna frontala sau mai stiu eu ce.

- indicatorul de panou este digital, este deja construit, am scris asta, si are integrate multe functii, printre care si cresterea progresiva a turatiei in functie de temperatura. Ventilatorul are trei trepte de turatie selectabile dintr-un comutator, ceea ce imi poate fi de ajutor in gestionarea zgomotului. 

Ca urmare am nevoie de stabilizare dar nu pot folosi stabilizator 7812 iar cu LM317 as avea nevoie de un traf capabil de peste 30W, de redresare si filtrare, de tranzistor de putere, etc, ceea ce ar duce la un volum considerabil.

Pentru buck converter am vevoie de o tensiune de intrare dintr-o sursa separata, deci revin de unde am plecat.

 

Revin cu intrebarea din prima postare:

- eventualele efecte negative ale SMPS-ului care ar putea fi?

- la ce sa ma astept?

- pot fi ele eliminate/contracarate/reduse? 

Editat Iunie 2, 2023 de zvonacfirst

[modoran]

Acum 14 ore, Dxxx a spus:

 

• daca pui smps atunci strici toata savoarea variantei "liniare"

 

De ce ? Crezi ca mai exista pe piata vreo sursa "liniara" ce nu are in componenta elemente smps ( fie si doar pentru alimentarea partii logice, cum e in cazul de fata ) ? 

 

Ba sunt unele de conceptie mixta, preregulator smps ( adica fara traf de 50Hz ) si etaj de iesire liniar de la producatori scumpi gen Rohde & Schwartz si altii.

[Dxxx]

In mod sigur exista surse pur liniare, aici nu vad nici o posibilitate de polemica. Exista cele mai vechi, exista cele actuale dar pe solutie clasica si in mod clar exista cele facute DIY de electronisti. Vezi oferta actuala Uni-T.

Adevarul este ca nici nu are mare importanta.

Ce spuneam eu tine de stil si de consecventa... adica de gusturi si gusturile nu se discuta.

 

Pentru stilul meu ceva liniar trebuie sa fie consecvent liniar.

Daca sursa este liniara doar "de moda" sau asa, de imitatie - atunci nu se pune problema consecventei.

Daca insa aplicatia chiar cere o sursa fara zgomote si in special cele de frecventa mare... atunci nu vrei in aceeasi carcasa vreun SMPS cu masa comuna (common-mode noise) si nu intra in discutie nici vreun convertor buck/boost.

 

@zvonacfirst - daca ce se intelegea initial ca 7W este "diferit putintel prin punctele esentiale" si este 30W, atunci inteleg optiunea ta.

Ce nu imi pare justificat este sa inghesui in aceeasi carcasa un ghiveci de montaje cu utilitati diferite - nu stiu care este motivatia ta, dar eu as prefera o sursa de laborator liniara in carcasa ei / apoi o sursa cu tensiuni fixe (nu precizez tipul) si ea in carcasa ei separata / apoi un incarcator dedicat de telefon... etc.

Insa parerea mea ramane asa, aici discutam ce ai propus tu.

[dan cod]

Pun și eu o poza cu o sursa Diy din dotare. Nu am făcut-o eu dar îmi placa mult cum a gândit cel care a făcut-o. 100% liniara. Poate ajuta ca idee. Nici eu personal nu as combina liniar su smps (nu știu de ce dar nu as face-o) 

 

 

[zvonacfirst]

@Dxxx, stiu la ce te referi si iti dau dreptate, dar acum nu as discuta despre principii si consecventa ci despre nevoi si utilitate. Asa cum am gandit aceasta sursa, la final ar corespunde nevoilor mele iar functiile pe care le-am enumerat mi-ar fi utile. Mai am o problema legata de spatiu. Micul meu atelier este in camera fiului meu, care a parasit cuibul parintesc, si lucrez pe un birou cu dimensiuni normale unde trebuie sa am sursa, statia de lipit, suportul pentru cablaje, tot acolo am si monitorul, am nevoie de loc pentru mouse si pentru veun montaj de test, etc. De aceea incerc sa inghesui totul intr-o carcasa.

Te rog, daca tot te-ai implicat activ in discutie - si iti multumesc pentru asta -, raspunde-mi la intrebarile pe care le-am pus. As dori confirmari si nu supozitii. Altfel nu intrebam aici. Le amestecam in carcasa si vedeam ce a iesit. Dar nu as vrea sa gresesc si sa nu mai pot corecta ulterior. Inca o data, multumesc.

 

Acum 33 minute, dan cod a spus:

Nici eu personal nu as combina liniar su smps (nu știu de ce dar nu as face-o)

Da, probabil ca tot despre principii este vorba. 

 

Intr-un final, voi incerca sa caut un alt traf - desi nu imi surade o noua investitie - in speranta ca voi gasi unul 2x15V cu ceva tensiuni auxiliare sau unul care sa imi dea voie sa mai infasor cateva spire. 

Editat Iunie 2, 2023 de zvonacfirst

[Dxxx]

OK - problema este ca va fi greu sa am o parere care sa te ajute in mod punctual, asa cum doresti, adica raspunsul este cam "diluat":

 

- eventualele efecte negative ale SMPS-ului care ar putea fi?

• zgomot RF in tensiunea de iesire
• fiabilitate mai redusa decat varianta contrarie

- la ce sa ma astept?

• la nimic special, daca pui SMPS bun trebuie sa mearga.

- pot fi ele eliminate/contracarate/reduse? 

• parerea mea este ca daca accepti din start consecintele unui smps atunci accepti "efectele negative" asa cum sunt ele, deci nu te mai preocupi de ele, te intereseaza ca sursa sa-si faca functia.

 

In rest nu pot decat sa-ti spun cum vad eu problema... probabil diferit de tine.

Si eu am mare problema de spatiu... tocmai de aia as prefera 3 surse diferite (mult mai mici decat ansamblul lor) deoarece as pune pe birou numai pe cea necesara din cele 3, celelalte fiind in depozitare. In acest mod as avea loc mai mult.

La fel fac cu aparatul de masura (unul singur pe birou si 5 in sertar) cu statia de lipit (una pe birou si mai multe prin cutii) etc.

Dar asta este solutia mea, poate sa mearga bine pentru mine insa sa nu ti se potriveasca.

 

 

 

[VictorBMF]

 Salut, nu ştiu cât de mult zgomot ar introduce o sursă mică auxiliară în comutaţie, fără referinţă la pământ( pe care o poţi procura dintr-un alimentator de 12V vechi, care-l scoţi din carcasă), legată doar cu minusul, prin instrumentul de panou, la sursa principală. E ca şi cum ai lega 2 circuite diferite, cu tensiuni şi curenţi diferiţi, împreună doar într-un punct. Unul nu îi va afecta funcţionarea celuilalt. Iar o sursă mică, doar pentru măsură şi ventilator, nu e ca şi cum comută în radiofrecvenţe, să te plângi că introduce brum. Daca vrei, ai opţiunea să alimentezi doar instrumentul de panou printr-un convertor CC-CC izolat, de 200-300ma ieşire, de genul celor pe care le poţi găsi nu f. scumpe, pe TME, alimentat, la rândul lui, din SMPS-ul care scoate 1-2A, cât e nevoie, căruia nu i-ar mai rămâne decât să ţină ventilatorul. Eu le folosesc mereu în sursele mele, arăt, ca exemplu, o sursă cu tensiuni fixe, 12V şi 5V, la curenţi de peste 10A, dintr-o sursă stil ATX, dar nu tocmai.

 Şi mie îmi place să le pun USB, A şi C, îmi convine mult să pot alimenta/încărca dispozitive doar cu cablul USB. Mufa USB-C mamă e aranjată a.î. să arate device-ului conectat la ea, dacă are management de încărcare prin USB-C, că poate furniza 5V@3A, conform protocolului USB-C.

 

[Dxxx]

@VictorBMF - solutia ta este perfecta pentru nivelul romanesc cu "merge si asa".

 

In rest mai documenteaza-te despre zgomotul de mod comun, despre unde electromangnetice si probabil ca vei decoperi lucruri noi si interesante.

 

Din pacate abordarile corecte pot fi de multe ori mai complicate, desigur ca depinde mult de nivelul interlocutorilor, dar este foarte OK pentru rubrica incepatorilor.

[VictorBMF]

 Din câte înțeleg eu despre subiectul ăsta, zgomotul de mod comun poate apărea în situația din acest topic, anume, o sursă liniară, legată de una in comutație, într-un singur punct, numai dacă una din cele două surse sunt cu referință la pământ, nu cred că e cazul, ambele sunt "floating" și în același timp, sarcina alimentată e cu referință la pământ, altfel, curenții de zgomot nu au cum sa se stabilească. Sau, daca e o sursă masivă de zgomot care să inducă curenți in bucla principală sursă - sarcină, la fel, nu e cazul. 

 Soluția propusă de mine, mai ales cea cu convertor CC-CC izolat, este tehnic corectă și aplicabilă situației, rămâne la discreția utilizatorului sa o accepte sau nu.

 

Felul în care tii predică și mă trimiți la școală și la începători, este o atitudine de superioritate jignitoare, descurajantă pentru cei noi pe forum și nedemnă de un membru cu senioritate, cum ești tu. Nu ai de unde sa cunoști nivelul altora de educație și experiență în electronică, unde contează pe forum. Văd că te irită când alții au idei care nu se aliniază cu ale tale și îi cam ataci, in loc sa contribui constructiv, cum am încercat eu sa fac. Nu mă pretind mare guru, dar sunt electronist amator de ceva ani, doar că nu am timp sa mă ocup cum mi-aș dori.

Am rugămintea să nu transformăm topicul acesta în schimb de replici acide împotriva celuilalt, așa că dacă mai ai atacuri, fa-le in MP, îți răspund acolo și să lăsăm aici strict conținutul tehnic, de preferat argumentat.

[Dxxx]

Chiar banuiesti niste intentii care nu exista.

In rest se pare ca nu consideri cuplajul electromagnetic, capacitiv si inductiv, mai ales cand ai o padure de conductori pe acolo.

 

Tot ce am spus este ca montajul prezentat de tine (cablaj perforat + o colectie de blocuri functionale chinezesti... dupa opinia mea, poate exista si ceva mai evoluat si nu am remarcat) este potrivit pentru incepatori, dar cu compromisuri.

 

Asta prin comparatie cu ceva ultra-serios precum este statia liniara + artizanala de la @dan cod , a carei poza este putin mai sus, si unde nivelul executiei este apropiat de ceva industrial.

[BRANCA]

VictorBMF.De unde ai luat cutia,ce dimensiuni are şi ce preț?