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Technik => Tech-Talk Design & Konzepte => Thema gestartet von: rail2rail am 13.01.2017 10:07

Titel: Powerscaling via Ug2 mit EL34 Erfahrung / Nutzen / Wert
Beitrag von: rail2rail am 13.01.2017 10:07
Guten Morgen zusammen,

ich würde gern einmal das Thema Powerscaling aufgreifen (ohne Schaltungs-Einwürfe).

Wer hat Erfahrungen mit 2x EL34?
Vornehmlich interessiert mich:
* UA
* Ug2 min
* Ug2 max

Den Einfluss auf:
* Ausgansleistung Min und Max
* Klangerzeugnisse
* Phasenübergang
* Impedanzänderung ?! (Umstritten, vielleicht hat jemand Fakten)
* Delta im Bias

Des Weiteren:
* Warum nicht einen kleiner Dimensionierten Amp bauen
* Effektivität einer "Overall Voltage Reduction" statt nur das Gitter 2 zu bremsen.

lg Geronimo
Titel: Re: Powerscaling via Ug2 mit EL34 Erfahrung / Nutzen / Wert
Beitrag von: rail2rail am 13.01.2017 10:58
Verflixt. Vor dem Kaffee gepostet, nach dem Kaffee gesehen dass der Bierschinken das Thema schon eröffnete.

Sorry .. .Kann geschlossen werden.
lg
Titel: Re: Powerscaling via Ug2 mit EL34 Erfahrung / Nutzen / Wert
Beitrag von: rail2rail am 7.02.2017 11:56
Ich lasse das hier doch noch einmal aufleben.

Im Anhang mal ein Schaltungsvorschlag meinerseits.
Als Input kann ein DAC oder ein Poti dienen.
Die Platine liegt gerade im Ätzbad, ob ich heute zum ausprobieren komme weiss ich allerdings noch nicht.

Bislang habe ich die Schaltung nur via Spice simuliert.

Vorschläge gern willkommen.

PS: Step 2 wäre eine "Over-All Voltage Regulation" mit Bias ausgleich.


lg Geronimo
Titel: Re: Powerscaling via Ug2 mit EL34 Erfahrung / Nutzen / Wert
Beitrag von: rail2rail am 7.02.2017 15:09
Funktioniert nicht.

Die FET's haben insgesamt einen zu hohen Gain, sodaß die Schaltung oszilliert. Leider ....

lg
Titel: Re: Powerscaling via Ug2 mit EL34 Erfahrung / Nutzen / Wert
Beitrag von: Holzdruide am 7.02.2017 16:17
Hallo

Warum nimmst Du nicht die einfache Schaltung aus dem Shop

https://www.tube-town.net/cms/?DIY/Amp-Tools/VoCo_Variable_Voltage_Control

Für 4x GU50 habe ich einen SK2485 verbaut, 900 Volt 6 Ampere.... sonst mit obiger Schaltung.

Gruß Franz
Titel: Re: Powerscaling via Ug2 mit EL34 Erfahrung / Nutzen / Wert
Beitrag von: Bierschinken am 7.02.2017 17:35
Warum so kompliziert? - Ich sehe den Vorteil nicht direkt wenn du über den OP und die FETs regelst.
Die FETs sind niederohmig und steil, dass die praktisch alles an Last alleine treiben können.

Grüße,
Swen
Titel: Re: Powerscaling via Ug2 mit EL34 Erfahrung / Nutzen / Wert
Beitrag von: rail2rail am 7.02.2017 17:55
Hallo,
Ich möchte gern das feedback über den opamp haben um mit 3.75 volt input  375 volt output zu haben. Das ist eine error amplifier konfiguration mit einer Verstärkung von 1:100.

Allerdings funktioniert das voltage level shift über die fets nicht durch die invertiererei

Lg

Titel: Re: Powerscaling via Ug2 mit EL34 Erfahrung / Nutzen / Wert
Beitrag von: Bierschinken am 7.02.2017 18:20
Hi,

die Funktion des OP hatte ich kapiert, die der FETs nicht.
Willst du nur nicht die HV am Poti haben weil du bedenken hast, die Hochspannung auf das Poti zu legen oder hat das andere Gründe?

Ich seh halt sonst keinen Vorteil des OP-Amps.
Titel: Re: Powerscaling via Ug2 mit EL34 Erfahrung / Nutzen / Wert
Beitrag von: rail2rail am 7.02.2017 18:37
Ich will da garnicht erst ein poti haben bzw es auch mit poti benutzen können, es soll ein digital-analog wandler dran der die steuerung übernimmt.

Lg
Titel: Re: Powerscaling via Ug2 mit EL34 Erfahrung / Nutzen / Wert
Beitrag von: chipsatz am 8.02.2017 10:38
Hallo,

ich glaube dein Problem ist die Beschaltung des OPs. Da fehlt noch eine "Beschneidung" für hohe Frequenzen. Der ist sonst viel zu giftig. Mach mal testweise 100pF von Pin1 nach Pin2. Damit reduzierst die Verstärkung am OP für AC. Deine Gegenkopplung (für den Regler) geht momentan über drei Stufen. Da wird die Gegenkopplung schnell zur Mitkopplung.

Gruß mike
Titel: Re: Powerscaling via Ug2 mit EL34 Erfahrung / Nutzen / Wert
Beitrag von: rail2rail am 9.02.2017 07:03
Hallo mike,

du meinst quasi einen LPF über den opamp bilden..
Das sind dinge die ich bereits versuchte, leider komplett ohne erfolg.
Ein LPF geht auch am "sinn" eines erroramps vorbei, in der idealen theorie bekommt er ausschließlich ein negatives feedback und ltspice sagt auch, dass die schaltung funktioniert.

Ich habe jetzt schon versucht, über nur einen FET zu invertieren, das Feedback zu invertieren, das erroramp signal zu invertieren, etc und komme immer wieder zu dem ergebnis, dass die threshold level der Fets die ich verwende nicht geeignet sind für den job.
Ohne den ersten inverter ist die voltage translation aber nicht möglich.

Ich poste nachher mal 2 spice theorien.

Lg geronimo
Titel: Re: Powerscaling via Ug2 mit EL34 Erfahrung / Nutzen / Wert
Beitrag von: chipsatz am 9.02.2017 08:56
du meinst quasi einen LPF über den opamp bilden..
Das sind dinge die ich bereits versuchte, leider komplett ohne erfolg.
Ein LPF geht auch am "sinn" eines erroramps vorbei, in der idealen theorie bekommt er ausschließlich ein negatives feedback und ltspice sagt auch, dass die schaltung funktioniert.

Hallo,
in der Praxis braucht aber jeder Regler auch eine Frequenzcompensation, die das Schwingen verhindert. Auf welcher Frequenz oszilliert es denn?
Ich denke ein I-Anteil am Regelverhalten stört hier auch nicht.

Gruß
mike
Titel: Re: Powerscaling via Ug2 mit EL34 Erfahrung / Nutzen / Wert
Beitrag von: rail2rail am 9.02.2017 09:31
Hallo, das oszillieren ist Spannungsabhängig bei ein paar kHz bis hin zu 24 Mhz. Je nach Opamp. Ich habe verschiedene ausprobiert.
Von rail2rail bis Klassisch 072.

Mit I Anteil meinst Du, dass ich zu hochohmig bin?

lg
Titel: Re: Powerscaling via Ug2 mit EL34 Erfahrung / Nutzen / Wert
Beitrag von: chipsatz am 9.02.2017 10:30
Hallo,

mit I-Anteil meinte ich die Regelcharakteristik. Stichwort "PI-Regler". Zur Zeit hast du einen reinen P-Regler, wenn ich das richtig sehe.

Hast du mal 100pF testweise vom Ausgang des OP zum (-)Eingang angebracht. Das würde mich wundern wenn das nichts bringt..

Gruß
mike
Titel: Re: Powerscaling via Ug2 mit EL34 Erfahrung / Nutzen / Wert
Beitrag von: rail2rail am 9.02.2017 19:06
Hallo Mike,

ich sagte ja, ich hatte das ausprobiert. Allerdings hat das am Problem nichts geändert, es war nur anders.
Ich versuche morgen nochmal diese Variante, siehe Anhang. Da direkt mal 100p vorgesehen.
Heute Feierabend, ich Route derzeit CPU Karten auf Arbeit, da bleibt nicht viel Kopf für dieses Problem ^^...

lg Geronimo
Titel: Re: Powerscaling via Ug2 mit EL34 Erfahrung / Nutzen / Wert
Beitrag von: Bierschinken am 9.02.2017 21:06
Ich würde da auch die FETs Gegenkoppeln.
100pF oder 500pF von Gate nach Drain, dann sollte das eigentlich passen.
Titel: Re: Powerscaling via Ug2 mit EL34 Erfahrung / Nutzen / Wert
Beitrag von: rail2rail am 9.02.2017 21:13
Hallo swen,

ich checke das morgen erstmal genauer. Die AC analyse ist zum Beispiel fehlgeschlagen. Allerdings sind das auch nicht die richtigen FET'S im spice. Ob man Spice vertrauen kann, naja...

Ich mache morgen mal Platine, dann sehen wir nochmal weiter.

Vielen dank für deine Einschätzung.

Lg

Titel: Re: Powerscaling via Ug2 mit EL34 Erfahrung / Nutzen / Wert
Beitrag von: chipsatz am 10.02.2017 19:25
Hallo,

bei Betrachtung des Schaltplans ist mir noch was aufgefallen.
Dem ersten FET kann man ruhig einen Source-Widerstand von 1kOhm spendieren. Das würde die Sache auch nochmal stabilisieren. Damit hättest du eine definierte, einstellbare Stromquelle, die den Spannungsabfall am Drain-Widerstand steuert. Der Drain-Strom ist ja mit max. ca 1mA für so einen FET winzig. Die Kennlinie im Datenblatt fängt bei 100mA an.

Gruß mike
Titel: Re: Powerscaling via Ug2 mit EL34 Erfahrung / Nutzen / Wert
Beitrag von: rail2rail am 11.02.2017 14:02
Hallo Mike,

darum hatte ich dort einen Widerstand vorgesehen. Allerdings muss ich sagen, dass diese Schaltungen so nicht funktionieren können.

Ich hatte gestern ein paar Tests gemacht.

1.) Der OPAmp MUSS Rail2Rail werden und mit 5 Volt klar kommen und Single Supply tauglich sein, ohne einen Virtuellen Ground bauen zu müssen. Dazu verwende ich zur Zeit den AD 8607, der by the way unglaublich gut ist.
2.) Die Invertierung durch den ersten FET stellt ein Problem bei der EIngangsbeschaltung des OP's dar.

Eventuell liegt die Lösung tatsächlich darin, den ersten FET zu "bias'en" und dann einen P-Channel Fet als Series Pass Element zu verwenden, was angesichts der Auswahlvielfalt der P-Channel Fets nicht ganz so einfach ist.

Ich habe damit jetzt unglaublich viel experimentiert und bin bislang zu keinem zufriedenstellenden Ergebnis gelangt. Allenfalls so eine Art von "ja is okay".

Mein Ziel ist "Total Control" nicht nur für Screengrids sondern möchte ich in meinem Preamp auch ein geregeltes Netzteil verwenden und mir endlich mal ein Regelbares HV Netzteil fürs LAB bauen :)

Vielleicht hat ja jemand einen ganz anderen Vorschlag als den meinen... Ich bin da gern offen.

lg Geronimo
Titel: Re: Powerscaling via Ug2 mit EL34 Erfahrung / Nutzen / Wert
Beitrag von: rail2rail am 17.02.2017 09:54
Hallo zurück,

ich habe nun eine laufende Version, die ich noch vorstellen werde, wenn ich soweit bin das Breadboard und LTSpice in einen Eagle Schaltplan zu übertragen.

Ich hätte dennoch mal eine Frage, die ich mir zwar selbst beantworten kann, dennoch gern eure Meinung hätte.

Mal angenommen, ich habe einen Verstärker mit 4xEL34 und verpasse diesem ein Powerscaling und verbrenne Leistung über einen FET.

Wie hoch ist die zu erwartende Leistung die ich in Wärme wandel?

Die Eckdaten wären ca. wie folgt:

UA 420 Volt
UB 400 Volt
UScreen 370 Volt
RScreen 1k ggf 470 Ohm

Da das Netzteil unter Last durch seinen seriellen Widerstand in die Knie geht, (UA 390 Volt, UB 380 Volt) bin ich mit 370 Volt relativ in der grünen Zone für den FET und den Error Amplifier.. Gemessen habe ich das im Audio Band mit (für den Verstärker) relativ miesem Crest.

Setze ich die Gitter2 Spannung herab auf ca. 100 Volt, wieviel Strom wird da wohl durch die Gitter abgenommen?

Hat jemand schonmal Aufzeichnungen gemacht?

lg Geronimo


EDIT: Im Mullard PDF zur EL34 steht, dass ich bei Vollaussteuerung im Fixed Bias ca. 4x 23 mA zu erwarten hätte. In Fact steht dort, 2x 23mA..
Der Strom sinkt ja aber mit abnehmender Ug2. Oder ist ein Stromfluß zwischen Anode und G2 zu erwarten?
lg


Titel: Re: Powerscaling via Ug2 mit EL34 Erfahrung / Nutzen / Wert
Beitrag von: Bierschinken am 17.02.2017 12:27
Ich habs nie nachgemessen, aber der Strom sinkt mit sinkender Spannung.
Die Gesamtleistun, die der FET verbrät ist nicht besonders hoch; kritisch sind dann eher mal die Momente, wo etwas unvorhergesehenes passiert.

D.h. vermutlich reicht ein Mini-Kühlkörper für den normal-Betrieb aus. Schließt aber mal ne Röhre kurz wird der Mini-Kühlkörper nicht reichen und der FET ist hin. Ich hatte jetzt schon 2 Fälle in denen der FET einen Röhrenschluss überlebt hat. Jedesmal war er auf dem Chassis montiert. Keine Ahnung, ob er kaputt gegangen wäre, wenn er schlechter gekühlt worden wäre.
Titel: Re: Powerscaling via Ug2 mit EL34 Erfahrung / Nutzen / Wert
Beitrag von: rail2rail am 17.02.2017 18:53
kritisch sind dann eher mal die Momente, wo etwas unvorhergesehenes passiert.


Schließt aber mal ne Röhre kurz wird der Mini-Kühlkörper nicht reichen und der FET ist hin. Ich hatte jetzt schon 2 Fälle in denen der FET einen Röhrenschluss überlebt hat. Jedesmal war er auf dem Chassis montiert. Keine Ahnung, ob er kaputt gegangen wäre, wenn er schlechter gekühlt worden wäre.

Hallo Swen,

darum habe ich bereits rund 90mA Current Limit vorgesehen.
Im Moment verbrennt der FET damit 25 Watt in meinem Versuchsaufbau und wird ordentlich Heiß. Ein Kühlkörper ist unabdingbar.

Anbei die Schaltung.
Current Limit vs. Voltage
Voltagerise
jeweils mit 0.25 Hz über 1 Sekunde

lg Geronimo