PROGETTO alimentatore 0-30V 3A multicanale

[TheOrdinarySuperhero]

Gli MC34071 sono arrivati li ho sostituiti e non si brucnao come facevano i loro predecessori (con un alimentazione della scheda di 26,6AC ricevono circa 38v DC)
Il problema e che comunque il circuito di limitazione della corrente non funziona...
O meglio funziona ma limita a pochi mA
Sul blog del ideatore della scheda si legge

To make this possible the circuit detects the voltage drop across a resistor (R7) which is connected in series with the load. The IC responsible for this function of the circuit is U3. The inverting input of U3 is biased at 0 V via R21. At the same time the non inverting input of the same IC can be adjusted to any voltage by means of P2.

Ora misurando posso affermare che effetivamente al pin 2 di U3 ci sono 0V e ruotando a fine corsa P2 sul pin 3 di U3 arrivo a 1.36V (che rapportati alla R17 di shunt da 0.47 sono 2.9A dunque in linea con il proggeto di max 3A) mentre ho 35V sul pin 6 (l'uscita)
Tutto bene direte voi
e in vece no
Se regolo l'uscita su 8V e collego un carico di 8ohm anche con p2 ruotato a fine corsa il circuito va in protezione
In questo condizioni misuro 40mV sul pin 2 e 61mV sul pin 3 il che dovrebbe attivare U3 ma sul pin 6 ho 0V
e qui due screen di input di U3 (stesso segnale su pin 2 e 3)

SDS00001.png (15.68 KiB) Visto 5777 volte

et output pin 6

SDS00002.png (19.24 KiB) Visto 5777 volte

Dove potrebbe stare il problema?

[Guido]

Ora misurando posso affermare che effetivamente al pin 2 di U3 ci sono 0V e ruotando a fine corsa P2 sul pin 3 di U3 arrivo a 1.36V (che rapportati alla R17 di shunt da 0.47 sono 2.9A dunque in linea con il proggeto di max 3A) mentre ho 35V sul pin 7 (l'uscita)
Tutto bene direte voi
e in vece no
Se regolo l'uscita su 8V e collego un carico di 8ohm anche con p2 ruotato a fine corsa il circuito va in protezione
In questo condizioni misuro 40mV sul pin 2 e 61mV sul pin 3 il che dovrebbe attivare U3 ma sul pin 7 ho 0V
e qui due screen di input di U3 (stesso segnale su pin 2 e 3)

Ci sono alcune sviste nel tuo messaggio:
-dapprima scrivi che la max tensione sul " pin 3 di U3 arrivo a 1.36V "
Poi pero' scrivi "con p2 ruotato a fine corsa" hai solo 61 mV sul pin 3
-poi scrivi "ma sul pin 7 ho 0V" ma l'out di U3 e' sul pin 6 !

Non per fare il pignolo ma io per es. non ho ancora capito se il MC34071 e' singolo op oppure duale, e quest'ultimo ha l'out sul 7.

[TheOrdinarySuperhero]

Ci sono alcune sviste nel tuo messaggio:
-dapprima scrivi che la max tensione sul " pin 3 di U3 arrivo a 1.36V "
Poi pero' scrivi "con p2 ruotato a fine corsa" hai solo 61 mV sul pin 3
-poi scrivi "ma sul pin 7 ho 0V" ma l'out di U3 e' sul pin 6 !

Non per fare il pignolo ma io per es. non ho ancora capito se il MC34071 e' singolo op oppure duale, e quest'ultimo ha l'out sul 7.

Si ho sbagliato e corretto è il pin 6 e non il 7 l'out (il pin 7 e il vcc) e mc34071 è singolo.
A vuoto ho 0v su 2 e da - 0.1 a 1.36V sul 3 (in base a come sta p2 che regola la corrente massima)
I valori di qualche mV li ho con un carico di 8ohm (e la tensione precedentemente regolata su 8 A) in questa situazione il LED che segnala la limitazione in corrente é acceso ed la tensione in uscita è di circa 0.2V
Per essere precisi le tensioni sono misurate rispetto all uscita e non rispetto all'alimentazione di U3 (che è negativa)
Praticamente appena si inizia a tirare un po di corrente la regolazione in corrente limita la tensione.

[Guido]

Ok, qull'OPamp e' singolo. Quindi se ho ben capito il pin 6 out di U3 e' sempre a zero, anche se il pin + ha tensione maggiore rispetto al pin - . Non vedo altra spiegazione che quella che l'OP amp sia danneggiato, purtroppo.
Non ho capito gli oscillogrammi, perche' non riesco a capire che impostazioni siano state applicate nell'ottenere quelle curve,perche' non conosco quel tipo di oscilloscopio.

[TheOrdinarySuperhero]

Ok, qull'OPamp e' singolo. Quindi se ho ben capito il pin 6 out di U3 e' sempre a zero, anche se il pin + ha tensione maggiore rispetto al pin - . Non vedo altra spiegazione che quella che l'OP amp sia danneggiato, purtroppo.
Non ho capito gli oscillogrammi, perche' non riesco a capire che impostazioni siano state applicate nell'ottenere quelle curve,perche' non conosco quel tipo di oscilloscopio.

Il pin 6 out quando nessun carico é collegato all uscita dell'alimentatore ha un valore che é 0V o 35V in base a come regolo P2 ( questo perché sul pin 3 la tensione va da -0.1 a circa 1.36 dunque quando ho -0.1 sul pin 3 e 0 sul 2 la protezione giustamente si attiva) appena attacco un carico tutto va in protezione e l'usicta pin 6 resta bloccata a 0V
I due screen indicano che c'é un attivazione disattivazione continua
Nel secondo grafico quello a quasi dente di sega si vede che l'usicta pin 6 passa da 0 a VCC alla frequenza di 8.4 Khz come se provasse ad attivare l'usicta ma il feedback gli dicesse che sta erogando troppa corrente allora lui toglie tensione la corrente scende e la protezione si disattiva la tensione risale e il ciclo é infinito
Comunque provero a cambiare U3 e a bypassare R18

[Guido]

Ah quindi il pin 6 diventa positivo quando ci sono le condizioni statiche opportune. Ma sotto carico il pin 6 va da 0 a V cc con una frequenza di 8,4 Khz. Però la cosa strana è che dici che la tensione misurata sul pin 6 quando c'è quella onda triangolare è 0, ma al tester dovresti leggere una tensione intermedia tra 0 e Vcc.
Non so se ho ben capito. Se il pin 6 diventa positivo a questo punto escluderei che U3 sia danneggiato.
Chiarisci questo punto poi vediamo di eliminare quella autooscillazione

[TheOrdinarySuperhero]

Ah quindi il pin 6 diventa positivo quando ci sono le condizioni statiche opportune. Ma sotto carico il pin 6 va da 0 a V cc con una frequenza di 8,4 Khz. Però la cosa strana è che dici che la tensione misurata sul pin 6 quando c'è quella onda triangolare è 0, ma al tester dovresti leggere una tensione intermedia tra 0 e Vcc.
Non so se ho ben capito. Se il pin 6 diventa positivo a questo punto escluderei che U3 sia danneggiato.
Chiarisci questo punto poi vediamo di eliminare quella autooscillazione

SI Guido hai capito bene
Sono d'accordo che con il tester dovrei avere una lettura diversa ma forse il mio hp 34401a é pignolo e effetivamente dice che non c'é tensione continua (dovrei provare il alternata)

Devo verificare U1 che crea la tensione positiva sul pin 3 (raddopiando quella dello zener D8 da 5.1V e il partitore R5 - R6 da 10K)
Inoltre consigliano di cambiare gli zener

From that supplied parts list, we will not use D7 and D8 is a 1N4733A 5V1 zener needing a 59mA bias. We will replace this type with a BZX55C5V6 or BZX79C5V6 zener, both requiring only 5mA bias current. U1 will set the reference voltage to twice the zener voltage so 11.2V. With the required 5mA bias for D8, R4 should be 1K, not 4K7.

E anche al R18 che limita la corrente massima sembra essere calcolata male

Let’s see where the original calculation for R18 went wrong, and resulted in a maximum current that would literally blow a fuse, or more.
To calculate R18 for a maximum current of 3A:
Vref = 2 x D8 of 5V6 = 11.2V
Voltage over R7 of 0.47R at 3A is = R7 * Imax = 1.41V
At max current setting of P2, the top is 0R and the bottom is 10K
P2+R17 = 10K + 33R = 10033Ohm
For the equivalent circuit:
R18 = P2+R17 * (Vref+VR7 - VR7) / VR7
Or
R18 = 10033 * (12.61 – 1.41) / 1.41 = 79K694
The original value was 56K, but that would mean a maximum current of :
VR7 = 56000 / (56000 + 10033) * 12.61 = 1,916V / 0.47R = 4A! Oops…

The following values are calculated for R18 with the new low current 5V6 zener diode for D8:

R18 = 72.5K @ 3.0A
R18 = 169 K @ 1.5A
R18 = 259 K @ 1.0A

If you want to be precise, you can still use the original R18 value of 56K, but add a trimmer of 200K or 250K in series. This trimmer can be mounted on P2, so you don’t have to mess with the PCB.

[TheOrdinarySuperhero]

Ho modificato i due zener d7 e d8 con degli 5.6V e ho modificato r4 passandola da 4.7K a 1K seguendo questo consiglio

From that supplied parts list, we will not use D7 and D8 is a 1N4733A 5V1 zener needing a 59mA bias. We will replace this type with a BZX55C5V6 or BZX79C5V6 zener, both requiring only 5mA bias current. U1 will set the reference voltage to twice the zener voltage so 11.2V. With the required 5mA bias for D8, R4 should be 1K, not 4K7.

Risultato idem non funziona nonostante la tensione massima sul pin 3 sia passata a 1.46V
Ho provato a collegare un carico molto blando (abbastanza basso di non far intervenire la protezione) e ho scoperto che appena collego un carico la tensione sul pin 3 scende enormemente a circa 0.3V

[Guido]

Vada per i diodi zener, ma il ragionamento che hanno fatto sulla resistenza R18 non l'ho capito. Mi sembra piu' corretto il tuo ragionamento con il semplice calcolo 1,36 /0,47.
Ad ogni modo io non avrei cambiato i componenti, perche' adesso a mio parere diventa difficile capire quale era il funzionamento originale del circuito. Magari proverei ad abbassare la tensione AC di ingresso, perche' una tensione cosi' alta potrebbe determinare un funzionameto non previsto.
Vorrei un' altra spiegazione sul secondo oscillogramma: dapprima avevo dato per scontato che la linea dei zero volt fosse a meta' schermo sotto i picchi negativi, adesso sto pensando che possa essere in corrispondenza della freccia a sin contrassegnata con il numero "1" ed in qesto caso si capirebbe perche' il tester non rileva tensione.
Sto pensando che il comportamento sotto carico sia dovuto ad autooscillazione.

[TheOrdinarySuperhero]

Vada per i diodi zener, ma il ragionamento che hanno fatto sulla resistenza R18 non l'ho capito. Mi sembra piu' corretto il tuo ragionamento con il semplice calcolo 1,36 /0,47.
Ad ogni modo io non avrei cambiato i componenti, perche' adesso a mio parere diventa difficile capire quale era il funzionamento originale del circuito. Magari proverei ad abbassare la tensione AC di ingresso, perche' una tensione cosi' alta potrebbe determinare un funzionameto non previsto.
Vorrei un' altra spiegazione sul secondo oscillogramma: dapprima avevo dato per scontato che la linea dei zero volt fosse a meta' schermo sotto i picchi negativi, adesso sto pensando che possa essere in corrispondenza della freccia a sin contrassegnata con il numero "1" ed in qesto caso si capirebbe perche' il tester non rileva tensione.
Sto pensando che il comportamento sotto carico sia dovuto ad autooscillazione.

Lascia stare ho trovato il problema...
Come al solito la cosa piu difficile da riparare é quella che funziona. E devo dire che effetivamente l'alimentatore funzionava bene non come da specifiche ma faceva quello che doveva fare.
Ecco una foto del colpevole

Invece che una resistenza da 0.47 ohm ne hanno messa una da 47
Va be per il momento ne ho messe due da 1ohm 1W in parallelo