單電源穩壓試作

 

DIY一個24V的單電源穩壓有一段時間了,正好看到BEN大有出新的穩壓PCB,就討了一片,但也揹了報告的債。由於中打一直都是龜速,只能慢慢進行了。
先來個零件表! 線路圖要請BEN大公佈、更新,這裡是從圖上讀到的)
http://bbs.audiohall.net/viewtopic.php?t=6339&start=0

 

零件表:

 

R1

196R

R3

short

R5

3.16K+90.9R (*)

R6

N/A

VR1

4.48K

VR3

1.69K

Rg

158R (*)

Rd

29R (*)

C1~C4

N/A

C5/C6

3300u/50v, Nichicon FW

C7

0.1u

C16/C19

33u/35v, Tant

C21

2.2u/50v, ERO MPT1826

C25

47u/50v, BG N

C27

100u/60v

C29

1u/100v, RIFA MMK

Cfb

10u/50v, Tant

Cc1/Cc2

47p (*)

D1~D4

SR260, 2A/60V Schottky

D9/D10

HER206

Q1

N/A

Q2

2SK216

U1

LM317

U3

AD797

D13

2SK246GR

D14

LM329

 

AD797是看上它在100KHz時還有60dbgain。因為 AD797 common mode 輸入電壓接近 3V, 2.5v的參考電壓有疑慮,故改用LM329 (zener就浪費AD797的低雜音特性啦)

 

備料

 

 

PCB,該割的割,該鑽的鑽(輸出晶體BEN大的試作版漏了,而2SK216的腳位也不同)。鑽歪了,再鑽一孔,手工欠佳。就可以準備開工啦!

 

銲好整流子、濾波電容、LED和端子台。 再銲兩個測試點,上電測試吧。 接上之前討論過的小變壓器,先來個空載測試。

 

35.7V, 看起來還好。 接了250歐姆,再試。

 

還有33.4V, 換算一下, 33.4V/250R, 約133mA, 夠用了。 Schottky低壓降的威力展現出來,偷了一點壓差。

 

BEN的這個穩壓是兩級的架構, 可以一級一級施工,測試過了再進行下一步,如果有甚麼失手,損失也不會太大(至少修起來輕鬆一點)
 

第一級是LM317,輸出提供參考電壓和OP的電源。 由於要設定最後輸出輸出在24v上下, OP的供電就定在 30v,由第一級的穩壓輸出提供。 所以LM317要輸出30v, 電阻的比值就是 30/1.25 - 1, 就是 23倍。

另外,手頭上有一些2SK246,抓一顆Idss=2.8ma的當電流源,就可以代替LM334 R3短路,用Idss供應參考電壓LM329。 正好LM329的腳位和BENlay336一致,不用作修改。

銲好了第一級LM317的穩壓,把部分負載(電流源和參考電壓)一起銲了,順便可以檢驗一下參考電壓的輸出位準。

 

再加一顆2.2K的負載來模擬OP的消耗, 來了, 29.9V, 一切正常。

 

照說,LM317只提供OP和電流源的電源, 不會超過15mA吧,壓差4V左右,消耗恨少,散熱片就省了。

 

大致都銲好了,幾個電容還沒上。

 

之前把OP個正電源端(接到pin 7)的銅箔割開了,上個30R(29R)的小電阻接通,就變成了OP電源的RC濾波,當317ripple rejectOPPSRR下降時,可以來點小補。 輸出晶體的DrainSource也銲成這般, gate要另外處理。

 

OP周邊。 回授電阻接成這樣 ((90.9R+3.16K) 1.27K的組合), 儘量接近負載端取回授。 IC座也是亮晶晶(‘金金’)

輸出電壓 = 參考電壓 x 放大倍數, 即 6.9 x (3.25K/1.27K+1) = 24.56v

 

輸出晶體 2SK216的周邊。

 

MOS(Q2) gate以一支 158R stopping 電阻接至OP (Q1base),防震盪兼接線。

 

C25, 參考電壓並聯的電容,本想用 3.3u/50v WIMA MKS2,取其漏電低。 但最後還是用了 47u/50vBG N (零件盒能找的到的拆機貨、特性符合的),其中還有一點原因,為了配合LM329,而並非只因為它是補品喔。
看看NS LM329的輸出阻抗圖

 

1KHz以上,開始成電感性,大約相當於 40uH (由圖估計)。當電感和電容並聯,就會產生諧振,共振時的輸出阻抗就成為 Z = sqrt(L/C)。 若找個 ESR接近(或超過)的電容,可以damp掉一些共振。 取47u的電容,Z差不多是 0.9R, BG N ESR不小(雖還不夠大)BG N本身的共振點也很高,阻抗的曲線相對平坦,就選了它! 不然,電容串隻電阻也行啦。 自然C23也就不必了,還怕ESR不夠高呢


 

裝上OP, 回授電阻上並個電容,增加高頻的回授量(和頻寬),輸出加上100u的電容, 上電測試! 24.37VOK

 

還可以再近一點

 

OP可以選的很多,要搭配AD797OP要加上補償電容 (2-6腳,47p, 也許可以再小一點),不然很可能會震盪。

另外在 6-8腳又並接了47p是按照AD797 datasheet 所述的 distortion reduction

 

好啦,完工交差了。