Nelson Pass First Watt F5 [work in progress]

„All in one“ F5

Schematic taken from Nelson Pass „First Watt“ Website.  Parts designation same as used in the description from the pdf.
Each power rail got 94.000µF, a stereo amp have all together 376.000µF.
Star grounding on PCB to one GND point.

mounting RG178 without connector on the PCB:

thermistors mounting:

Fabric protective sleeve or shrinking tube is needed to mount the ptc thermistors.

 

 

 

thermal coupling:

use a little bit thermal grease between the two transistors. Hold them together with a cable tie or better take a stripe metal.

 

 

 

 

 

Heat sink, ~0,2K/W:

sweetLana tube amplifier [work in progress]

Control Board:
  • Inrush current limiter
  • mains filter ( max. 4A)
  • DC Block circuit 500VA
  • temperature sensor
  • LCD-Display
  • Heater Voltage measurement
  • mains voltage monitoring
  • Remote Control (RC5)
  • primary transformer Fuses on Board
  • relays control
Heater power supply: 
  • 3x 6,3V max. 3A (Heaters preamp)
  • 3x 18,9V max. 5A (Heaters poweramp) with current measurement interface
  • each voltage got on 17.100µF capacitors
  • softstart
  • LM350/LM338 voltage regulator (Ripple rejection ratio ~75dB)
High Voltage power supply

 

  • 1x bias voltage -150V 0,1A | 330µF
  • 1x preamp voltage +330V 0,15A | 330µF
  • 3x output stage +240V 0,4A | 2310µF
  • each of the five branches got a LR8 adjustable voltage regulator with a darlington Transistor BU931P | Ripple rejection ratio ~ 60dB
Amplifier board:

Invisible amplifier | 2x50W TDA7492 CLASS-D

Schaut nicht aus wie ein Verstärker, ist aber einer. Wenn man ein Verstärkermodul für 15€ kauft will man nicht unbedingt 100€ für ein Gehäuse ausgeben. Zumal Netzteil, Absicherung, Klemmen, Potis, Schalter und Kleinteile sich zum nakten Gehäuse aufsummieren. Zufälltig bin ich auf ein defektes TAYLOR-HUDSON Surtronic 2 gestossen. Für wenig Taler erworben. Viel gibt es nicht zu Berichten, Trafo mit 2x18VAC, 3D gedruckten Halter und fertig war der Verstärker für das Regal mit den Messgeräten.

Übernommen wurden die Bedienelemente, Anzeige, LEDs, sowie die Kaltgerätebuchse und Sichrungshalter auf der Geräterückseite.

sweetLANA | 6AS7G | ECC83 OTL Headphone Amplifier

Projekt: sweetLANA   – abgeleitet vom Röhren Hersteller SVETLANA.

sweet_lana_01

Leiterplatten:
Mechanische Arbeiten:
Frontplatte:
Leiterplatten für Netzteil und Verstärker:
Trafo und Steuerplatine

Messungen und Abgleichen der Anoden- und Heizspannung:

 

Netzteil:

Das Netzteil fällt für diese Projekt etwas üppiger aus, jedoch sollte eine Universalplatine entstehen die auch für andere Röhren Projekte nuzten kann.

Netzteilplatine mit Anodenspannung und Heizspannung. Teile mit getrennt geführter Masse. An Klemme K3 ist es möglich die Masse der zwei Spannungen direkt oder über den Widerstand R4 ( 100 Ohm ) zu verbinden.

Der Heizspannungsteil mit Sanftstart um den Transistor T2 und den Kondensatoren und Widerständen drum herum. Es ist nur ein pseudo Sanftstart. Da der Spannungsregler gleich mit der Ausgangsspannung auf die interne Referenz (von 1,2Volt) springt, bekommt man trotzdem einen starken Einschalt Rush. Von 1,2Volt ab bis zur eingestellten Spannung von 6,3Volt wird die Spannung dann langsam hochgeregelt.

Der Teil für die Anondenspannung besteht aus dem Spannungsregler LR8 (13-450 V) und einem Transistor zur unterstützung. Ansonsten Glättung, zwei RC Glieder, Bleeder Widerstand und ein paar Kondensatoren. Zum Schalten ist ein Relais verbaut, die Baugröße ist nicht gängig, jedoch schaltet es lt. Datenblatt 400 V .

Die Ausgangsspannungen sind auf dem Wannenstecker K6 zusammengerührt.

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Steuerung:

Warum so kompliziert … ? Nach anfänglichen Überlegungen mit NE555 was zu _dscn6955machen, ist dann mit allen Funktionen die ich haben möchte, diese kleine Platine mit einem ATMEGA Board entstanden. Auch unter dem Umstand das dieses Platine / Steuerung für andere Röhrenprojekte verwendet werden kann.  Mit einem Taster ist es möglich, MUTE, STANDBY und ON/OFF zu steuern.

Mit den Dip-Schalter S1 können folgende Funktionen eingestellt werden:

  • #1 – Zeit  20 Sekunden
  • #2 – Zeit  40 Sekunden
  • #3 – Zeit  60 Sekunden
  • #4 – Zeit 120 Sekunden
  • #5 – mit Ambientbeleuchtung
  • #6 – Hochlauf ohne MUTE
  • #7 – RGB LED statt 3 einzelne LEDs
  • #8 – MUTE Funktion ja/nein

Mit dem Schalter S1 1 … 4 sind auch die Summe aus den Einzelzeiten möglich, somit ist eine Vorglühzeit der Heizung von 20 bis zu 240 Sekunden einstellbar.

Mit dem Dipschalter #5 kann man anwählen ob der Verstärker auch eine Ambientbeleuchtung unter den Röhren hat, diese wird nach der Warmlaufphase angeschaltet.

Schalter #6 gibt an ob der Verstärker komplett nach dem Einschalten durchheizt, Anondenspannung einschaltet und das Ausgangsrelais setzt (sofern mit Schalter #8  die Funktion gesetzt wurde).

Mit Schalter #7 kann man anstallt der drei einzel LEDs auch eine RGB LED einsetzten, die drei Zustände werden dann durch drei Farben angezeigt.

Schalter #8 s. auch Schalter #6, zusätzlich ist ein Timer hinterlegt, der nach 5 Minuten MUTE die Anondenspannung und nach weiteren 5 Minuten den Verstärker ausschaltet.

Über die Diode D2, den Spannungsteiler und der Schutzbeschaltung für den Eingang am µC wird die Spannung überwacht. Beim Ausschalten oder Netzausfall wird das Ausgangsrelais sofort ausgeschaltet. Nach dem Einschalten, oder wiederkehr der Netzspannung wird die Röhre vorgeheizt usw.

Weiter sitzt ein Relais mit auf dem Board, das jeden Trafo eines Röhrenverstärkers einschalten kann. Die Klemmen und eine Sicherung sind mit auf dem Board. Über K1 sind alle LEDs, Taster direkt abgreifbar. Somit ist eine saubere und einfache Verdrahtung möglich.

Als Mikrocontroller setze ich das Board der Fa. ANVILEX ein. Dafür sind die zwei Pfostenleisten vorgesehen. Ein paar Ein-/ Ausgänge sowie Spannungsversorgung sind auf Pfostenleiste K2 herausgeführt. Damit wäre dann auch weitere Funktionen möglich.

 

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Foto mit einer Wärmebildkamera, die große Röhre hat 110°C

Impressionen:

Quellen/Seiten zum Projekt:

RC -Siebung Netzteile für Röhren

6AS7 Headphoneamp

Berechnungen zum Transformator

LR8 Infos bei microchip

 

Raspberry pi Media / Music Server mit Cirrus logic Audio Card.  

Raspberry pi Media / Music Server mit Cirrus logic Audio Card. Mit getrennter, linearer Spannungsversorgung, für die Audio Card und den RPi.

Zum Einsatz kommt meine Universal Netzteilplatine.  Für den DAC von Cirrus Logic kommt ein LM317 zum Einsatz. Für den Paspberry pi wird die Netzteilplatine mit dem LM338 (5 Ampere) aufgebaut. Damit wird auch die externe Festplatte über USB versorgt.  Die Kapazität wurde an den unterschiedlichen Strombedarf von DAC und RPI angepasst. Die Farben der Bauteile ein kleiner Design Gimmick.

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Zusammen mit dem 50VA Ringkerntransformator, hier mit Befestigungsscheibe und Moosgummunterlage, gibt das eine stabile, ruhige Stromversorgung.

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Gehäusebau / Frontplatte:

Hartwachsöl

 

Das Doppelpack.

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Entfernen der Stecker, verstärken der Leiterbahnen für die Spannungsversorgung der USB Anschlüsse:

Bedruckung der Frontplatte und „On“ – Anzeige

Detailaufnahmen während dem Aufbaus.

 

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Software (Im Moment erst mal zwei Screenshots der Bedienoberfläche unter Android):

software1   software2

Punktschweißgerät für Akkupacks / Spot welder for Batterypacks

Punktschweißgerät für die Herstellung von Akkupacks.  Das Leistungsteil besteht aus zehn Stück IRFP064N angesteuert mit zwei MCP1407 Mosfet Treibern. Der IRFP064N kann Peaks von 390 Ampere schalten, 95 Ampere im ms Bereich.

Wichtig für das Überleben der Mosfets die gleichmäßige Stromverteilung und das schnelle durchschalten. Ich habe versucht diese zwei wichtige Punkte umzusetzen. Die gleichmäßige Stomverteilung über alle Mosfets durch die Anordnung im Kreis. Das schnelle durchschalten erledigen die MCP1407. Hierdurch wird der „Aufenthalt“  im linearen Bereich minimiert. Zum anderen ist der Stromfluss gleichzeitig steiler und stärker, was den Schweißpunkt verbessert.

Die durch die verwendeten Kondensatoren kleinen Spannung ist es wichtig den Innenwiderstand der gesamten Konstruktion niedrig zu halten. Damit bei „nur“ 16V auch ein ausreichend großer Strom fließen kann.

Bilder vom Leistungsteil:

Der Energiespeicher besteht aus Restbeständen von ein paar Elkos die ich mir vor ein paar Jahren als Elkobatterie für ein Car-Hifi Projekt habe anfertigen lassen.  0,25F 16V mit kleinem Innenwiderstand.  Als Block aus 12 Stück komme ich damit auf 3F Gesamtkapazität.  Da die Bolzen der Elkos aus Aluminium sind habe ich als Verbinder auch Aluminium gewählt.

Als Netzteil für die gesamte Versorgung kommt ein Standard 24Volt 5Ampere Netzteil zum Einsatz. Die Spannung konnte mit dem internen Poti am Netzteil auf 21 Volt gesenkt werden.  Um den Schweißvorgang genauer einstellen zu können, wollte ich nicht nur die Dauer sondern auch die Spannung einstellbar haben. Deswegen wird ein XL4015 Schaltregler die Spannung für die Ladung der Elkos übernehmen. Da der Preis für ein fertiges Board so gering ist, modifiziere ich selbiges bevor ich komplett ein neues anfertige.  Der Trimmer auf der Platine wird entfernt und gegen einen Pfostenverbinder getauscht – dort wird dann ein 22 Kohm Poti mit 6mm Achse angeschlossen. Vor das 22 Kohm Poti wird noch ein 2,2 Kohm Trimmer geschaltet. Der auf dem Foto markierte SMD Widerstand wird durch einen 5 KOhm Trimmer ersetzt.  Damit ist die Spannung von 4 … 16Volt einstellbar. Der Ladestrom wird mit einem 3,9 Ohm 25 Watt Hochlastwiderstand begrenzt.

Spannung 5 Volt für den Atmega Microcontroller per zweiten DC DC Wandler, sowie ein 7818 für die 18 Volt Gate Spannung der Mosfets.

Ansteuerung der zehn IRFP064N – aufgeteil in zwei mal fünf Stück. Die kleine Platine wird direkt auf das Leistungsmodul gebaut.

Steuerung für das Gerät übernimmt ein ATMEGA88 Modul von der Firma ANVILEX. Die kompakten ATmega-Applikationsboards P012.45 mit ATMEL MCU gibt es für rund 5€. Als Anzeige wird ein Display mit 4×20 Zeichen. Spannung und Zeit wird per Potentiometer eingestellt. Neben einem Fußschalter die einzigen Bedienelemente.

Halterung für die Stromschienen und den „Mosfet-Ring“

Das Gehäuse ist etwas zu klein ausgefallen:

Fortsetzung folgt.

DIY Lampe

DIY – RGB Stehlampe mit 3D gedruckten Lampenschirmen.

Farbbeispiele:

10V Precision Voltage Reference

Referenzspannungsquelle 10,000 Volt (+/- 0,0025 V) >> Datasheet REF102 >>  Zum schnellen Überprüfen von Oszilloskop und Spannungsmesser oder an Analogschaltungen als Referenz.

Der 7818 filtert mit den 47µF Elko, 330nF und 100nF  noch ein wenig die 24V Ausgangsspannung des Schaltnetzteils. Der 1µF Tantal als Blockkondensator ist wie im Datenblatt angegeben direkt am REF102 verbaut.

Bauteile:

  • REF102
  • AC/DC Wandler 230VAC/24VDC / 5,5W / 0,23A [IRM-05-24]
  • 7818 Spannungsregler
  • 47µF Elko
  • 330nF Kondensator
  • 100nF Kondensator
  • LED + Vorwiderstand für 18V
  • 1µF Tantal
  • Gehäuse, Platine, Buchsen

USB Power supply | Ladegerät

USB Ladegerät, 4-Fach USB 2.0, 3 Ampere, 5Volt. RGB Bleuchtung, separates 12 Volt AC/DC Netzteil für LEDs. Zwei USB Buchsen für Ladestrom nach alter Variante mit 4 Widerständen (zwei Spannungsteiler wischen + / – und Datenleitungen), zwei USB Buchsen mit neuer Ausführung für die Ladestromeinstellung (1 Widerstand zwischen den Datenleitungen)

Beleuchtung: