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FUENTE DE ALIMENTACIÓN LINEAL

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Mensaje  Neil Dom 11 Abr 2021 - 18:14

He empezado a comprar y recibir los componentes de una fuente de alimentación lineal, será un proceso lento porque la procedencia de algunos de los materiales es Aliexpress y ya sabemos que no hay que tener prisa con los tiempos de entrega. Será de 6V. / 3A pero puede ser de cualquier otro valor, cambiando ciertas cosas.
El propósito es facilitar a cualquiera la labor de fabricación de una FA lineal de alta calidad.
Además de AE utilizo como proveedores RS y tiendas de electrónica locales, aparte de componentes de mi stock. En esta fuente hay una parte de "overengineer", estará fabricada con una selección de componentes con prestaciones por encima de lo que se requeriría para un desempeño que podría hacerse perfectamente con un alimentador conmutado de bajo coste, que es al que va a sustituir.
Pondré todos los vínculos que sean necesarios, reseñaré las diferencias con las fuentes similares que pueden ser adquiridas ya terminadas y estaré abierto a responder cualquier duda.

De momento...

FUENTE DE ALIMENTACIÓN LINEAL Fa11
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Mensaje  Franciscojavier Dom 11 Abr 2021 - 18:47

Muy interesante, para un manitas básico (yo no llego ni a eso wallbash ) se vé una opción de calidad.

Felicidades... estaremos atentos a los avances...
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Mensaje  Neil Dom 11 Abr 2021 - 19:54

Si hubiera tenido que diseñar la placa, cortarla, meterla en ácido férrico, taladrarla...,como antaño, no lo hubiera hecho, pero se puede conseguir un circuito impreso apropiado para una gran gama de reguladores;

Placa CI


Yo hubiese pedido esta caja;

https://es.aliexpress.com/item/32908409916.html?spm=2114.13010708.0.0.3a9963c0l8ZJej

es más amplia y podía configurar el interior con más libertad, pero le dí a mi esposa la opción de elegir, ya que será un elemento muy visible y ella optó por esta;

https://es.aliexpress.com/item/2002311990.html?spm=2114.13010708.0.0.351263c0xlraly

más pequeña, por tanto menos visible y también más restrictiva en dimensiones interiores, tanto es así que aún no se se tendré que poner el condensador del filtro en vertical u horizontal.


Última edición por Neil el Dom 11 Abr 2021 - 20:21, editado 1 vez
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Mensaje  cuchu Dom 11 Abr 2021 - 20:11

Me quedo! Me interesa mucho. Gracias!!
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Mensaje  Madrededios!! Lun 12 Abr 2021 - 17:11

Muy interesante, estaremos al tanto. Gracias por compartir, Neil. Aplause
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Mensaje  Administración Lun 12 Abr 2021 - 17:47

Marcado como nota puesto que es interesante y promete.
Saludos cordiales
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Mensaje  Neil Lun 12 Abr 2021 - 18:45

No quiero pormenorizar la construcción de esta fuente en concreto, aunque sirva como referente, sino aprovechar este trabajo para que cualquiera pueda adaptarlo a su necesidad. Lo primero es determinar cual será el uso, normalmente son DAC´s, previos de phono, decodificadores de audio y video en streaming... cualquier aparato que utilice una fuente externa y que sea conmutada y que, por lo que sea, deseemos que la alimentación sea lineal o mejorar la ya existente. En mi caso un reproductor de CD que uso como transporte.
La tensión de alimentación suele ser un valor estándar, para algunos de estos casos los reguladores de tensión fija son los más convenientes, reguladores bien conocidos, circuitos robustos y muy sencillos, para otras tensiones e intensidades que no encontremos el regulador apropiado tenemos los reguladores ajustables, este es el caso. Entonces se requiere algo más de trabajo, después de conocer la tensión debemos saber que intensidad se requiere, en el alimentador a sustituir debemos tener los datos para saberlo y si no es así el aparato deberá llevar una etiqueta con la potencia máxima consumida, en este caso 12W, lo que para 6 V nos da 2A , esta fuente llegará a 3.5 A.

TRANSFORMADOR

Los toroidales son más ligeros y menos voluminoso, además de otras ventajas. La tensión del secundario debe ser de un valor que una vez multiplicado por raíz de dos (1,41) de un valor unos 3V superiores al valor de salida del regulador, (muchos solo necesitan 1.5 V de exceso) a fin de garantizar la estabilidad del mismo. Los reguladores pueden admitir tensiones de 30-40 V pero todo ese exceso se transforma en calor, una energía desperdiciada que hace que la eficiencia baje muchísimo y que se tenga que dimensionar para evacuar ese exceso de calor, ese es el caso de muchas fuentes vendidas en Alliexpress, una tensión elevada para poder ajustarla a cualquier voltaje pero si este es bajo, con relación al máximo, puede haber 25V, o más, de tensión diferencial y el rendimiento de la fuente baja considerablemente así como su previsible vida útil. Yo escogí un trafo de 9+9V, con 1.67 A por salida, ambas salidas se conectarán en paralelo para mantener la tensión y duplicar la corriente, por tanto obtendré unos 12 V a la salida del rectificador, 6 V por encima del valor nominal, un diferencial perfectamente asumible. Hay marcas de transformadores con más prestigio como Nuvotem Talema, yo le escogí pero cuesta 12 € más que otro igual y que seguramente ofrezca los mismos o muy similares niveles de calidad.

https://es.rs-online.com/web/p/transformadores-toroidales/2237816/

RECTIFICADOR

El puente rectificador de onda completa, o puente de Graetz, son diodos rectificadores de 3A, yo selecciones el MUR420RLG, un diodo de recuperación rápida para usos más exigentes, sin duda muy por encima de lo necesitado pero los tenía y son una opción excelente,

https://www.onsemi.com/pdf/datasheet/mur420-d.pdf

se pueden utilizar cualquiera que cumpla con la corriente requerida en cada caso, otra opción eran los BY254 o los 1N5408.


CONDENSADOR DE FILTRO

Se podría pensar solo en capacidad y tensión pero ya puestos, baja ESR, corriente de pérdida, corriente de rizado, temperatura máxima de funcionamiento o vida útil estimada son otros datos si nos queremos complicar un poco más.


Condensador



Aún ni se si va a caber de altura o lo tengo que "tumbar", si no, otra posibilidad es este;

https://es.rs-online.com/web/p/condensadores-de-aluminio/8466931/

pero vamos, un condensador electrolítico de baja ESR es todo para garantizar un filtrado de calidad, mejor con rango de 105º, junto a él y en paralelo uno cerámico multicapa de 100 nF. Ya tenemos una corriente continua de cuya estabilización se encargará el regulador.

REGULADOR

Podemos escoger varios modelos, LM317, LM350, LT1083, LT1084... depende de la corriente y otras consideraciones de diseño

https://www.ti.com/lit/ds/snvs772b/snvs772b.pdf?ts=1618236917286&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.fr%252F

LM317


En este caso un LT1083

https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/108345fh.pdf


Última edición por Neil el Sáb 1 Mayo 2021 - 12:57, editado 2 veces
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Mensaje  Neil Miér 14 Abr 2021 - 16:27

Tengo serias dudas de que la placa que he previsto quede con sitio en la caja una vez puesto el interruptor, de 35 mm de largo. Este estará sobre la placa y no se si rozará. Cuando compré la que ya he recibido también compré esta.

Aún está en camino pero si no puedo encajar la que ya tengo tendré que esperar a que llegue. Aunque se compra todo el kit solo me interesa la placa, los componentes los descartaría, lo cierto es que no me fío de los componentes de AE y prefiero hacer la selección a mi gusto y con un estándar de calidad.
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Mensaje  Neil Sáb 17 Abr 2021 - 14:30

Una parte esencial es el disipador del regulador, aquí el tamaño sí importa. Cuanto más grande mejor, según mi criterio, siempre dentro de unas limitaciones lógicas. A los semiconductores les gusta el fresquito, como a mí, no son de calores. Ya que no tengo idea exacta del espacio que tendré disponible no podré montar cada parte hasta no tenerlo todo y luego planificar cual será la mejor ubicación para cada cosa. Los tendré que cortar pero aprovecharé la mayor superficie que pueda. He comprado este y este otro, ya veré luego cual pongo.

Los espaciadores para la placa son estos , en principio no me gustaría hacer taladros a la caja, más que los imprescindibles, si estas bases adhesivas no me elevan mucho la placa serán la mejor opción, he comprado los de 5mm, tengo separadores convencionales, de metal y de naylon, pero si puedo poner los adhesivos mejor.

Solo he posicionado definitivamente el transformador, una vez que la he comprobado que queda sitio para la toma IEC, llevándolo lo más posible hacia atrás.

FUENTE DE ALIMENTACIÓN LINEAL Fa5010

El interruptor tenía claro que lo quería centrado, he visto en algunas fuentes de AE como lo han desplazado para que no rozara con otros elementos, en el frontal solo estará ese botón y la simetría era visualmente importante para mí. Lo he puesto y alimentado con 6V para ver el efecto. Se pueden elegir diseños, tamaños y tensiones diferentes. Yo escogí de 19 mm y en blanco, pero es una cuestión de gustos. El LED puede ser de 220 V y tener un testigo de la tensión de red pero yo prefiero que me muestre que hay tensión de CC a la salida, por ello el LED conectado a la salida es lo más aconsejable.

FUENTE DE ALIMENTACIÓN LINEAL Fa6010


Hay variedad, estos son un ejemplo, aquí otros.
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Mensaje  Neil Sáb 24 Abr 2021 - 14:22

He podido completar el montaje del CI, he hecho una modificación en el mismo con el fin de incorporar un fusible rearmable (esa lenteja con esteroides), el regulador ya esta montado en el disipador y está cortado y mecanizado a medida. Sobre el regulador, el LT1083 tiene una corriente máxima de 7.5A, hubiese válido un LT1084 y aún así se excedería con bastante la intensidad de la fuente, ha sido una decisión sobre la base que puede que la fuente sea utilizada, en un futuro, para otro cometido y por manía mía de sobredimensionar y que ciertos componentes trabajen ampliamente holgados. El coste en tienda de electrónica, y no es fácil conseguir, es de 14 €. en AE sobre 2 €. pero no es algo en lo que quiera ahorrar, es el "cerebro" de la fuente y quiero tener todas las garantías de su autenticidad.


FUENTE DE ALIMENTACIÓN LINEAL Rear_p10

FUENTE DE ALIMENTACIÓN LINEAL Pcb110

Una vez calculada los valores de las resistencias que fijan el voltaje de salida ya he podido medir la tensión, las resistencias tienen tolerancia del 1% y son una solución más duradera y efectiva que las resistencias ajustables.

FUENTE DE ALIMENTACIÓN LINEAL Meter10
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Mensaje  casito Sáb 24 Abr 2021 - 17:27

pero las fotos no es lo tuyo, se ven mejor las del foro que si las pinchas
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Mensaje  Neil Sáb 24 Abr 2021 - 20:16

casito escribió:pero las fotos no es lo tuyo, se ven mejor las del foro que si las pinchas

Yo las veo exactamente igual, (porque son las mismas) pero si las ves bien en el foro no tienes necesidad de verlas en la web del servidor, ya están reducidas de tamaño previamente y por ello no las verás ampliadas, si es a eso a lo que te refieres, pero sobre la calidad de la fotografía no se cual es el problema, si las ves bien aquí y mal en la web de Servimg no puedo entender la razón. La verdad es que aunque no me sorprende casi nada esto es lo último que esperaba, pero como dije estoy dispuesto a contestar cualquier duda. Espero haberte ayudado.
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Mensaje  carrey Dom 25 Abr 2021 - 10:18

Hola Neil. Has calculado los costes  de la fuente ?. Estarías abierto a fabricarlas sobre pedido ?.
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Mensaje  Franciscojavier Dom 25 Abr 2021 - 11:14

Si tuviera un precio contenido yo también me apuntaría a una producción entre varios compañeros... Hello Hello
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Mensaje  siempreelmismo Dom 25 Abr 2021 - 12:08

Otro interesado en algun modelo de la nueva NEIL LINEAR POWER SUPPLY INDUSTRY. Smile

Saludos
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Mensaje  Neil Dom 25 Abr 2021 - 13:51

Este trabajo es una manera de ocupar ratos de ocio, me entretiene hacer estas cosas, es un hobby ocasional, como técnico me gusta coger el soldador de vez en cuando.
La idea es servir de ayuda a quien se anime a hacer algo así.

No he calculado el coste, haré una estimación cuando la tenga terminada. He ido adquiriendo el material según lo necesitaba e incluso he comprado cosas distintas para la misma función y luego he comprobado que es lo que mejor se adaptaba, incluso ahora voy a cambiar el interruptor porque he cambiado de opinión y quiero el LED en azul, bueno, mi hija ha decidido que le gusta en azul y como no tengo prisa he comprado otro.

No puedo montar estas fuentes en serie por varias razones, tiempo y lugar de trabajo principalmente, tengo desplazamientos, hay que recoger el material que compro en RS e ir a tiendas de electrónica, luego hacer los pedidos a AliExpress y estar pendiente del seguimiento... trabajo en la mesa de la cocina y no puedo utilizarla siempre que quisiera, como podéis imaginar, dicho esto no me importa hablar de la posibilidad de montar alguna para algunos compañero, una o dos, pero tendría que ser sin prisa, se puede hablar.
Tensión, intensidad, transformador, caja... puede haber apreciables diferencias de coste de una fuente a otra, habría que definirlo.


Última edición por Neil el Sáb 1 Mayo 2021 - 14:59, editado 2 veces
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Mensaje  Rafa911 Dom 25 Abr 2021 - 19:53

Hola!

Desde mi desconocimiento, que aporta una fuente de alimentación lineal frente a una estándar?
Hay fabricantes de platos que las ofrecen, según dicen para mejorarlo la calidad de sonido, esto es así?

Gracias!

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Mensaje  Neil Dom 25 Abr 2021 - 20:48

Rafa911 escribió:que aporta una fuente de alimentación lineal frente a una estándar?
Hay fabricantes de platos que las ofrecen, según dicen para mejorarlo la calidad de sonido, esto es así?

Las fuentes conmutadas se han impuesto por su bajo peso y volumen y sobre todo por precio. Las fuentes lineales son alternativas más caras y se ofrecen para "mejorar" las fuentes de serie, pero la mejoran? mejoran algunas cosas y otras no, son menos contaminantes a efectos de armónicos de red y también en términos de EMI/RFI, generan menos ruido y eso es mejor aún con los nuevos reguladores, también manejan mejor las cargas variables, responde más rápidamente a las variaciones de consumo y su diseño tiende a ser más simple y por tanto más duradero. Las fuentes conmutadas son más eficientes y generan menos calor pero trabajan con alta frecuencia, (desde 15 KHz ó 20 KHz hasta 100 KHz o incluso más) generan armónicos y también ruidos electromagnéticos pero que todo eso tenga influencia real ya es más discutible.
Yo no pondría la mano en el fuego por que una fuente lineal tuviese ninguna influencia positiva en el sonido, no lo creo, si fuese por esa sola razón yo no la cambiaría, lo aconsejaría si fuese un aparato especialmente sensible a interferencias y quisiéramos una alimentación lo más limpia posible.
Podría ser plausible en un plato cuyos niveles de señal son muy bajos y susceptibles de verse afectados por interferencias externas. Pero vamos, dicho con todas las reservas.
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Mensaje  Rafa911 Lun 26 Abr 2021 - 11:30

Gracias por tu respuesta!

Siendo para la alimentacion del motor del plato entiendo que podria mejorar la estabilidad de giro, pero la duda es si llegaria a ser "audible".

Esto es lo que dice un fabricante si se instala su fuente de alimentacion lineal

Sónicamente reconocerá inmediatamente un fondo más profundo. No solo hay más tranquilidad sino más dinámica interna en el sonido. Se revelan más detalles y se elimina una cortina virtual. Un enfoque más preciso con mejores imágenes de los actores que le da una mejor experiencia de sus registros que hará las delicias de todos los amantes de vini
lo.

   Fuente de alimentación regulada lineal y de bajo nivel de ruido
   auto-detección de voltaje de entrada
   Voltaje de salida 24 V / 500 mA CC sec.
   Corriente máxima limitada por seguridad a 1000 mA
   Protección de sobre voltaje de entrada
   Toma de Tierra
   Compatible con RoHS, CE, FCC
   Fusible 315 mA a 230V
   Fusible 800 mA a 110V
   Consumo de Energía 35 VA max.

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Mensaje  Neil Lun 26 Abr 2021 - 13:47

Yo nunca me he sentido cómodo con la retórica audiófila, no comparto tanta grandilocuencia. Lo que te puedo decir es que 24 V / 0.5 A es una fuente de construcción muy sencilla y de coste contenido.
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Mensaje  Rafa911 Lun 26 Abr 2021 - 14:06

Si te animas a fabricarla dimelo.

Saludos!!

Rafa911

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Mensaje  Neil Lun 26 Abr 2021 - 17:54

Rafa911 escribió:Si te animas a fabricarla dimelo.

No es ánimo lo que necesito, es tiempo, si tu te animaras tendrías toda mi ayuda, te indicaría todo lo que necesitaras. El coste vendría marcado por la caja y el trafo. Como regulador un 7824, este CI, un puñadito de componentes discretos y otros varios, disipador, interruptor... Quizá se pueda conseguir un transformador más económico, sobre los 16 €, pero habría que peguntar en comercios. Si no te parece un proyecto asumible yo podría pero te digo lo que a otros compañeros, habría que hablarlo... con muuucho tiempo.

Yo tengo un criterio por el que cuando hago algo así no miro el precio sino la calidad en términos absolutos y como ya he mencionado tengo la rareza de extralimitarme, esta fuente tiene los cables del trafo pasando cerca del disipador, pues bien, los he forrado con una funda térmica, (no termoretráctil) del que se encuentran en aparatos para proteger el cableado de muy altas temperaturas, era necesario?, ni de coña, el disipador se templará un poco, más en verano y con un uso continuado pero ya está y sin embargo parece que fundirá el plomo, por eso digo que yo me paso un poco con estas cosas porque es para mi y asumo un criterio propio, para otros ese criterio quizás debería ser más razonable, por ello animo a quien se vea capaz con estos proyectos que los haga uno mismo, si hago esto para otros debemos tener una comunicación fluida pues son varios los aspectos que van surgiendo y un cambio puede suponer días o semanas de retraso, de ahí que el plazo no tenga que ser apresurado.

Por cierto
Rafa911 escribió:Protección de sobre voltaje de entrada
Rolling Eyes

Ya está, superprotegida. Cool
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Mensaje  ferac66 Lun 26 Abr 2021 - 20:53

Neil escribió:
Rafa911 escribió:que aporta una fuente de alimentación lineal frente a una estándar?
Hay fabricantes de platos que las ofrecen, según dicen para mejorarlo la calidad de sonido, esto es así?

Las fuentes conmutadas se han impuesto por su bajo peso y volumen y sobre todo por precio. Las fuentes lineales son alternativas más caras y se ofrecen para "mejorar" las fuentes de serie, pero la mejoran? mejoran algunas cosas y otras no, son menos contaminantes a efectos de armónicos de red y también en términos de EMI/RFI, generan menos ruido y eso es mejor aún con los nuevos reguladores, también manejan mejor las cargas variables, responde más rápidamente a las variaciones de consumo y su diseño tiende a ser más simple y por tanto más duradero. Las fuentes conmutadas son más eficientes y generan menos calor pero trabajan con alta frecuencia, (desde 15 KHz ó 20 KHz hasta 100 KHz o incluso más) generan armónicos y también ruidos electromagnéticos pero que todo eso tenga influencia real ya es más discutible.
Yo no pondría la mano en el fuego por que una fuente lineal tuviese ninguna influencia positiva en el sonido, no lo creo, si fuese por esa sola razón yo no la cambiaría, lo aconsejaría si fuese un aparato especialmente sensible a interferencias y quisiéramos una alimentación lo más limpia posible.
Podría ser plausible en un plato cuyos niveles de señal son muy bajos y susceptibles de verse afectados por interferencias externas. Pero vamos, dicho con todas las reservas.

En general, una buena fuente lineal tiene mucho menos rizado que una buena fuente conmutada. Esto para un dac es muy importante porque la alimentación es su referencia de conversión. De una buena fuente lineal a una mala fuente conmutada se nota bastante en estos aparatos. Lo que nunca he podido comparar es con una buena fuente conmutada. Seguramente, la mejora no solo estará en el rizado y a lo mejor una buena fuente conmutada es capaz de hacerlo igual de bien.

Saludos.

ferac66

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Mensaje  Rafa911 Lun 26 Abr 2021 - 21:14

Tengo más paciencia que habilidad para hacer un montaje similar 😀
Sigo atento al hilo y vamos hablando.


Gracias!

Rafa911

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Mensaje  Neil Lun 26 Abr 2021 - 21:52

ferac66 escribió: En general, una buena fuente lineal tiene mucho menos rizado que una buena fuente conmutada.

Es más, estos reguladores lineales se añaden como etapa final a la salida de fuentes conmutadas de cierta calidad, para mejorar la regulación de línea y carga así como reducir al mínimo la amplitud del rizado.

Rafa911 escribió:Sigo atento al hilo y vamos hablando.

OK, cualquier duda, ya sabes.
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