Fuente de alimentación de corriente constante especial LM317

Surgió un problema inusual que requiere una caída sustancial en la corriente cuando se aumenta la carga. Los solenoides mantienen cerrados los contactos de audio de graves en una serie Hammond H-100. La característica se llama "String Bass".

Así es como se supone que funciona: se presiona un pedal y luego se suelta, su solenoide correspondiente se mantiene presionado por un contacto de retención. Cuando se presiona un segundo pedal, la corriente se divide y el primer solenoide cae debido a una corriente de mantenimiento insuficiente. Al segundo pedal no le importa, ya que se sujeta manualmente con el pie y consume los 130 mA completos una vez que cae el solenoide anterior.

Problema: la mitad de la corriente constante es suficiente para mantener algunos solenoides debido a las tolerancias de fabricación. La necesidad es que la corriente caiga momentáneamente (~30 ms) sustancialmente por debajo de los 65 mA para asegurar la caída del pedal que se había soltado.

Hammond logró esto con muchos transistores (algunos Ge), dos zeners, un diodo, dos potenciómetros de ajuste y varias resistencias. Reconstruir el esquema original (que se quemó) no es insuperable, pero sí indeseable.

No se muestran contactos de sujeción ni abrazaderas de diodo.

Cualquier idea o enfoque alternativo apreciado.ingrese la descripción de la imagen aquí

¿Quizás un microcontrolador para monitorear una resistencia de detección de corriente y pulsar el LM317 durante 30 ms si la corriente aumenta? Supongo que si hubiera una solución discreta fácil, Hammond la habría usado.
¿Los dos pedales están combinados en una unidad o son dos pedales separados que se pueden conectar opcionalmente?
@AndrewMorton. El clavier bajo es un juego de una sola pieza de 25 pedales que se puede quitar fácilmente de la caja de ensamblaje de contactos. Las pilas de 25 contactos (como lengüetas) y las barras colectoras que las atraviesan están en una caja. Todo está arreglado. Los interruptores que se muestran en mi esquema muestran solo 2 de ellos. Muchas imágenes en la red. Los modelos AB, C, D y E son similares. Buscar "pedales de bajo Hammond".
@KenShirriff. Me gusta la micro idea. De hecho, todos los nuevos órganos probablemente los usen para el control, o tal vez en los chips patentados especiales. Un H-100, si se fabricara de la misma manera hoy, costaría más de $20,000 más gastos de envío. En mi caso busco algo sencillo, o me juego con la monstruosidad original.
No ha mostrado el "contacto de retención", pero si coloca una resistencia en serie con cada contacto de retención, puede ajustar la resistencia de modo que la corriente de retención esté cómodamente por encima de la necesaria. Ahora, cuando se presiona un segundo pedal, ese segundo circuito tiene una impedancia más baja y desviaría más de la mitad de la corriente.

Respuestas (5)

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Figura 1. Circuito de pedalera modificado.

Mis pensamientos iniciales fueron que si se puede agregar una resistencia de detección de corriente, R2, en el retorno a tierra del interruptor como se muestra, entonces es posible que pueda activar un comparador, CMP1. D4 proporciona una referencia de 0,7 V y R2 se elige de manera que el voltaje a través de él supere los 0,7 V cuando dos o más solenoides estén encendidos.

Como ahora estamos monitoreando la corriente, podemos cambiar la configuración del LM317 a voltaje constante en lugar de corriente constante. El colector abierto del comparador puede derivar el divisor de voltaje LM317 para bajar el voltaje a un par de voltios y desbloquear los solenoides adicionales.

Se requiere un extensor de pulso o monoestable en la salida de CMP1 (pero no se muestra) para mantener el LM317 bajo hasta que todos los solenoides no presionados se liberen. Sin esto, el voltaje probablemente oscilará.

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Figura 2. Si la detección de corriente del lado bajo es un problema, el monitor de alimentación y corriente LT2940 podría proporcionar una solución.

La configuración que se muestra en la Figura 2 está monitoreando la energía y multiplica la corriente y el voltaje. No necesita eso y supongo que las entradas V + y V- deben mantenerse a un voltaje constante en lugar de monitorear el voltaje de carga.

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Figura 3. Esquema de bloques.

El LT2940 tiene dos salidas de comparación complementarias que pueden ahorrar una etapa de inversor en su aplicación.

Agregue una capacitancia tal que el LC paralelo cree una resonancia. Si hay resonancia, la corriente fluirá en esa dirección durante una buena cantidad de tiempo.

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Esa línea azul es un cable móvil. No estoy seguro de si esto funcionará, pero podría...

Es bueno que el cable sea móvil. No he procesado completamente esta idea, pero donde está ahora sería simplemente a través de toda la cadena paralela de 25 bobinas que no coinciden. Tal vez directamente a través de cada solenoide, pero encontrar las tapas correctas puede ser bastante problemático. De todos modos, queremos robar corriente de un solo solenoide que está sujeto por su propio contacto de retención. De hecho, el diseño de Hammond literalmente reduce el voltaje a cero por una fracción de segundo.
@ITPhoenix Cuando presiona ese pedal, justo antes del aterrizaje, el capacitor tiene 0 carga. Pero después del aterrizaje, el capacitor está cortocircuitando efectivamente sus lados "+" y "-". Esto hará que se consuma una gran cantidad de corriente durante un par de ms y eliminará todas las corrientes de los solenoides durante algún tiempo. Cuanto más grande sea el condensador, mejor. Además, en condiciones estables, los capacitores no mantendrán la carga porque habrá poca diferencia de V en sus bobinas (corriente CC). Entonces, cuando toca un capacitor, otras tapas no lo alimentarán, sino que extraerá corriente de las bobinas.

Intente agregar una resistencia en paralelo con cada bobina para purgar parte de la corriente que mantiene encendido el solenoide, aproximadamente 20-30 ma deberían ser suficientes (470 - 750R). Esto reduciría la corriente media a 25 mA y dejaría la normal (corriente completa) en 100 mA, más que suficiente para sostener.

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@Jlm Dearden. Esto parece prometedor además de ser barato y fácil. Las resistencias de todos los solenoides están dentro del 5% y todos funcionan de forma independiente. De hecho, algunos de ellos caerán como se desee, pero algunos de ellos no se liberarán. Podría usar una olla para determinar la resistencia precisa de cada solenoide justo antes de la caída. Uno de ellos que se niega a soltar parece una pistola aceleradora magnética. Misma resistencia, misma corriente.
Las resistencias reales de los solenoides no le dirán cuáles se mantendrán y cuáles se desconectarán. Se debe a la fricción estática y la fuerza magnética. No creo que deba ser demasiado preciso con el valor de la resistencia fija; solo debe ser lo suficientemente grande como para mantener el solenoide encendido y lo suficientemente pequeño como para dejar que se caiga.
@Jlm Dearden. Gracias. Me refiero a derivar el valor de la resistencia para cada solenoide, lo que supuse que sería necesario. Tengo que asegurarme de que el sistema sea fiable, así que experimentaré un poco.
@Jlm Dearden. La fuente de alimentación CC original fue reconstruida y ajustada. El mismo problema ocurre con los soles. 1 y 3, igual que antes, excepto que 7 no ofrece ningún problema ahora. La idea de la resistencia se probó con un potenciómetro de 1k y 10 vueltas. El problema se resuelve. caerá pero se negará a trabarse, incluso después de varios ajustes finos. Parece que los 2 problemas sols. tienen una fuerza magnética superior a la media, ya que no hay problemas mecánicos. Así que volvimos a la fuente de alimentación CC personalizada con la adición de una caída de salida completa, ajustable y de un solo disparo. Si alguien tiene alguna solución rápida, plantéela amablemente a su conveniencia.

Sugeriría un circuito limitador de corriente simple y un condensador, separados para cada solenoide. El condensador proporciona corriente inicial. Una vez que se descarga, el circuito limitador de corriente se vuelve dominante. Y para soltar debes usar la lógica. Esto es lo que está destinado a tales funciones.

Gracias por esa sugerencia. Esperaba minimizar las modificaciones. La adición de la lógica habría complicado las cosas. Hoy, eso es lo que usamos, pero en ese entonces carecíamos de los circuitos integrados baratos y ubicuos. Decidí eliminar la función por completo. Ningún otro órgano que yo conozca tiene esta característica de "String Bass". Si se necesita legato para el bajo, el jugador simplemente prepara el otro pie para la siguiente nota. Así es como, por ejemplo, "Flight of the Bumblebee" se puede tocar con los pedales.

Entonces, si entiendo correctamente, ¿quiere desviar algo de corriente del suministro, brevemente cuando se cierra una tecla?

Construya un sumidero de corriente conmutable alrededor de un transistor NPN, dos resistencias y dos diodos de la forma habitual, controle con un monoestable no reactivable y un comparador que controle el voltaje de la línea de corriente constante.

O implemente esencialmente la misma lógica con un pequeño micro de 8 pines.

O tome un gran electrolítico con tal vez 100 ohmios en serie y colóquelo en cada solenoide, tosco, tonto y grande.

¿Cuál es la "forma habitual" para el sumidero actual?
Dan, decidí eliminar la función y usar el interruptor de pestaña para algún mod futuro. El suministro de 30 V CC se puede usar para alimentar otras cosas, como cajas de efectos. La única explicación que tengo es que se magnetizaron algunos núcleos de solenoide. Incluso traté de apilar imanes de disco de neodimio uno por uno para que los pegajosos se soltaran, pero cuando se agregó suficiente contrafuerza, ninguno se detuvo. Sin embargo, la experiencia fue educativa. Gracias por su aporte.