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miniVreg +5v low noise voltage regulator


The idea behind designing the miniVreg 5v voltage regulator was to replace the LM7805s inside the DEQ2496 and the DCX2496 with very low noise regulators. The miniVreg is a basic, affordable and easy to build circuit.

The use of the Linear Technology LT1763 along with very good up-to-date SMD capacitors (Kemet X5R Ceramic and AVX Polymer-Tantalum) ensures the best performance of the miniVreg, even though it's a fairly simple design. The miniVreg will do wonders for the analog 5v voltage of the DSP board. Indeed, it is the ideal choice to pair with the <b>DEQ/DCX PSU DIY</b>.

Le régulateur de tension miniVreg 5v a été développé avec l'objectif de remplacer les LM7805 équipant les DEQ2496 et le DCX2496 par un régulateur à très faible bruit. Le miniVreg est d'une simplicité extrème afin d'être peu couteux et simple à construire.

L'utilisation d'un régulateur Linear Technology LT1763 associé avec de très bon composants CMS comme des condensateurs céramiques X5R Kemet et Tantale polymère AVX de dernière génération rend aussi le miniVreg très performant malgré sa simplicité apparente (c'est le but quand même !!!). Le miniVreg fera merveille comme régulateur de remplacement pour le 5v analogique de la carte DSP du DEQ2496. C'est le complément idéal de l'alimentation <b>DEQ/DCX PSU DIY</b>.

Drawing the PCB was not an easy task, given the size of it. I chose to use the back side as an heat sink. It is connected to the front side with two VIA holes. The sink is actually a large gold plate so the PCB maker didn’t even charge me for that !!! Traces are big enough to let heavy current draw and the 10µH SMD inductance on the input can handle up to 450mA. The regulator current capacity is rated at 500mA.

Le design du PCB n'a pas été une chose simple vu la faible taille. J'ai préféré utiliser la seconde face uniquement comme une large surface de dissipation. Elle est reliée à l'autre face par deux VIA. Comme c'est une grosse surface d'or solide, le fabriquant m'a même compté un supplément !!! Les pistes sont larges pour transporter le maximum de courant. Il y a une self CMS de 10uH en entrée capable de supporter jusqu'à 450mA de courant. Le régulateur lui même pouvant encaisser 500mA.

The miniVreg measures 10 mm x 20 mm, the exact size of a TO-220 regular regulator. It can be mounted on a separate heat sink but this is not needed inside the DEQ2496 or the DCX2496. Still, you can always add a small graphics card memory heat sink, if you have room left behind the regulator.

La taille du miniVreg est de 10 mm x 20 mm, soit exactement celle d'un régulateur TO-220 standard. Il peut être équipé d'un dissipateur thermique mais dans le DEQ2496 ou le DCX2496 normalement, il ne sera pas nécessaire d'un prévoir un. Au cas ou, il existe des petits dissipateurs pour mémoire de carte graphique pour PC qui vont très bien (quand on a la place derrière).

Technical specifications:

  • Input voltage : 6-10v DC (input caps limited to 10v on the kit)
  • Output voltage : 5v DC
  • Noise : 20μVRMS (10Hz to 100kHz)
  • Maximum input current : 450mA with heat sink, 150mA without heatsink
  • Regulation : < 5mV
  • Protections: temperature, reversed polarity, short circuit, over voltage.

This is all I can tell so far, not owning the necessary tools to measure such low rejection or noise levels. Nevertheless, compare the LT1763 and LM7805 data sheets and you’ll be surprised!!!

Caractéristiques techniques :

  • Tension d'entrée : 6-10v DC (condos d'entrée limité à 10v sur le kit)
  • Tension de sortie : 5v DC
  • Bruit : 20μVRMS (10Hz to 100kHz)
  • Courant admissible maximum : 450mA avec dissipateur thermique, 150mA sans dissipateur
  • Régulation : < 5mV
  • Protections : température, inversion de polarité, court circuit, surtension.

Pour l'instant, je n'ai pas d'autres caractéristiques techniques à vous communiquer car je ne possède pas l'équipement nécessaire pour mesurer des niveaux de bruit ou de réjection aussi bas. Vous pouvez par contre, comparer la notice technique du LT1763 et du LM7805. Il n'y a pas photo !!!


Let the battle of Watts begin! En position pour la bataille des Watt.

Building

Building the miniVreg is as easy as it gets. There are only 5 SMD components and a 3 way connector to solder. Mistakes are pretty unlikely since all components look different. First solder the LT1763, then the smallest parts and end up with the inductance.

Dealing with the two VIA holes above the LT1763 is trickier than it seems because you have to fill them with solder in order to improve heat transfer. Make sure that the solder ends are as flat as possible or else the regulator may be improperly mounted on the PCB. Adding a tiny drop of thermal paste under the LT163 before soldering will help.

Construction

La construction du miniVreg ne pose vraiment aucune difficulté technique particulière. Il n'y a que 5 composants CMS et un petit connecteur 3 points à souder. Chaque composant est different, aucun risque de se tromper. Commencez par souder le LT1763, puis les plus petits composants, et terminez par la self.

La seule chose particulière à prendre en compte concerne les deux VIA (trous traversant) citués en dessous du LT1763. Pour un meilleur transfert thermique entre les deux faces du circuit imprimé, je vous conseille de remplir les deux trous avec de la soudure. Bien veiller à se que la soudure soit bien plate sinon le régulateur risque de ne pas être parfaitement collé au circuit imprimé. Vous pouvez aussi ajouter une minuscule goutte de patte thermique sous le LT1763 avant de le souder.

Once you’re done, check soldering points and hunt for the accidental short circuit. Then you must test the miniVreg with a regulated 8v DC power supply. Make sure you don’t short the circuit.. The 3 way connector legs are quite close to each other.

Une fois terminé, vérifiez que vos soudures sont bonnes et qu'il n'y a pas de court circuit. Ensuite, testez votre miniVreg avec une alimentation de laboratoire réglée sur 8v DC. Faite attention a ne pas créer de court circuit. Les pattes du connecteur 3 broches sont très proches les unes des autres.


Live test with 8v/230mA. I read 43°C on the soic chip with the pistol. Running 3h.

Installing inside the DEQ2496

Remove the DSP board of the DEQ2496, unsolder the LM7805 and solder the miniVreg instead. Mind the way you mount it. The miniVreg is protected against short circuits, reversed polarity, over voltage, and over heating but the DEQ2496 DSP board is not. The miniVreg is supposed to be mounted the same way as an LM7805, meaning with its sink on the same side. The best and safest way to unsolder the LM7805 is to first cut its legs. Then you’ll only have to remove each remaining part of them.

If you plan to use the miniVreg in another circuit, it will need a well filtered suplly with low ripple and at least a 10uF chemical cap on output (100uF would be better), depending how much current you will draw from the regulator.

Installation dans le DEQ2496

Démontez la carte DSP du DEQ2496, dessoudez le LM7805 et soudez le miniVreg à la place. Faite attention a ne pas vous tromper de sens. Le miniVreg est protégé contre les court-circuits, l'inversion de polarité, les surtensions et thermiquement mais pas les circuits de la carte DSP du DEQ2496. Le sens du miniVreg est identique au LM7805, c'est à dire mettre la face dissipateur du même coté. Pour dessouder le LM7805 et si vous avez peur d'abîmer le circuit imprimé, le plus simple est de couper les pattes de celui-ci. Ensuite, il ne vous reste plus qu'a dessouder chacune des queues de composant restantes.

Si vous comptez utiliser le miniVreg dans un autre circuit, celui-ci nécessite une alimentation correctement filtrée pour diminuer le ripple, et prévoyez au moins une chimique de 10uF en sortie (100uF serait mieux). Cela dépend aussi de combien vous allez tirer sur le régulateur.

After one hour, the miniVreg temperature is at 32°C on the sink side, and the LT1763 is at 45°C. I measured a pretty good 5,007v on the regulator output.

Après, une heure de chauffe du DEQ2496, le miniVreg est à une température de 32°C coté "dissipateur" et 45°C sur le régulateur LT1763 lui même. J'ai pile 5,007v à la sortie du régulateur...

CAUTION:

Near the LM7805 is a flat connector going from the DSP board of the DEQ2496 to the input/output board. The flat cable has a large rectangular ferrite around it with a metal caliper. The caliper may actually get in contact with the miniVreg and short with the top panel. Shield the metal part of the caliper with adhesive.

ATTENTION :

Sur la carte DSP du DEQ2496, juste à coté du LM7805 se trouve un connecteur plat allant à la carte d'entrée/sortie. Le câble plat est équipé d'une grosse ferrite rectangulaire avec un étrier métallique. Il y a un très gros risque que l'étrier touche le miniVreg et provoque un court-circuit lorsque vous fermerez le capot. Isolez la partie métallique de l'étrier avec du scotch d'électricien.


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