Ich habe hier ein paar Labornetzteile von Hewlett Packard:
40V 5A und 10V 100A ! Beide werden längsgeregelt, haben aber zusätzlich noch eine Art Phasenanschittsteuerung auf der Primärseite ! Dadurch werden die Elkos nur auf einen gering höheren Wert als die Ausgangsspannung geladen (bei 1V 100A am Ausgang wären das ansonsten über 1kW Verlustleistung...)
Funktioniert an sich einwandfrei, nur mit manchen Lasten hat das Netzteil ein Problem: Wenn die Spannung schnell hochgedreht knallt es erst mal richtig im Netzteil: Da der Siebelko (im 100A Netzteil immerhin 0,5F !) sehr schnell geladen werden muss, dreht die Vorregelung voll auf, und das entstehende Magnetfeld im Trafo verbiegt die Gehäusewand, die an eine andere Metallplatte schlägt.
Bis ich herausgefunden hatte, das dies normal ist dachte ich jedesmal das Netzteil explodiert gleich..
(einmals hats sogar danach geraucht, als ein Entstörkondensator explodiert ist, weil es die hohe Belastung nach mehreren Jahrzehnten nicht mehr verkraftet hat)
Ein anderes Problem ist die Leistungsaufnahme, die immerhin mit 2,5kW anegegeben ist. Intern ist das Netzteil mit 25A abgesichert, und die normale 16A Sicherung haut es ab und zu auch mal raus.
Vor 20-30 Jahren (so alt ist das Netzteil etwa) gab es halt noch keine besseren Regelungen. MOSFETs mit einigen 10A gabs nicht, da mussten die sich halt etwas anderes einfallen lassen: 8 Transistoren sitzen parallel auf einem runden Kühlkörperrohr, das an einem 12cm 20W Lüfter hängt...
Leider sind spezielle Trafos verbaut, so dass man die Phasenanschnittsteuerung nicht mit jedem Trafo machen kann.
Phasenabschnittsteuerung dürfte etwas besser sein, aber auch hier muß man darauf achten, dass der Trafo nicht in die Sättigung kommt.
Im Prinzip sollte folgende Schaltung funktionieren:
Ein Vergleicher (LM393) dient als Regelung indem er ein Phasensynchrones Säegezahnsignal mit dem Fehlersignal vergleicht. Der Ausgang schaltet den MOSFET zwischen Gleichrichter und Siebelko:
Solange das Fehlersignal unterhalb des Sägezahns liegt, ist der MOSFET an.
Der Zweite Vergeleicher des LM393 dient als Nulldurchgangsdetektor: Parallel zum Ausgang des LM393 ist ein Kondensator angeschlossen. Ist die gleichgerichtete Spannung unter etwa 0,5V wird der Kondensator entladen. Per Widerstand wird er langsam aufgeladen und erzeugt so eine Sägezahnspannung.
Das Fehlersignal ist eine aus der aktuellen Ladespannung und der Ausgangsspannung erzeugte Differenz:
Ist die Spannung am Ladeelko zu niedrig, wird das Fehlersignal größer, so dass der MOSFET länger leitend wird.
Ich zeichne die Schaltung am besten mal auf...
