Labornetzteil

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Labornetzteil
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BID = 365844

hans.wurst

Gesprächig



Beiträge: 138
Wohnort: Saarland
 

  


Moin Moin,

da ich mich schon länger über ein fehlendes Labornetzteil ärgere, will ich mir gerne eins bauen. Einen Trafo der 38V bei 4,2A abgibt habe ich auch. Beim Elektronik Kompendium bin ich auf eine interessante Variante für die Verwendung von höheren Spannungen (ich habe ja etwa 53V) gestoßen: http://www.elektronik-kompendium.de.....3.gif.

Ich habe das ganze mal für meine Bedürfnisse dimensioniert (ca40V bei 3-4A). Es sind allerdings noch mehrere Fragen offen:

1.)Was für ein OP Amp ist zu empfehlen? (er muss vor Allem geringe EingangsOffset Spannungen und Ströme haben und bis fast 0V ansteuerbar sein)
2.)Ich werde wegen den großen Strömen wohl mehrere 2n3055 parallel schalten müssen (Gefahr des 2. Durchbruchs), wie muss ich da die Emitterwiderstände dimensionieren?
3.)Ich hätte gerne noch eine einstellbare Strombegrenzung, die stabil ist (also fällt die übliche "Ein-Transistor-Lösung" weg, oder?). Kann mir dabei jmd helfen? Ich bekomme das alleine irgendwie nicht hin.
4.)Wie kühle ich die 2n3055er am besten? Ich dachte an CPU Kühler mit Lüfter. Wird das funktionieren? Wo liegen deren Wärmewiderstand etwa? (ich werde irgendwas im Bereich von 0,2°K/W brauchen :sm3:)


P.S. Ich weiß, dass sich für solche Leistungen Schaltnetzteile besser eignen, möchte das ganze aber trotzdem so lösen. Das KnowHow für Schaltnetzteile habe ich einfach noch nicht.

Schöner Gruß
Stephan



BID = 366082

sepp@kaernten

Schriftsteller



Beiträge: 709
Wohnort: Austria

 

  

Allora!

Da die Verlustleistungen bei einem Längsregler viel zu hoch sind, (in deinem fall bis zu hundert Watt!)daher einige Überlegungen:

1.
- Warum nicht 2 identische Netzteile bauen, z.b. 0-20V/4A.. und diese in Serie/Parallel schalten. (0-20V/8A bzw 0-40V/4A)
- bzw. ein Doppelnetzteil.

2.
http://www.elv-downloads.de/service.....1.htm
http://www.elv-downloads.de/service.....8.htm
http://www.a-and-t-labs.com/K2_Lab_Power_Supply/index.htm

3.
Als "OP-AMP" würde im 1. Fall ein LM 723 sehr gut passen, der geht von 1,2V bis ca. 30 Volt. Um den bis zu 0V herunterzuregeln, bedarf es einer neg. Hilfsspannung.

http://www.dumdididum.de/blackstrom.....shtml
http://www.pitts-electronics-home.de/electron/schplnt.htm



_________________
..was man nicht begreift, verlernt man nicht..:(








BID = 366543

hans.wurst

Gesprächig



Beiträge: 138
Wohnort: Saarland

Hi,

die Idee mit dem in Serie/Parallel schalten ist super (der dazugehörige Schaltplan von Elv auch), nur leider kommt sie etwas zu spät, da ich den Trafo ja schon habe. Ich habe mich entschieden die Op Amps mit +-5Volt zu versorgen, um das Problem der Spannung am OP Eingang zu lösen.

Kann mir jemand mit der einstellbaren Strombegrenzung noch einen Tip geben, wie sowas genau und am besten noch feinfühlig zu gestalten ist. Ich habe mich mit einem Subtrahierverstärker (zur Verstärkung des Spannungsabfall am Messwiderstand) und einem nachgeschalteten OP Amp zur Regelung versucht, aber das Ganze oszilliert nur wie wild.....

Gruß

BID = 366646

Dombrowski

Stammposter



Beiträge: 450

Moin.

Man kann auch mit der 1-Transistor-Lösung hinkommen, wenn man z.B. eine Diode in Reihe zum Shuntwiderstand schaltet. Die Diode sorgt für einen Mindestwert von 0,6 V als Shuntspannung. D.h. wenn das Poti am Linksanschlag steht, spricht der Transistor bereits bei gut 0 Ampere an. Wird das Poti nach rechts gedreht, muss ein entsprechend höherer Strom fließen, damit die Begrenzung einsetzt. R1 wählt man im Verhältnis zu P so, dass bei Volllast gerade 0,6 V an R1 abfallen. Für P kommen z.B. 500 Ohm, 1 k oder 2,5 k in Frage.

Die Diode D muss natürlich den Strom vertragen können. Leistungsdioden haben schon mal mehr als 0,6 V Durchlassspannung; das muss man berücksichtigen. Oder man nimmt zwei passende Schottkydioden in Reihe.

Am Ausgang des Netzteils ist eine Grundlast von einigen Milliampere empfehlenswert.

D.

BID = 367108

bastelheini

Schriftsteller



Beiträge: 618
Wohnort: Sachsen

hi ich habe auch ein paar fragen zum nachbau...

[edit] es fehlte was ich eigentlich nachbauen will....

meine fragen beziehen sich auf "Hochleistungs-Netzteilplatine
0 bis 30 V, 0 bis 10 A" von ELV [edit ende]

seht ihr in der stückliste eventuelle problembauteile die man bei reichelt nicht bekommt? mir ist auf anhieb bloß der temp sensor SAA965 aufgefallen. gibt es da vergleichbare typen?

kann ich digitale oder analoge spannungs und strom anzeige einfach wie ein messgerät an die ausgänge hängen? die würden ja theoretisch nur funktionieren wenn ich eine last dranhabe... wie ist dieses problem am besten zu lösen?

alle widerstandswerte sind in der einheit "N" angegeben. ist "N=OHM"?????


mfg bastelheini

[ Diese Nachricht wurde geändert von: bastelheini am  6 Sep 2006 17:15 ]

BID = 367121

PhyMaLehrer

Schriftsteller



Beiträge: 905
Wohnort: Leipzig

Wenigstens zu den letzten beiden Punkten kann ich etwas sagen:

Auf Seite 5 der Bauanleitung, linke Spalte, steht etwas zu den Meßgeräten. Am Anschluß des Spannungsmeßgerätes liegen bei einer Ausgangsspannung von 30 V dann 30 mV an, am Strommeßgerät 100 mV bei einer Stromentnahme von 10 A. Sollen evtl. Analogmeßgeräte angeschlossen werden, die gegenüber Panelmetern einen merklicheren Strombedarf haben, lassen sich mit den "umgebenden Widerständen" die Bereiche nach Bedarf einstellen. - Für Panelmeter sind auch schon Anschlüsse für deren Stromversorgung vorgesehen. Aber Vorsicht: Manche Panelmeter können nicht ihre eigene Betriebsspannung messen, will sagen, bei denen muß ihre Betriebsspannung (bis auf die Masse) von der zu messenden Spannung getrennt sein!

Bei der Umwandlung des Textes in ein PDF ist das große Omega sicher das Opfer eines Zeichensatz-Problems geworden. Statt des "N" muß also das Omega für Ohm stehen - in der Zeitschrift ist es richtig gedruckt!

BID = 367130

bastelheini

Schriftsteller



Beiträge: 618
Wohnort: Sachsen

oh danke das ist doch schon etwas!!! das is irgendwie untergegangen.....habs mir jetzt ausgedruckt lässt sich irgendwie besser lesen un man kann sachen anstreichen.

sind diese panelmeter besonders gekennzeichnet oder muss man da nachfragen?

so da werd ich mal anfangen alles in eagle zu zeichnen....viel arbeit... oder ich schau mal im forum ob ein programm gibt das ungefähr das selbe kann (vor allem der autorouter ist wichtig....)

mfg bastelheini

BID = 371525

hans.wurst

Gesprächig



Beiträge: 138
Wohnort: Saarland

So, da wär ich wieder....

ich habe mittlerweile das Vorhaben, das Ding selbst zu entwickeln verworfen und mich für folgende (hoffentlich) erprobte Lösung entschieden : http://www.trifolium.de/netzteil/kap3_2_7.html

Leider hapert es noch etwas am Verständnis der Schaltung und die Erklärung von trifolium ist leider nicht sehr genau.

1.) Die Spannungsregelung
Die MOSFets werden laut trifolium durch den Spannungsabfall an R8 gesteuert. Dieser müsste aber doch wegen ZD2 immer 12Volt sein ???

2.) Die Stromregelung
Wird der Spannungsabfall am Shunt durch die etwas ungewöhnliche Masseführung ausgeglichen? Ich glaube schon, da sich ja alle V- Versorgungsspannungen (z.B. des LM317 oder der Opvs) automatisch um genau diese Spannung erhöhen. Sehe ich das richtig?

Was mir nicht klar ist, ist die Beschaltung des OP2. Wo ist die Rückkopplung? Was tut die Spannungsregelung wenn der Ausgang von OP2 gegen 0 geht? Dann müsste der Transistor doch sperren und der Strom durch R11 und damit durch R8 gleich Null sein. Folge: Ausgangsspannung ist Null, da die Mosfets sperren.

Ich hoffe jemand kann mir helfen....
Gruß
Stephan

BID = 371566

Onra

Schreibmaschine



Beiträge: 2404

Hallo,
zu 1. :Die FET sind P-Typen!
zu 2. :Der Bezugspunkt liegt vor dem Shunt. Es findet imho keine Kompensation der Hilfsströme statt, eher ist das Gegenteil der Fall. Auch die Eigenströme der OP und des Spannungsreglers fliessen durch R7.
Die Beschreibung auf Trifolium verwechselt im ersten Teil T1 mit T2, was zu Irritationen führt. Ansonsten finde ich die Beschreibung brauchbar.
O.

BID = 371600

PhyMaLehrer

Schriftsteller



Beiträge: 905
Wohnort: Leipzig

zu 1)
Der Spannungsabfall an R8 kann wegen der Z-Diode maximal 12 V sein. Er kann aber durchaus kleiner sein!

BID = 371605

Ltof

Inventar



Beiträge: 8832
Wohnort: Hommingberg

Die Z-Diode begrenzt die Gate-Source-Spannung auf 12V. Das ist lediglich ein Schutz für die Mosfets.

Bedenklich finde ich die Parallelschaltung der Transistoren ohne Symmetrierwiderstände. Bei Bauteilstreuungen entstehen leicht Überlastungen einzelner Transistoren.

Gruß,
Ltof

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„Schreibe nichts der Böswilligkeit zu, was durch Dummheit hinreichend erklärbar ist.“
(Hanlon’s Razor)

BID = 371668

hans.wurst

Gesprächig



Beiträge: 138
Wohnort: Saarland

Hi,

erstma danke für die Antworten. Ich habe einen Denkfehler in der Überlegung mit der Z-Diode gehabt. Ich dachte, dass die Spannung über der Zener sich gegen die über dem Widerstand "durchsetzt". D.h. unabhängig vom Ohmschen Gesetz 12Volt am Widerstand anliegen.

@ Ltof
Symmetrierwiderstände? Ich dachte das wären R17-26 ? Wo sollen sonst solche Widerstände hin?

@Onra
Dass mit der Kompensation musst du mir erklären. Die Ausgangsspannung vom 317er müsste sich doch um den Spannungsabfall an R7 erhöhen??

Gruß

BID = 371681

Ltof

Inventar



Beiträge: 8832
Wohnort: Hommingberg


Zitat :
hans.wurst hat am 22 Sep 2006 14:43 geschrieben :

Symmetrierwiderstände? Ich dachte das wären R17-26 ? Wo sollen sonst solche Widerstände hin?

Nee, die symmetrieren nichts! Die Widerstände müssten eigentlich von Plus zu Source. An diesen Widerständen fällt eine Spannung ab, die die Ströme der Transistoren aneinander angleicht. Diese sollten allerdings größer sein, als sie beispielsweise bei parallel geschalteten bipolaren Transistoren sind. Oder man selektiert die Mosfets.

Gruß,
Ltof

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(Hanlon’s Razor)

BID = 371822

Onra

Schreibmaschine



Beiträge: 2404

Hallo,
die Ströme des Eigenverbrauchs der OPV und des Spannungsreglers verfälschen meiner Meinung nach den Spannungsabfall am Shunt. Die Spannungserhöhung des Bezugspotentials bei größeren Strömen betrifft nur den +Eingang am Stromregler, die Verhältnisse der Spannungsregelung bleibt ja gleich. In dem Moment, wenn der Strom begrenzt wird, tritt im Idealfall am Shunt ja auch keine Änderung mehr auf. Die Ungenauigkeit betrifft also in erster Linie die Einstellpräzision der Strombegrenzung.

Die Symmetrierung wird wahrscheinlich durch den hohen RDSOn der FET und ihre große Anzahl begünstigt.
O.

BID = 371909

Ltof

Inventar



Beiträge: 8832
Wohnort: Hommingberg


Zitat :
Onra hat am 22 Sep 2006 21:43 geschrieben :

Die Symmetrierung wird wahrscheinlich durch den hohen RDSOn der FET und ihre große Anzahl begünstigt.

Das bezweifle ich. Interessant ist hier die VGS(TH) von -2V bis -4V. Ein Exemplar mit VGS(TH)= -2V lässt bei -3V schon reichlich Strom fließen und kommt ins Schwitzen, während das andere Exemplar mit VGS(TH)= -4V noch nicht einmal die Hände aus den Taschen nimmt. Diese Unterschiede werden bei niedrigen Ausgangsspannungen und hohen Strömen interessant. Solange ein einzelner Transistor nicht schlagartig überlastet wird mag das noch gehen. Die Erwärmung sorgt dann u.U. für eine Symmetrierung. Oder sie verschlimmert es. Der RDSON steigt mit der Erwärmung, dafür sinkt die VGS(TH). Bei hohen Belastungen dieses Netzteiles würde ich immer einige Transistoren bevorraten.

Gruß,
Ltof

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