Hallo zusammen, ich habe gerade das abgebildete Doppelnetzteil auf dem Steckbrett gebaut (2x12V, 3A). Der grüne Teil zeigt die Gleichrichterschaltung; verwendet wird ein 100VA Ringkern-Trafo mit 2x12V wobei die Sekundärwicklungen in der Mitte zusammengelegt sind. Der gelbe Teil basiert von der Idee her auf dem Netzteil mit Komplementärdarlingtonstufe von Hr. Schaerer: http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/kdarl2.htm Viel geändert wurde nicht, allerdings ein anderer Op-AMP (TL081CP) verwendet und die Regelgung für den negativen Zweig hab ich mir selbst ausgedacht. In der Simulation (LTSpice) sah alles prima aus... Nach dem Aufbau habe ich nun einmal mit einem 33R-Widerstand bei verschiedenen Ausgangsspannungen den positiven Zweig belastet (Spannung, Strom, (in Klammern:)Spannungseinbruch, Spannungsänderung/Stromänderung): 2.5V => 75.8mA (1mV) dU/dI = 0.013mV/mA 5V => 152mA (6mV) dU/dI = 0.039mV/mA 8V => 242mA (11mV) dU/dI = 0.045mV/mA 10V => 303mA (13mV) dU/dI = 0.043mV/mA 12V => 364mA (23mV) dU/dI = 0.063mV/mA Bei einem 10R-Widerstand sahen die Werte so aus: 2.5V => 250mA (21mV) dU/dI = 0.084mV/mA 5V => 500mA (37mV) dU/dI = 0.074mV/mA 8V => 800mA (63mV) dU/dI = 0.079mV/mA 10V => 1000mA (64mV) dU/dI = 0.064mV/mA 12V => 1200mA (75mV) dU/dI = 0.063mV/mA Sind das "brauchbare" bzw. übliche Werte für ein Labornetzteil? Und wir könnte man den Restbrumm ohne Oszi bestimmen, geht das auch mit einer Soundkarte? Da ich noch nicht viel von analoger Elektronik verstehe würde ich mich über Feedback & Verbesserungsvorschläge freuen. Falls Interesse besteht kann ich auch gerne die Spice-Datei anhängen.
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Achso noch eine Anmerkung, die Referenzspannung am nichtinvertierenden Eingang von U1 stammt in der richtigen Schaltung aus einer 6.8V Zenerdiode (mit 6.8K zwischen positiver Spannung & Ground in Sperrichtung); die Spannung geht dann auf einen Tiefpass aus 6.8K & 10uF.
Das Netzteil hat natürlich keine Strombegrenzung oder Absicherung. Ein Kurzschluss, und es ist kaputt (und lässt volle Spannung durch). Daß die Spannung bei steigender Belastung prozentual zurückgeht, ist in Ordnung, es muß ja eine Regelabweichung vorliegen, damit etwas auszuregeln ist. Sie müsste vielleicht nicht ganz so hoch sein, aber letzlich egal denn du würdest es ja an einem Anzteigeinstrument ausregeln. Der TL081 ist ziemlich an der Grenze, 2 x 12V gleichgerichtet im Leerlauf könnten 37V werden, bei 36V die der TL081 aushält. Also nicht weiter aufbohren. Die Eingänge halten 15V Differenzspannung aus, passt also auch gerade eben. Du möchtest 3A ziehen, sonst hättest du nicht zum 100VA Trafo gegriffen. Schau mal, ob das Netzteil die auch liefert, ohne daß die Ausgangsspannung einbricht und den Netzbrumm durchlässt. Den Brumm misst du mit einem Voltmeter im Wechselstrommmessbereich (und eventuell einem Vorgeschalteten Folienkondentaor, 100nF reichen, falls es Gleichspannung mitmisst.
Hier die Ergebnisse für den negativen Zweig: 33 Ohm: 2.5V => 75.8mA (16mV) dU/dI = 0.211mV/mA 5V => 152mA (21mV) dU/dI = 0.138mV/mA 8V => 242mA (38mV) dU/dI = 0.157mV/mA 10V => 303mA (37mV) dU/dI = 0.122mV/mA 12V => 364mA (43mV) dU/dI = 0.118mV/mA 10 Ohm: 2.5V => 250mA (25mV) dU/dI = 0.10mV/mA 5V => 500mA (45mV) dU/dI = 0.09mV/mA 8V => 800mA (62mV) dU/dI = 0.085mV/mA 10V => 1000mA (72mV) dU/dI = 0.072mV/mA 12V => 1200mA (74mV) dU/dI = 0.062mV/mA
Kent schrieb: > über Feedback & Verbesserungsvorschläge freuen Eine Sicherung würde wenigstens den Trafo vor dem Ausbrennen schützen bei Kurzschluss. Eleganter wäre natürlich ein Netzteil mit Überstrombegrenzung um die Längstransistoren vor der vorzeitigen Siliziumschmelze zu bewahren.
Hallo Mawin, danke für die Tips! >Das Netzteil hat natürlich keine Strombegrenzung oder Absicherung. Ein >Kurzschluss, und es ist kaputt (und lässt volle Spannung durch). Ja zur Strombegrenzung hatte ich mir schon was überlegt, dass per Relais das Netzteil komplett vom Verbraucher getrennt wird. Der TL081 ließ sich zumindest in der Simulation prima als Highside-Differenzenverstärker verwenden (die Betriebsspannung ist ja sogar etwas höher als die Eingangsspannungen da der Op direkt vom Gleichrichter betrieben wird). Ich hatte vor 2 0.1R Shunts in den positiven/negativen Ausgang zu legen und die verstärkte Differenzspannung auf ein RS-Flipflop zu geben welches das Relais schaltet. >Daß die Spannung bei steigender Belastung prozentual zurückgeht, ist in >Ordnung, es muß ja eine Regelabweichung vorliegen, damit etwas >auszuregeln ist. Sie müsste vielleicht nicht ganz so hoch sein, aber >letzlich egal denn du würdest es ja an einem Anzteigeinstrument >ausregeln. Hast Du einen Vorschlag wie man den Spannungseinbruch verkleinern könnte? Hat der Offset des Op-Amp damit etwas zu tun? >Der TL081 ist ziemlich an der Grenze, 2 x 12V gleichgerichtet im >Leerlauf könnten 37V werden, bei 36V die der TL081 aushält. Also nicht >weiter aufbohren. Die Eingänge halten 15V Differenzspannung aus, passt >also auch gerade eben. Für die Versorgung der Op-Amps ist jeweils eine kleine Diode vorgesehen, die beim "oberen" OpAmp ca. 0,6V der negativen Versorgungsspannung "abknapst" und beim "unteren" OpAmp ca. 0,6V der positiven. >Du möchtest 3A ziehen, sonst hättest du nicht zum 100VA Trafo gegriffen. >Schau mal, ob das Netzteil die auch liefert, ohne daß die >Ausgangsspannung einbricht und den Netzbrumm durchlässt. Den Brumm misst >du mit einem Voltmeter im Wechselstrommmessbereich (und eventuell einem >Vorgeschalteten Folienkondentaor, 100nF reichen, falls es Gleichspannung >mitmisst. Hab es bei 1A eben probiert (3A trau ich mich noch nicht da nur Breadboard-Aufbau ohne anständige Kühlung) und das Voltmeter zeigt 0.00VAC an, allerdings ist das auch nur so eine billige Gurke aus dem Baumarkt.
So hab jetzt mal bei 3.2A getestet (beide Leistungstransistoren sind nun auf einen 13x10x5cm Kühlkörper geschraubt). Die Ausgangsspannung von 8V ist um 1.24V zusammengebrochen (dU/dI = 0,3875mV/mA). Hinter einem 100n Folienkondensator war immer noch keine Wechselspannung zu messen. Der Trafo hat schon leicht angefangen zu brummen.
> Die Ausgangsspannung von 8V ist um 1.24V zusammengebrochen > Hast Du einen Vorschlag wie man den Spannungseinbruch verkleinern > könnte? Hat der Offset des Op-Amp damit etwas zu tun? Es liegt an der Belastung des OpAmp-Ausgangs. Entweder weniger Strom ziehen, ein leistungsfähigerer OpAmp, oder höher stromverstärkende Transistoren in der Endstufe. Ein Schaltungsumbau (dritter Transistor) ändert leider das Verhalten. > Für die Versorgung der Op-Amps ist jeweils eine kleine Diode vorgesehen, > die beim "oberen" OpAmp ca. 0,6V der negativen Versorgungsspannung > "abknapst" und beim "unteren" OpAmp ca. 0,6V der positiven. Die ist nicht um aus 37V 36V zu machen, sondern um im Einschaltmoment, wenn die Versorgungsspannungen nicht gleichmässig hochlaufen, eine Zerstörung eines der OpAmps zu verhindern. > Ja zur Strombegrenzung hatte ich mir schon was überlegt, dass per Relais > das Netzteil komplett vom Verbraucher getrennt wird. So was halte ich für zu langsam (und unelegant).
>Es liegt an der Belastung des OpAmp-Ausgangs. Glaube ich nicht. In der Simulation fliessen da grad mal 5mA maximal. Ich habe mal einen OPA551 eingesetzt (ist pinkompatibel), der liefert 200mA dauerhaft. Hat keinerlei Verbesserung gebracht. >Die ist nicht um aus 37V 36V zu machen, sondern um im Einschaltmoment, >wenn die Versorgungsspannungen nicht gleichmässig hochlaufen, eine >Zerstörung eines der OpAmps zu verhindern. Die gabs in der Originalschaltung nicht und ich hab sie nur reingemacht um die Spannung etwas zu verkleinern. Ist sicherlich keine tolle Lösung...
Kent schrieb: > So hab jetzt mal bei 3.2A getestet (beide Leistungstransistoren sind nun > auf einen 13x10x5cm Kühlkörper geschraubt). Die Ausgangsspannung von 8V > ist um 1.24V zusammengebrochen Da fehlt dann ganz einfach Eingangsspannung bei der Belastung. So ca. 2,6A kannst Du regulär an den Ausgängen erreichen mit Deinem Trafo.
> Da fehlt dann ganz einfach Eingangsspannung bei der Belastung.
Dann müsste er einen Brumm bekommen haben.
Da waren aber angeblich glatte 6.76V.
Da wäre günstig, wenn er die Testreihe mit den 3A bei z.B. 5V Ausgangsspannung noch mal wiederholen würde.
Es könnte auch daran liegen, daß der Aussteuerbereich des OPV sich auswirkt. Bei höherem Strom verringert er sich und die Betriebsspannung für den OPV sinkt gleichzeitig.
Ich habe mir mal "Soundcard Oszilloscope" runtergeladen und damit die Ausgangsspannung geprüft. Erste Erleichterung: Es schwingt schonmal nix :) Bei Belastung von >3A war ein deutlicher Sinus zu erkennen; die Amplitude zu bestimmen scheint mir aber ziemlich unmöglich, zumindest mit diesem Programm. >Da wäre günstig, wenn er die Testreihe mit den 3A bei z.B. 5V >Ausgangsspannung noch mal wiederholen würde. 5V brechen auf 4,14V zusammen bei 1,3A. Ist doch Käse...
Kent schrieb: > 5V brechen auf 4,14V zusammen bei 1,3A. Ist doch Käse... 4,14V nach 3 m 0,14 mm² an der Last oder direkt am Kollektor von Q1?
Bei anderen Netzteilen wird die ISTSpannung möglichst nahe am Verbraucher gemessen, um die Leitungsverluste auszuregeln.
Tausche Q2 und Q4 gegeneinander. Dabei natürlich auch C und E tauschen, so daß normaler Darlington daraus wird. Dann noch bei den OPVs + und - Eingang tauschen, C2 und C6 aber an den invertierenden Eingängen belassen. Dann mache mal die nächste Testreihe. (ich würde dann noch paar Ohm von den Ausgängen der OPVs zu den Transistoren einfügen)
Danke das war's! :))) Hab eben mal direkt an der Regelschaltung gemessen (also da wo es auch der Op-Amp "sieht") und dort bricht die Spannung nur noch unmerklich ein. Bei 10V und 1A zum Beispiel nicht mehr messbar. Das Netzteil liefert max. 13,36V und bei 1,3A ist kein Spannungseinbruch erkennbar. Bei 4,5A gingen die 8V Ausgangsspannung auf 7,91V zurück aber damit kann ich leben :) glücklich sei :)
Wäre bei 3A nicht ein kleiner Umbau des Pollin-Bausatzes ( http://www.pollin.de/shop/dt/ODc4OTgxOTk-/Bausaetze/Diverse/Bausatz_Stepdown_Wandler.html ) eine viel einfachere Lösung ? Ich habe auf Basis zweier solcher Platinen ein kleines Doppel-Netzteil gebaut (1,5 -37V /3A= und 1,5 -37V= /2A). Im Moment fehlt nur noch der AVR für die Visualisierung auf LCD und diverse Mess- und Steueraufgaben. Gruß, Michael
michael schrieb: > Wäre bei 3A nicht ein kleiner Umbau des Pollin-Bausatzes ( > http://www.pollin.de/shop/dt/ODc4OTgxOTk-/Bausaetz... > ) eine viel einfachere Lösung ? > > Ich habe auf Basis zweier solcher Platinen ein kleines Doppel-Netzteil > gebaut (1,5 -37V /3A= und 1,5 -37V= /2A). Schaltnetzteil ist nicht mit Labor-/ Bastel-/ SonstWasNetzteil gleichsetzbar. Gerade bei analogen Basteleien ist das problematisch. Also es ist Deine Lösung, aber nicht unbedingt für andere die "Bessere". :)
Sorry, off topic: @Michael - wo gibts denn dieses Gehäuse? War das teuer? Der stabile Rahmen gefällt. Grüsse Axel
mhh: Ich beschäftige mich hauptsächlich mit Digital-Technik. Ich dachte nur "einfacher" auf keinen Fall "besser". Der Bausatz von Pollin ist sowieso nur eine Minimal-Beschaltung des Reglers. Bei Analog-Technik muss ich passen, da kenne ich mich kaum aus. Da wirst Du sicher recht haben. Axel Ro.: Das Gehäuse hatte ich vor einiger Zeit bei Ebay für ein paar Euro gekauft. Da war scheinbar schon mal etwas eingebaut. Die 3mm Alu-Frontplatte mit Löchern hatte ich ausgetauscht. Unter "Ebay: TV, Video & Elektronik > Für Bastler > Sonstige" habe ich mittlerweile drei ganz brauchbare Alu-Gehäuse für kleinstes Geld gekauft. Vielleicht ist wenigstens der OffTopic-Tipp etwas hilfreich. Gruß, Michael
Neben der Tatsache dass man sich mit so einem Schaltnetzteil allen möglichen hochfrequenten Müll einhandelt hat meine Schaltung noch den Vorteil dass sie sauber bis auf 0V runterregelbar ist. Außerdem lassen sich beide Spannungen mit nur einem Poti symmetrisch einstellen. Den Spannungsteiler für den negativen Zweig hab ich um einen Wendeltrimmer erweitert und damit konnte ich die Spannungen bis auf 1mV genau aufeinander abstimmen! Die Schaltung wird noch weiterentwickelt, u.a. ist jetzt eine hochstabile gepufferte Referenzdiode verbaut sodass die Spannung auch bei starker Erwärmung nicht driftet. Im Moment bastle ich an dem Überstromschutz, der gleichzeitig auch noch 2 Spannungen ausgeben soll welche dem Strom im pos. & neg. Zweig (in Ampere) entsprechen. Damit kann man dann direkt auf einen uC oder einen LCD/7Segment-Treiberbaustein um sich ein schönes digitales Ampermeter aufzubauen.
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Falls es jemanden interessiert, hier ist der aktuelle Plan meines Doppelnetzteils. Es ist als Prototyp aufgebaut und läuft bislang im Probebetrieb ganz nett. Ausgangsspannung +/- 14V, 3A, Kurzschlussicherung, einstellbare Überlastabschaltung. 2 Ausgänge geben eine Spannung aus, die dem Strom in Ampere entspricht (für Digitalanzeige). Ich hab das zur Lesbarkeit mal farbig gemacht: Hellbraun: Gleichrichtung + Siebung Dunkelbraun: Versorgungsspannungen für die OP's (TL081) Lila: Referenzspannung Hellblau: Regelung mit Längstransistoren Dunkelblau: Stromspiegel zur Strommessung mit nachgeschalteten Impedanzwandlern Rot: Überstrom/Kurzschlussabschaltung mit Relais und RS-Flipflop
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