Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Einfacher Spannungsregler 0-ca.12V einstellbar


von Dominik S. (x-domi-x)


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Hi,

Ich habe auf einer alten Platine (ich glaube es war ein Netzteil) einen 
Mospec S30D40C ausgelötet - Sieht nach Leistungstransistor aus. Laut 
Diodentest meines Multimeters funzt er noch und ist ein PNP.

Könnt ihr mir helfen, daraus nen Spannungsregler zu machen? Ich habe 
nämlich ein Digitales 13,8V 40A Netzteil, bei diesem würde ich gerne die 
Spannung stufenlos von 0V bis ungefähr 12V regeln können. Soweit ich 
weiß, müsste sich das eigentlich mit nur dem Transistor, einem 
Widerstand und einem Poti machen lassen, oder? Aber ich weis nicht, 
welche Werte die haben müssen bzw. wie man diese berechnet.

MfG Domi

von Philipp M. (pm_siggi)


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Das ist eine Shottky-Diode, also für deinen Zweck völlig ungeeignet.

von Johannes L. (johannesl)


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Schau erstmal nach der Typenbezeichnung ob es ein PNP ist und welche 
Leistung er hat.

von Dominik S. (x-domi-x)


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Philipp M. schrieb:
> Das ist eine Shottky-Diode, also für deinen Zweck völlig ungeeignet.

Schade... Sieht aber wie ein normaler Transistor aus.

Dann werde ich wohl was passendes Kaufen müssen.
Könnt ihr mir einen günstigen Leistungstransistor empfehlen, der 40A @ 
13,8V verträgt? Beim RS habe ich einen gefunden, derr kostet aber 19€ 
und das finde ich ist für so ein Teil ziemlich viel...

von Michael U. (amiga)


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Hallo,

wenn Du so dann z.B. auf 1V am Ausgang einstellst und die Last 40A 
fließen läßt, muß dieser Transistor die Differenz, also (13,8V - 1V)*40A 
= 512W oder gut 0,5kW in Wärme umwandeln...

Es geht also so nicht.

Gruß aus Berlin
Michael

von Harald Wilhelms (Gast)


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Dominik S. schrieb:
> Philipp M. schrieb:
>> Das ist eine Shottky-Diode, also für deinen Zweck völlig ungeeignet.
>
> Schade... Sieht aber wie ein normaler Transistor aus.
>
> Dann werde ich wohl was passendes Kaufen müssen.
> Könnt ihr mir einen günstigen Leistungstransistor empfehlen, der 40A @
> 13,8V verträgt? Beim RS habe ich einen gefunden, derr kostet aber 19€
> und das finde ich ist für so ein Teil ziemlich viel...

Da wirst Du mindestens 10 Transistoren und einen Kühlkörper im
Zigarrenkistenformat brauchen.
Gruss
Harald

von Dominik S. (x-domi-x)


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Naja, der Kühlkörper darf von mir aus so groß sein, wie er will, aber 
soviele Leistungs-Transistoren... das kostet dann schon.
Ich denke, da ist es das schlaueste, wenn ich mich auf weniger Leistung 
beschränke. 40A werde ich warscheinlich eh nie benötigen. 10A müssten 
eigentlich locker reichen. Allerdings bräuchte ich dann auch nen 
Strombegrenzer als kurzschluss/überlastungsschutz.

von Harald Wilhelms (Gast)


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Dominik S. schrieb:
> Naja, der Kühlkörper darf von mir aus so groß sein, wie er will, aber
> soviele Leistungs-Transistoren... das kostet dann schon.
> Ich denke, da ist es das schlaueste, wenn ich mich auf weniger Leistung
> beschränke. 40A werde ich warscheinlich eh nie benötigen. 10A müssten
> eigentlich locker reichen. Allerdings bräuchte ich dann auch nen
> Strombegrenzer als kurzschluss/überlastungsschutz.

2...3 Transistoren sollte man dann auch parallel schalten. Das
Problem ist die Verlustleistung. Mehr als 30W pro Transistor
lässt sich mit vernünftigen Aufwand kaum abführen. Ein Fest-
spannungsnetzteil in ein einstellbares umzubauen, ist meist
keine gute Idee, es sei denn, man braucht nur einen kleinen
Einstellbereich.
Gruss
Harald

von Dominik S. (x-domi-x)


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Sorry, wenn ich mich missverständlich ausgedrückt habe, ich möchte es 
nicht umbauen, sondern eine Zusatzschaltung machen, die ich am Ausgang 
des Netzteiles anschließe.
Bezüglich Paralelschalten mehrerer Transistoren - kann man da einfach 
alle Emitter-, alle Basis- und alle Kollektoranschlüsse miteinander 
verbinden?
Könnte man einen einstellbaren Spannungsregler mit solchen Transistoren 
Realisieren? -> 
http://at.rs-online.com/web/search/searchBrowseAction.html?method=getProduct&R=7146768
Bei diesem Preis währe es auch kein Problem 10 Transistoren zu 
verwenden.

von Dominik S. (x-domi-x)


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Kann mir keiner helfen? Ich weis nicht welche Transistoren besser dafür 
geeignet sind, Spannungen zu regeln. Ja, schon, Leistungstransistoren... 
aber welche?
Könnt ihr mir welche empfehelen, die günstig sind und mit denen ich je 
Transistor 0,5A bis 1A von 0-13,8V regeln kann?


Wenn ich einen Transistor (NPN) hätte, würde ich zwischen Kollektor und 
+13,8V den Verbraucher anschließen, zwischen Basis und +13,8V einen 
Vorwiderstand und einen Poti (wobei ich nicht weiß, wie ich berechne, 
welchen Widerstand die haben sollten) und den Emmiter mit Masse 
verbinden... aber wie mache ich das mit mehreren Transistoren? Kann man 
die ganz normal (wie z.B. Lämpchen) paralel schalten?

Bitte helft mir, nach den Osterferien habe ich für soetwas nicht mehr 
zeit :(

MfG Domi

von Mikrocontroller P. (Gast)


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Hallo, Namensgleicher Dominik ;-)

Wie wäre es wenn du dir folgende Datenblätter ansiehst/bzw. Schaltungen 
aus dem Netzt:

LM723
LM317
2N3055

Das sind die Bauteile, die mir im Zusammenhang mit Netzteil einfallen.

Grüße

von kennie (Gast)


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Nur mit Poti und Transistor gibt das aber noch keinen Spannungsregler. 
Ein Transistor ist ein spannungsgesteuerter Widerstand, d.h. ein 
Stellglied das man mit der Basis-Emitterspannung auf- oder zudreht. Da 
regelt erstmal nix. Jedes Netzteil hat einen Innenwiderstand der sich 
zusammensetzt aus: ohmscher & "magnetischer" Widerstand des Trafos, 
Spannungsabfall am Gleichrichter, Widerstand der Leiterbahnen/Kabel usw. 
Dieser Innenwiderstand liegt mit dem angeschlossenen Verbraucher in 
Reihe. Je nachdem welcher Strom fliesst, fällt am Innenwiderstand eine 
Spannung ab die dem Verbraucher dann "fehlt". Das nennt man 
Spannungseinbruch. Wenn Du an Deinem ungeregelten Netzteil 6V 
Ausgangsspannung einstellst und dann einen Verbraucher anschliesst, sind 
es u.U. auf einmal nur noch 3V die am Verbraucherwiderstand abfallen. 
Das ist natürlich Mist und genau der Grund warum man geregelte Netzteile 
baut. Für die Regelung verwendet man OPV, die an einen Eingang die 
Sollspannung (z.B. aus Zenerdiode mit nachgeschaltetem Poti) bekommen 
und an den anderen die Ist-Spannung (Ausgangsspannung des Netzteils). 
Der OPV gibt dann die Differenz aus beiden aus, und diese Differenz gibt 
man auf die Basis eines Transistors. Der Transistor liegt zwischen 
Trafo/Gleichrichter/Siebschaltung und Verbraucher, und stellt einen 
weiteren Serienwiderstand dar, der auf- oder zugedreht wird sodass am 
Verbraucher immer die Sollspannung abfällt.

Also mein Vorschlag für Dein Projekt:
Mit LM317 und Konsorten kommst Du nicht runter bis auf 0V, und lernen 
tut man bei so integrierten Schaltungen auch kaum was, ausser wie man 
ein Datenblatt liest und lötet.
Bei meinem Netzteil hab ich so angefangen: Zenerdiode als 
Referenzspannungsquelle beschaltet. Dadran einen LM324 (rail-to-rail 
Opamp, ist schon ein Dinosaurier aber bei Pollin billig zu kriegen) der 
die Referenz mit der Ausgangsspannung (mit Spannungsteiler 
runtergeteilt) vergleicht. Spannungsteiler so dimensioniert, dass die 
volle Ausgangsspannung am Teiler ca. den Wert der Zenerdiode ergibt.
An den Ausgang des OPV einen BDxyz-Darlington. Ob in PNP oder 
NPN-Technik kannst Du selbst entscheiden, jenachdem wierum Du die 
OPV-Eingänge beschaltest (besser mit 2N2955 da kommst Du mit der 
Ausgangsspg. höher!) Der Darlington steuert dann einen 2N2955 oder 
2N3055 auf oder zu. Das reicht mit entsprechendem Kühlkörper schonmal 
für 3A Dauerlast bei 0..12V; wenn Du Dir Mühe gibst mit der Kühlerei 
vlt. auch 4A Dauerlast.

Hier steht alles haarklein beschrieben, ist der ideale Einstieg:

http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/kdarl2.htm

von Dominik S. (x-domi-x)


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Vielen Dank für dienen Beitrag, jetzt hab ich wider ein paar sachen dazu 
gelernt :) Aber bei der Schaltung, die du verlinkt hast, ist wenn ich 
das richtig verstanden habe ein Spannungsabfall von 4V - also wenn ich 
das nicht an 24V (wie vorgesehen) betreibe, sondern an 23,8V habe ich 
nichteinmal 10V am Ausgang...

von Harald Wilhelms (Gast)


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Dominik S. schrieb:
> Vielen Dank für dienen Beitrag, jetzt hab ich wider ein paar sachen dazu
> gelernt :) Aber bei der Schaltung, die du verlinkt hast, ist wenn ich
> das richtig verstanden habe ein Spannungsabfall von 4V - also wenn ich
> das nicht an 24V (wie vorgesehen) betreibe, sondern an 23,8V habe ich
> nichteinmal 10V am Ausgang...

Kopfrechnen schwach?
Grundsätzlich braucht jedes Regelnetzteil eine gewisse Spannung
am Regelbauelement. Deshalb auch gleich zu Angang der Tip:
Keine gute Idee.
Gruss
Harald

von Dominik S. (x-domi-x)


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Sorry, ich hab mich verschrieben, nicht 23,8V sondern 13,8V

von Christoph H. (christoph_b)


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wenn die Spannung von 0.8-5.5V ausreicht gäbe es noch den PTH12040W

von Dominik S. (x-domi-x)


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Gibt es da nicht eine einfache schaltung, mit der man eine 13,8V 
Spannung von 0-12V regeln kann? Für nur 2 bis 3A? Das müsste doch mit 
einen normalen Transistor und einer simplen Schaltung möglich sein, 
oder? Mir hat jemand gesagt, da reicht ein Transistor, ein Wiederstand 
und ein Poti. Oder geht das nicht so einfach?
Ich mag nicht was weis ich für ne schaltung machen, nicht weil ich es 
nicht könnte, aber es muss nichts besonderes sein und vorallem sollte es 
günstig sein.

MfG Domi

von TestX .. (xaos)


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Dominik S. schrieb:
> Gibt es da nicht eine einfache schaltung, mit der man eine 13,8V
> Spannung von 0-12V regeln kann? Für nur 2 bis 3A? Das müsste doch mit
> einen normalen Transistor und einer simplen Schaltung möglich sein,
> oder? Mir hat jemand gesagt, da reicht ein Transistor, ein Wiederstand
> und ein Poti. Oder geht das nicht so einfach?
> Ich mag nicht was weis ich für ne schaltung machen, nicht weil ich es
> nicht könnte, aber es muss nichts besonderes sein und vorallem sollte es
> günstig sein.
>
> MfG Domi

das geht nur, wenn die last dauerhaft konstant ist..dann kann man den 
transistor einfach per poti und spannungsteiler im linearbetrieb 
betreiben. nur für ein netzteil brauchst du eine regelung, da die last 
sich ändert...

von Dominik S. (x-domi-x)


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Ja mein Netzteil hat ja schon eine Spannungsregelung, egal ob 1mA oder 
40A, da sollten immer konstante 13,8V rauskommen. Ich habe auch schon 
unter verschiedenen Belsastungen gemessen, die meiste Zeit war die 
Spannung so um die 13,5 - 13,7V.
Wer genauere Info's will, es ist dieses Netzteil -> 
http://www.graupner.de/de/products/294a2a60-66ab-4547-b822-8ff610f392e4/6461/product.aspx
Also müsste die "3-Bauteile-Schaltung" ja funktionieren, oder? Es bricht 
doch nicht beim Transistor bei Belastung die Spannung ein, oder???
Aber ich weis nicht, welcher Transistor, welchen wert der Widerstand 
haben soll und welchen wert der Poti haben soll...

PS: Frohe Ostern! :D

von Dominik S. (x-domi-x)


Angehängte Dateien:

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Ich habe heute aus einem kaputten Akkuschrauber zerlegt, und habe dabei 
einen Transistor ausgebaut (siehe Bild).
Kann ich den zum Spannungsregeln verwenden? (denke schon, dafür ist er 
ja auch im Akkuschrauber^^)
Wenn ja, wie berechne ich den Vorwiderstand und den Widerstand für den 
Poti?? Ich weis ja nicht, welcher Imax fließen soll...

hier die Aufschrift des Transistors:
Pb2NSO4Z
GKDJY V6
CHN  624

MfG Domi

von Harald Wilhelms (Gast)


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Dominik S. schrieb:
> Ich habe heute aus einem kaputten Akkuschrauber zerlegt, und habe dabei
> einen Transistor ausgebaut (siehe Bild).
> Kann ich den zum Spannungsregeln verwenden? (denke schon, dafür ist er
> ja auch im Akkuschrauber^^)
> Wenn ja, wie berechne ich den Vorwiderstand und den Widerstand für den
> Poti?? Ich weis ja nicht, welcher Imax fließen soll...
>
> hier die Aufschrift des Transistors:
> Pb2NSO4Z
> GKDJY V6
> CHN  624
>
> MfG Domi

Den kompletten Regler einschl. Transistor kannst Du verwenden.
Je nach Verbraucher musst Du aber noch eine Siebung nachschalten.
Das Problem bei solchen Reglern (in Wirklichkeit sind das wohl
eher Steller) ist der grosse Innenwiderstand. Das heisst, das
die Ausgangsspannung stark von der Belastung durch den Verbraucher
abhängt.
Gruss
Harald

von Dominik S. (x-domi-x)


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Das geht leider nicht, der Regler ist ziemlich im A*****. Die die ganze 
Platine ist schwarz verkohlt!! Da geht nix mehr! Aber der Transistor ist 
laut Multimeter noch OK.

von Harald Wilhelms (Gast)


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Dominik S. schrieb:
> Das geht leider nicht, der Regler ist ziemlich im A*****. Die die ganze
> Platine ist schwarz verkohlt!! Da geht nix mehr! Aber der Transistor ist
> laut Multimeter noch OK.

Der allein hilft Dir nicht. Grundsätzlich gibts hier immer wieder
neue Threads über Labornetzteile. Vielleicht findest Du dort was
passendes. Wenn Du Dein Fertignetzteil als Grundlage nehmen willst,
könntest Du ein einstellbares Netzteil von ca. 1,2V bis 11V mit
etwa 0,5...1A verhältnismässig einfach mit einem IC LM317 bauen.
Die Schaltung steht im Datenblatt. Kühlkörper nicht vergessen!
Gruss
Harald

von Dominik S. (x-domi-x)


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Danke für den Tip. 1,2V - 11V sind in ordnung. Mit dem LM350 müsste das 
auch funzen, oder? Der würde laut datenblatt bis zu 3A vertragen.
Kann ich die Paralell schalten? Wenn ja, kann man alle Vin, alle Vout 
und alle ADJ miteinander verbinden?

von Harald Wilhelms (Gast)


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Dominik S. schrieb:
> Danke für den Tip. 1,2V - 11V sind in ordnung. Mit dem LM350 müsste das
> auch funzen, oder? Der würde laut datenblatt bis zu 3A vertragen.

Das Problem ist die Verlustleistung. Da kann der LM350 auch nicht
soviel mehr als der LM317.

> Kann ich die Paralell schalten?

Das geht nicht so ohne weiteres, da jedes IC eine geringförmig andere
Ausgangsspannung hat. Es war allerdings vor einiger Zeit eine entspre-
chende Schaltung in der "Elektor".
Gruss
Harald

von Dominik S. (x-domi-x)


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Hier, bei der ersten Schlatung auf seite 7 -> 
http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/175000-199999/176052-da-01-en-LM_350.pdf
ist bei Vin und Vout ist ein Kondensator, bei denen ist die Kapazität 
egal, oder? Elkos habe ich nämlich genug, aber nicht so kleine.

Wieviel K/W sollte der Kühlkörper haben? Irgendwie versteh ich die 
Einheit nicht ganz...
x Kelvin pro Watt, aber was ist mit denen? Wie kann ich das verstehen?

von Testfall (Gast)


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K/W Der Kühlkörper erwärmt sich um x Kelvin pro Watt Wärme, die er 
abführen soll.

Damit kannst du ausrechnen, wann die Suppe fertig ist, bzw. wann die 
Transistoren oder was auch immer trotz "Kühlkörper" Rauchzeichen geben.

Btw.
Spannungsregelung mit nur nem Transistor und nen ganz klein bisschen 
drumherum klappt schlicht nicht. Oder zumindest nicht so gut, das es 
irgendwie Sinn hätte.

von Dominik S. (x-domi-x)


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Ah, danke.
Also würde dieser Kühlkörper reichen: 
http://www.conrad.at/ce/de/product/187933/
Bei 25Watt verlustleistung währen dass dann 150°C
Oder sollte er doch etwas größer dimensioniert sein?

von Harald Wilhelms (Gast)


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Dominik S. schrieb:
> Ah, danke.
> Also würde dieser Kühlkörper reichen:
> http://www.conrad.at/ce/de/product/187933/
> Bei 25Watt verlustleistung währen dass dann 150°C
> Oder sollte er doch etwas größer dimensioniert sein?

150° mehr als die Umgebungstemperatur. Bei 40° sind das dann 190°.
Ich glaube kaum, das Dein IC soviel abkann, aber das steht ja
schliesslich im Datenblatt. Ausserdem musst Du noch den IC-eigenen
Wärmewiderstand mit einrechnen.
Gruss
Harald

von Dominik S. (x-domi-x)


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Achjaaa, die Umgebungstemperatur... die hab ich vergessen. Ich bin von 
0°C Ausgegangen.
Also sollte der Kühlkörper so um die 4K/W haben. Das wid im verhältnis 
zum Transistor aber ganz schön groß!!

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