Halli Hallo Freunde der Elektronik, ich habe mich hier in eurem Forum schon echt gut eingelesen, finde allerdings keinen Hinweis, wie mein Problem zu lösen ist. Ich hoffe hier kann mir jemand weiterhelfen. Zu meinem Problem: Die beigefügte Datei Spannungsquelle.asc enthält einen LT Spice Simulationsaufbau meiner geplanten Schaltung (siehe Schaltung.PNG). Die Schaltung soll ein günstiges Universalnetzteil (12-230V AC/DC) darstellen, welches der Spannungsversorgung eines uCs dienen soll. In der LT Spice Simulation funktioniert das auch alles Spitze. Wenn ich aber nun einen "echten" Versuchsaufbau mache und die Spannung am Netzteil von "nur" 12VDC bis 40VDC variiere, messe ich eine viel zu große Schwankung der erzeugten Spannung. Meine Messwerte sind wie folgt: 12VDC - 40VDC Last zu Ground: 3,59V - 4,02V 12VDC - 40VDC Basis T3 zu Ground: 4,19V - 4,63V Allerdings sollte laut meiner Simulation der Spannungsbereich nur sehr geringfügig Schwanken. Von 0-600V AC Eingangsspannung nur um ca +/- 0.02V Die Z-Diode in meinem Aufbau ist nicht die selbe wie in der Simulation. Mein verwendetes Modell ist die BZV55B 3V9. Fällt jemand dazu etwas ein?? Vielen Dank schonmal im Vorraus.
Angehängte Dateien:
-
Schaltung.PNG
10 KB
Ben schrieb: > Allerdings sollte laut meiner Simulation der Spannungsbereich nur sehr > geringfügig Schwanken. Das ist eben der Unterschied zwischen Simulation und Realität. ;-) Nicht, dass man eine Simulation nicht auch noch realitätsnäher bekäme, aber der Aufwand steigt dann ganz erheblich, insbesondere muss man sich dann ggf. nach besseren Modellen umsehen. Normalerweise würde man erstens die Referenzspannung stabiler aufbauen, bspw. indem man sie mit einer Konstantstromquelle speist. Außerdem erfolgt der komplette Soll-Ist-Vergleich lediglich über die BE-Strecke von T3. Allein dadurch hängt die Ausgangsspannung nicht unerheblich vom Basisstrom (und damit vom Laststrom) ab. Mit einem ordentlichen Differenzverstärker fährt man da besser. Wenn dein Controller mehr als nur einige wenige Milliampere braucht, wärst du sowieso besser mit einem Schaltregler bedient. Einen solchen für 12 ... 230 V zu dimensionieren, ist aber auch nicht ganz einfach.
> Die Schaltung soll ein günstiges Universalnetzteil (12-230V AC/DC) > darstellen, welches der Spannungsversorgung eines uCs dienen soll. Ui, der Weg bis zu versorgten uC ist aber noch weit, verdammt weit. Du weisst ja nicht mal, wie du eine regelbare Ausgangsspannugn hinbekomms,t geschreiege denn wie man sie mit einer Strombegrenzung verknüft, und welche Stabilitätskriterien wichtig sind. Derzeit bekommt er 3.2V. > Fällt jemand dazu etwas ein?? Du musst dann wohl einen völlig anderen Ansatz wählen. Schau dir doch erst mal an, wie andere Leute, die mit Erfahrung, regelbare Netzteile aufbauen. http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9.1
Hallo Jörg, vielen Dank für deine schnelle Antwort. Jaaa, das mit dem Unterschied merk ich langsam leider auch :-) T1 und T2 bilden doch zusammen eine Konstantstromquelle wenn ich mich nicht komplett täusche, oder? und dadurch und in Kombination mit der Z-Diode und dem 100p Kondensator wird die Spannung an der Basis von T3 Stabilisiert, sodass die Aussgangsspannung dann dem gleichen Effekt unterworfen sein sollte.... Mehr wie 5 Milliampere benötige ich später auch nicht für den uC-Bereich. Danke für den Hinweis mit dem Differenzverstärker. Ich werd mich dazu mal einlesen. Allerdings wollte ich das Netzteil so einfach / günstig wie möglich halten. Daher dieser minimalistische Aufbau ;-)
Angehängte Dateien:
-
4V-Regler.png
6,2 KB
Ben schrieb: > Fällt jemand dazu etwas ein?? Sowas baut man mit einem TL431, dann hat man eine geregelte Ausgangsspannung. Prinzip siehe Anhang. Den BD139 durch einen geeigneten ersetzen und einen Kondensator nach Datenblatt an den TL431.
Also wenn du jetzt UNBEDINGT ein nicht netzgetrenntes Heizgerät bauen willst, aus dem 3-5V rauskommen, ersetze die Spannungssteuerung der Z-Diode mit einem TL431. Der kann dann wenigstens die Ausgangsspannung regeln. Ich halte das aber für http://f3.webmart.de/f.cfm?id=1663923&r=threadview&t=3508053
Ben schrieb: > Die Z-Diode in meinem Aufbau ist nicht die selbe wie in der Simulation. > Mein verwendetes Modell ist die BZV55B 3V9. Z-Dioden unter 5V haben eine ziemlich miese Strom/Spannungskurve.
@Ben (Gast) >Die Schaltung soll ein günstiges Universalnetzteil (12-230V AC/DC) >darstellen, welches der Spannungsversorgung eines uCs dienen soll. Ohne Potentialtrennung? Hmm. Aber selbst wenn das OK wäre, sowas gibt es deutlich günstiger, preiswerter und vor allem funktionieren in Form eines kleinen Stecker(schalt)netzteils.
Ben schrieb: > T1 und T2 bilden doch zusammen eine Konstantstromquelle wenn ich mich > nicht komplett täusche, oder? Sehe ich nicht so. Wodurch sollte da was konstant gehalten werden? Wenn die Eingangsspannung ansteigt, fließt mehr Strom durch den 6,8-kΩ-Widerstand. T2 verstärkt diesen Strom entsprechend. Dadurch bekommt T1 mehr Basisstrom, sodass der Strom durch den 6,8-kΩ-Widerstand sogar noch verstärkt wird.
Jetzt hagelts ja Antworten ohne Ende ;-) vielen Dank an alle. So schnell kann ich die einzelnen Punkte gar nicht abwägen. Aber vorneweg mal noch ein paar Angaben, die anscheinend zu Verwirrung geführt haben: Jaaa, ich weiß dass KEINE galvanische Trennung in diesem Fall KEINE gute Idee ist ;-) aber das macht nix. Die Schaltung kommt später in ein Gehäuse und kann somit nichtmehr berührt werden. Das Ganze ist Teil einer Studienarbeit von mir. Daher entfällt natürlich die Lösung mit dem Steckernetzteil auch ;-) Und wie gesagt, eine Vorraussetzung ist auch dass das alles so günstig wie möglich wird. Daher sollten auch keine "teuren" Bauteile Verwendung finden
@ Ben (Gast) >Das Ganze ist Teil einer Studienarbeit von mir. Daher entfällt natürlich >die Lösung mit dem Steckernetzteil auch ;-) Warum? Schreibst du eine Habilitation zum Thema Linearregler? >Und wie gesagt, eine Vorraussetzung ist auch dass das alles so günstig >wie möglich wird. Daher sollten auch keine "teuren" Bauteile Verwendung >finden Aha, du meinst also tagelanges, planloses Rumbasteln ist "günstiger" als ein 5 Euro Steckernetzteil? Mach mal einen BWL Grundkurs.
Falk Brunner schrieb: > Warum? Schreibst du eine Habilitation zum Thema Linearregler? Wenn das, dann sollte er eigentlich auch die Konstantstromquelle und den Vergleicher aus dem Effeff hinbekommen … Aber vielleicht muss ja alles in seiner Studienarbeit selbst gemacht sein. Die Transistoren werden dann aus einem Siliziumblock gefeilt. :-)
Jörg Wunsch schrieb: > Sehe ich nicht so. Wodurch sollte da was konstant gehalten werden? > > Wenn die Eingangsspannung ansteigt, fließt mehr Strom durch den > 6,8-kΩ-Widerstand. T2 verstärkt diesen Strom entsprechend. Dadurch > bekommt T1 mehr Basisstrom, sodass der Strom durch den 6,8-kΩ-Widerstand > sogar noch verstärkt wird. Nee, der Ben hat da schon recht, es geht ja um den Kollektorstrom von T2. Sobald der so groß ist, dass T1 zu leiten beginnt, leitet dieser den "überschüssigen" Strom an der Basis von T1 vorbei, so dass Ic(T2) näherungsweise konstant ist.
ArnoR schrieb: > Sobald der so groß ist, dass T1 zu leiten beginnt, leitet dieser den > "überschüssigen" Strom an der Basis von T2 vorbei, so dass Ic(T2) > näherungsweise konstant ist. OK. Wird über den weiten Spannungsbereich trotzdem nicht sehr glücklich funktionieren.
@ falk Nenee, ich Studiere Informatik, muss aber eben als Teil der Studienarbeit das Netzteil für den später zu programmierenden uC mitentwerfen. Also kann ich halt leider wirkich kein Steckernetzteil nehmen ;-) Und in BWL war ich noch nie gut ;-) @ ArnoR Also hab ich mich doch nicht komplett verplant. Dann muss das Fehlverhalten im Vergleich zu Simulation doch irgendow aus der gegend der Z-Diode kommen, oder?
@ Ben (Gast) >Nenee, ich Studiere Informatik, muss aber eben als Teil der >Studienarbeit das Netzteil für den später zu programmierenden uC >mitentwerfen. Wenn Informatiker Hardware entwerfen wollen, die direkt an 230V Netzspannung hängt, wird es meist ungemütlich. Schuster bleib bei deinem Leisten . . . >Also kann ich halt leider wirkich kein Steckernetzteil nehmen ;-) Du musst noch viel lernen, vor allem pber sinnvolle Entwicklungsstrategien nd Problemlösungen.
Ben schrieb: > Nenee, ich Studiere Informatik, muss aber eben als Teil der > Studienarbeit das Netzteil für den später zu programmierenden uC > mitentwerfen. Und es muss wirklich so 'ne Krücke sein? Nicht vielleicht doch ein Schaltregler? > Dann muss das Fehlverhalten im Vergleich zu Simulation doch irgendow aus > der gegend der Z-Diode kommen, oder? Erstens diese, zweitens wird halt die Konstantstromquelle eben bei weitem nicht so konstant sein, wie du dir das wünschst. Miss doch einfach mal deren Strom über den genannten Spannungsbereich. Und wie MaWin schon schrieb, schau dir an, wie andere Leute in der Vergangenheit Linearregler aufgebaut haben. Leih' dir einen Tietze / Schenk aus, oder recherchier' im Internet. Falk Brunner schrieb: > Wenn Informatiker Hardware entwerfen wollen, die direkt an 230V > Netzspannung hängt, wird es meist ungemütlich. Falls es um 230 V Netzsspannung geht, kommt noch hinzu, dass man den Eingangsspannungsbereich nach oben bis 310 V betrachten muss.
Ist es denn zwingend gefordert, daß du einen Universalspannungseingang hast? Weil, falls deine Schaltung 'nur' bei z.B. 100-230V AC funktionieren braucht, dürftest du vielleicht mit einem Kondensatornetzteil und Shunt-Regler besser fahren. Das heizt nit so extrem. Die verballerte Hitze muß ja aus deinem Gerätchen raus irgendwie.
besupreme schrieb: > Ist es denn zwingend gefordert, daß du einen Universalspannungseingang > hast? Ja, ist so gefordert. Nochmals Danke an alle die sich hier beteiligt haben. Ich werde mir die genannten Alternativen mal durchschauen ;-) Wenn ich einen Lösung gefunden habe, werde ich diese dann auch hier posten. Vielen Dank
Netzteile sind auch fuer Ausgebildete nicht trivial, lass das sein, resp rede das dem Stock von Ausbilder aus. Selbst ich, mit 30 Jahren im Job kauf Steckernetzteile.
Ben schrieb: > In der LT Spice Simulation funktioniert das auch alles Spitze. > Wenn ich aber nun einen "echten" Versuchsaufbau mache und die Spannung > am Netzteil von "nur" 12VDC bis 40VDC variiere, messe ich eine viel zu > große Schwankung der erzeugten Spannung. Das liegt hauptsächlich daran, dass du in deiner Simulation keine realen Bauteile verwendet hast. Die Modelle "D", "PNP", "NPN" sind idealisiert. Nimm die Modelle von den Bauteilen, die du in deiner "echten" Schaltung verwendet hast, dann sollte die Simulation auch wesentlich realistischere Ergebnisse liefern.
Johannes E. schrieb: > dann sollte die Simulation auch wesentlich realistischere Ergebnisse > liefern. Wird ihm aber für sein reales Netzteil dann auch nicht viel helfen. ;-) „Doktor, es tut weh, wenn ich so mache! — Machen Sie doch nicht so.“
es waeren ja alle Idioten die einen Spannungregler verwenden, wenn man mit 3 Transistoren fuer cents dabei waere. Dann schwankt ie Spannung halt. Der ATmega hat ja einen Betriebsbereich. Man kann den Regler sicher so bauen, dass die Spannung zwischen 2.7 und 5V liegt.
Ben schrieb: > 12VDC - 40VDC > Last zu Ground: 3,59V - 4,02V > > 12VDC - 40VDC > Basis T3 zu Ground: 4,19V - 4,63V > > Allerdings sollte laut meiner Simulation der Spannungsbereich nur sehr > geringfügig Schwanken. > Fällt jemand dazu etwas ein?? Weil es noch kein anderer gesagt hat: die Schaltung im Bild hat eine Wechselspannungsquelle am Eingang eingezeichnet, danacht eine Gleichrichterbrücke, aber keinen Glättungskondensator. Ist das dein realer Aufbau? Weil im Text schreibst du dann ja von DC. Falls das wirklich AC ist, dann kann das schon das Problem sein. Aonsonsten ist deine Schaltung ziemlicher Quark. Man kann schon mit 2 Transistoren bessere Spannungsregler bauen. Mal zum Beispiel den aus dem C64DTV mit einer roten LED als Referenz und gleichzeitig Einschaltkontrolle. http://jledger.proboards.com/index.cgi?board=dtvhacking&action=display&thread=1555 XL
Axel Schwenke schrieb: > Falls das wirklich AC ist, dann kann das schon das Problem sein. Ich vermute mal, es soll perspektivisch Wechselspannung werden, aber bislang hat er nur mit einem Lab-Netzteil am Eingang gearbeitet, daher DC (sodass der fehlende Ladekondensator nicht stört) und bislang maximal 40 V.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.