Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Frage zur Restwelligkeit eines Labornetzteils


von Tamer M. (kaffee89)


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Ich überlege mir, mir dieses Labornetzgerät anzuschaffen:

http://www.reichelt.de/Labornetzgeraete/KD3005D/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=148149&GROUPID=4952&artnr=KD3005D&SEARCH=LABORNETZGER%E4T

Angaben auf Reichelt.de:

Restwelligkeit (20 Hz - 20 MHz):
Spannung: <2 mV rms
Strom: <3 mA rms

Wie kann ich diese Angaben verstehen? Bei einer Wechselspannung zwischen 
20 Hz - 20 MHz die dort dann in Gleichspannung umgewandelt wird, enthält 
diese Welligkeiten?

Sind diese Welligkeiten "gering", also gut?

Bin noch sehr unerfahren.

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von Marian (phiarc) Benutzerseite


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Tamer M. schrieb:
> Bei einer Wechselspannung zwischen
> 20 Hz - 20 MHz die dort dann in Gleichspannung umgewandelt wird, enthält
> diese Welligkeiten?

Nein, die Angaben bedeuten, dass am Ausgang die entsprechenden 
Wechselspannungen / -ströme anliegen, wenn man nur Frequenzen von 20 Hz 
bis 20 MHz misst. (Das Netzteil wird immer mit Netzspannung versorgt, 
also so 100-250 V mit 50 - 60 Hz. Diese Angaben haben nix mit der 
Netzspannung zu tun)

Die Angabe des Spannungsripples bezieht sich auf die Spannungsregelung 
(Constant Voltage / CV Modus).
Die Angabe des Stromripples bezieht sich entsprechend auf die 
Stromregelung, also CC Modus.

Die Werte sind so lala. Besser als die meisten Schaltlabornetzteile. 
Schlechter als anständige Linearnetzteile (typische so 150-300 µVrms, 
wobei es Netzteile mit sehr viel niedrigerem Ripple gibt).

Nebem dem Effektivwert (RMS) vermisse ich hier eine Angabe des 
Spitzenwertes (mVpp).



Für einen Anfänger reicht's locker.

: Bearbeitet durch User
von Tamer M. (kaffee89)


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Nein, die Angaben bedeuten, dass am Ausgang die entsprechenden
Wechselspannungen / -ströme anliegen, wenn man nur Frequenzen von 20 Hz
bis 20 MHz misst. (Das Netzteil wird immer mit Netzspannung versorgt,
also so 100-250 V mit 50 - 60 Hz.

Kannst du mir das bitte näher erläutern? Das versteh ich nicht. Das 
Gerät soll doch als Konstantspannungsquelle bzw. Konstantstromquelle 
dienen.

von Lurchi (Gast)


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Die Daten sind so zu verstehen, das man am Ausgang überlagert zu der 
gewollten Gleichspannung eine kleine Wechselspannung von weniger als 2 
mV (Effektivwert) hat. Die 20 Hz-20 MHz sind die Bandbreite für die 
Messung.

Die Angabe ist nicht so ganz Exakt, weil Rauschen und Rippel hier 
zusammengefasst sind.

Das Gerät ist ein linear geregeltes mit klassischem Trafo. Entsprechend 
ist die Rippelspannung vor allem bei 100 Hz und wohl auch etwas Rest bei 
50 Hz  200 Hz  300 Hz usw. Rippel im engeren Sinne ist der sich 
Wiederholende Teil - hier netzsynchron. Dazu kommt dann Rauschen über 
den ganzen Frequenzbereich.

Die Daten zum Rippel sind schon ganz ordentlich. Das dürfte das kleinste 
Problem sein.

Die wesentlichen Einschränkung die man bei so einem billigen Netzteil 
hat, sind:
Bei maximalem Strom kann man nicht unbedingt die volle Spannung 
erreichen - da kommt dann doch deutlich Rippel durch, und die Spannung 
bricht ein. Dafür sind Trafo und Elkos zu klein. Außerdem ist die 
Thermische Auslegung eher knapp - bei vollem Strom und Dauerkurzschluss 
überhitzt das Gerät ggf., bzw. die Transistoren sind hart am Limit.

von Marian (phiarc) Benutzerseite


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Ja, nur ist das keine perfekte Quelle, die eine ideal saubere Spannung 
liefert (geht auch rein praktisch nicht, thermisches Rauschen etc.). Die 
geregelte Gleichspannung hat also eine überlagerte Wechselspannung ; 
genau diese meint man mit Restwelligkeit oder Ripple.

[Selbiges gilt auch für den Betrieb als Stromquelle]

von Marc S. (marc_s86)


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Tamer M. schrieb:
> Nein, die Angaben bedeuten, dass am Ausgang die entsprechenden
> Wechselspannungen / -ströme anliegen, wenn man nur Frequenzen von 20 Hz
> bis 20 MHz misst. (Das Netzteil wird immer mit Netzspannung versorgt,
> also so 100-250 V mit 50 - 60 Hz.
>
> Kannst du mir das bitte näher erläutern? Das versteh ich nicht. Das
> Gerät soll doch als Konstantspannungsquelle bzw. Konstantstromquelle
> dienen.

das bedeutet die Ausgangsspannung ist nicht vollständig "gerade".
die spannung enthält einen geringen anteil Wechselspannung aus der 
Regelung

von Marian (phiarc) Benutzerseite


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Lurchi schrieb:
> Entsprechend
> ist die Rippelspannung vor allem bei 100 Hz und wohl auch etwas Rest bei
> 50 Hz  200 Hz  300 Hz usw. Rippel im engeren Sinne ist der sich
> Wiederholende Teil - hier netzsynchron. Dazu kommt dann Rauschen über
> den ganzen Frequenzbereich.

Bei ordentlich entwickelten Linearnetzteilen kann man selbst mit dem 
Spekki kaum 50 Hz Durchschlag sehen...

Die Brummspannung <-> Rauschen Unterscheidung macht heutzutage glaube 
ich keiner mehr, überall wird Ripple / Restwelligkeit angegeben und 
damit ist einfach alles in dem Frequenzband gemeint. Die Unterscheidung 
ist eh nicht sonderlich wichtig... bei extrem sensiblen Anwendungen 
vermisst man das Ausgangsspektrum der Netzteile eh selber.

von Andrew T. (marsufant)


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Tamer M. schrieb:
> Restwelligkeit (20 Hz - 20 MHz):
> Spannung: <2 mV rms
> Strom: <3 mA rms
>
>
> Sind diese Welligkeiten "gering", also gut?

Nun, das sind so mäßige Werte, also möglicherweise ausreichend für Deien 
Anwnedung. Oder auch nicht.

Zum Vergleich: Labornetzteile liegen so um den Faktor 10 besser (schon 
seit 30+ Jahren), d.h. für ein 0..30V regelbares LNG hast Du Werte < 200 
uV rms im gleichen Bereich 20Hz ... 20MHz.

Das Modell von Reichelt ist vermutl. ein Schaltnetzteil, sonst wären 
Abmessungen, Gewicht und Preis kaum derart machbar. SNT haben höhere 
Restwelligkeiten/Störspannungen (prinzipbedingt).
Ob das stört bei Deiner konkreten Anwenung, muß Du ausprobieren. Dazu 
wirst du im Forum keine belastbare Antwort erhalten.

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von Marian (phiarc) Benutzerseite


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Andrew Taylor schrieb:
> Das Modell von Reichelt ist vermutl. ein Schaltnetzteil, sonst wären
> Abmessungen, Gewicht und Preis kaum derart machbar. SNT haben höhere
> Restwelligkeiten/Störspannungen (prinzipbedingt).

Für so ein billiges SMPS wären die Spezifikationen aber ziemlich gut. 
Ich glaube es sind einfach sehr auf Kante genähte Linearnetzteile: 
http://i.ytimg.com/vi/P7JdAOijQ_c/maxresdefault.jpg

von Andrew T. (marsufant)


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Maran B. schrieb:
> Andrew Taylor schrieb:
>> Das Modell von Reichelt ist vermutl. ein Schaltnetzteil, sonst wären
>> Abmessungen, Gewicht und Preis kaum derart machbar. SNT haben höhere
>> Restwelligkeiten/Störspannungen (prinzipbedingt).
>
> Für so ein billiges SMPS wären die Spezifikationen aber ziemlich gut.
> Ich glaube es sind einfach sehr auf Kante genähte Linearnetzteile:
> http://i.ytimg.com/vi/P7JdAOijQ_c/maxresdefault.jpg

Ja, wie geschrieben ich habe es nur vermutet.
Der quirrlige Australier hat ja ein gleichbeschriftetes, aber optisch 
leicht andersaussehendes KD3005 "zerpflückt", da sieht man einen linear 
Aufbau:

https://www.youtube.com/watch?v=Fya-4mjV4N4

Insofern wundert es mich umso mehr, das die Daten des Reichelt Gerätes 
so mäßig sind. Denn wie ich schrieb: Da sind deutlich geringere 
Störspannugen seit Jahrzehnten üblich, der Aufwand dafür ist minimal, da 
sogar mein Selbstbau aus den 1975  um den Faktor 10 besser rüberkommt 
.-)

von Fritz G. (fritzg)


Angehängte Dateien:

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Ich habe versucht es mal nachzumessen. Mein DS1054Z misst mehr Störungen 
als einen Ripple. Ich kann absolut keinen Unterschied feststellen ob das 
Netzteil an oder aus ist.

Fragt mich nicht, wo das Signal herkommt, es war im Raum sonst alles 
ausgeschaltet.

von Olaf (Gast)


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> leicht andersaussehendes KD3005 "zerpflückt", da sieht man einen linear
> Aufbau:

Vielleicht gibt es einen Unterschied zwischen KA3005 und KD3005?

A heisst bestimmt analog und ist schlecht und D ist digital und damit 
gut. :-D

Ich denke aber auch das KD ist linear weil es sonst keine 4.5kg wiegen 
wuerde.

Olaf

von Olaf (Gast)


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Nein! Ich habs. Das "D" steht für doof weil das KD keine Speichertasten 
hat. .-)

Olaf

von Tamer M. (kaffee89)


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Gibt es eigentlich einen Grund, wieso kein Innenwiderstand angegeben 
wird?

von Fritz (Gast)


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Marian B. schrieb:
> Schlechter als anständige Linearnetzteile (typische so 150-300 µVrms,
> wobei es Netzteile mit sehr viel niedrigerem Ripple gibt).

Habe mal ein U8001A DC Power Supply, 30V, 3A (Keysight = Agilent) die 
Daten gesucht:
Low output noise of 1mVrms and 3mArms from 20Hz to 20MHz
Das ist ja kaum besser als das angefragte und weit weg von obigem.

Ist das nun ein anständiges Linearnetzteil?

Wo gibt es sowas mit 150-300µVrms?

von Marian (phiarc) Benutzerseite


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Fritz schrieb:
> Wo gibt es sowas mit 150-300µVrms?

HP/Agisight E36xxA (sind alle sehr ähnlich aufgebaut intern, 
hauptsächlich andere Trafos, Gleichrichter und SPEs) haben 200 µVrms / 2 
mVpp.

Wenn du die HP (aka Funkschau 1973 oder so) Schaltung aufbaust, wirst 
du, wenn du das Design-In nicht böse falsch gemacht hast, ein Netzteil 
mit <200 µVrms bekommen. Mit sorgfältigem Aufbau und hochwertigen 
Komponenten weniger.

Und es gibt welche mit viel weniger Rauschen, und sie gibt es schon 
lange. Z.B. Power Designs 2005 aus den 60ern(!) mit 100 µVpp (!) 
Rauschen. (Wobei ich mir bei dem nicht ganz sicher bei der Bandbreite 
bin, aber bei so niedrigem Rauschen dürfte da eher das 1/f Rauschen 
Richtung 10 Hz problematischer sein als die obere Grenze)

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von Stefan D. (mackie05)


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Oder Hameg HMP Serie liegt bei 350 uVrms. Das Korad ist aber sehr mit 
Vorsicht zu genießen, da kann es beim Aus- und Einschalten zu recht 
beachtlichen Spannungsspitzen kommen. Also immer schön die Schaltung 
trennen.

von Fritz (Gast)


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Marian B. schrieb:
> HP/Agisight E36xxA (sind alle sehr ähnlich aufgebaut intern,
> hauptsächlich andere Trafos, Gleichrichter und SPEs) haben 200 µVrms / 2
> mVpp.

Laut aktuellem Datenblatt von Keysight haben die minimal 350uVrms/2mVPP!
Dazu muß man aber schon anmerken, daß die preislich in einer ganz 
anderen Liga spielen als das oben angefragte.

Stefan D. schrieb:
> Oder Hameg HMP Serie liegt bei 350 uVrms.

Da steht Datenblatt die Angabe 150uVrms typ / < 250uV Bandbreite bis 
100KHz
und 1,5mVrms typ bis 20MHz
klingt also auch nur auf den ersten Blick besser und kostet ein 
vielfaches.

von Marian (phiarc) Benutzerseite


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Fritz schrieb:
> Laut aktuellem Datenblatt von Keysight haben die minimal 350uVrms/2mVPP!
> Dazu muß man aber schon anmerken, daß die preislich in einer ganz
> anderen Liga spielen als das oben angefragte.

Mein Fehler, ich habe nicht alle Modelle angeschaut. Das E3610A hat 
genannte 200 µVrms, die E3620A/E3630A die 350 µVrms. Mein 
E3630A-"Nachbau" hat bei einem eher rauschfreundlichen Aufbau <200 µVrms 
auf dem führenden Kanal. M.E. ist hier die Vermutung einer HP-typischen 
konservativen Spezifikation naheliegend.

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von Jammerer (Gast)


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eine Spannungsquelle hat einen Innenwiderstand von Null. das muu man 
daher nicht angeben

von Thomas B. (thombde)


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Jammerer schrieb:
> eine Spannungsquelle hat einen Innenwiderstand von Null. das muu man
> daher nicht angeben

Schön wäre es ja.

Selbst wenn die optimale Spannungsquelle einen Rin
von 0R hätte, würde das der Leitungswiderstand (Anschlussleitung)
zu deiner Schaltung wieder zu Nichte machen.

von слюнотечение Тролль (Gast)


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Die Anschlussleitung ist dann eben nicht mehr Teil. Minimal bessere 
Netzteile haben Sense-Eingaenge, die erlauben die Spannung ueber der 
Last zurueckzumessen. Damit die Spannung eben stimmt.

von Thomas B. (thombde)


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слюнотечение Тролль schrieb:
> Die Anschlussleitung ist dann eben nicht mehr Teil. Minimal bessere
> Netzteile haben Sense-Eingaenge, die erlauben die Spannung ueber der
> Last zurueckzumessen. Damit die Spannung eben stimmt.

Das gibt’s dann aber nicht mal eben für 90 Euro um die Ecke :)

Das geht dann schon in Richtung Hameg oder Fluke usw.

Gruß
Thomas

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