Dimensionierung meines Labornetzteil

[Andreas (Gast)]

Hi,

ich grüble gerade, wie ich mein 4-Kanal Labornetzteil möglichst 
vielseitig dimensionieren soll und hoffe da auf ein wenig Input. Als 
"externer" sieht hat man ja häufig einen ganz anderen Blickwinkel.

Gehäuse, Regelteile (galvanisch voneinander getrennt), Relais, Buchsen, 
Bedienelemente, Steuerung und Anzeigen sind bereits vorhanden, sowie ein 
Kühlkörper mit Lüfter, auf den 16 TO3-Transistoren passen würden.

Es fehlen also die Transistoren, ein Ringkerntrafo (will ich mir 
fertigen lassen), Gleichrichtung, Siebung, eventuell 
Wicklungsumschaltung per Relais.

Ich möchte einen Bereich von 0-32V und 0-8A abdecken. Natürlich nicht 
"gleichzeitig", das wäre ja 1kW und würde den Gehäuseplatz, Kühlung und 
SOA sprengen.


Meine Idee ist, 2 Kanäle mit 16V 8A aufzubauen, die anderen beiden mit 
32V 4A. Das wären zusammen 512W, was ich, ausgehend vom Gehäuse, als 
machbar im Bezug auf die Trafogröße ansehen würde. Der Trafo würde dann 
vielleicht irgendwo bei 700W landen...
Reduzierung der Verlustleistung durch Wicklungsumschaltung per Relais 
(vor dem Gleichrichter). Mit 2 Relais mit je einem Wechsler könnte man 4 
verschiedene Spannungen erzielen.

Eine andere Idee ist, die Wicklungen über Relais in Reihe oder parallel 
zu schalten, so dass entweder hohe Spannungen oder Ströme möglich wären. 
Je höher die eingestellte Spannung, desto niedriger der einstellbare 
Strom. Das hätte aber eine aufwendige Schaltung aus vielen Relais oder 
Halbleitern zur Folge und die Gefahr, dass dieser Mechanismus bei 
Fehlschaltung zu einem Kurzschluss der Wicklungen führt. Das würde ich 
eher nicht in Betracht ziehen.

Eine weitere Idee wäre, die verschiedenen Abgriffe der Sekundärwicklung 
für verschiedene Ströme auszulegen. Das würde vielleicht Gewicht und 
Platz beim Trafo sparen, dafür müsste man aber wohl alles als eigene 
Wicklung heraus führen. Eine Wicklung mit 2 Abgriffen, deren "Segmente" 
für verschiedene Ströme ausgelegt sind, wird wohl nicht möglich sein?

Und zuletzt könnte man die Primärseite schwächer dimensionieren als die 
Summe der Leistungen der Sekundärwicklungen, wenn man z.B. 
softwareseitig sicherstellt, dass nie auf allen Kanälen gleichzeitig die 
vollen 256W gezogen werden.

Grüße
Andreas

[MiWi (Gast)]

Andreas schrieb:
> Hi,
>
> ich grüble gerade, wie ich mein 4-Kanal Labornetzteil möglichst
> vielseitig dimensionieren soll und hoffe da auf ein wenig Input. Als
> "externer" sieht hat man ja häufig einen ganz anderen Blickwinkel.
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>
> Grüße
> Andreas

Man lese LT-Journal Juli 2014 und denke erneut über die das Projekt 
nach...

Grüße

MiWi

[Andreas (Gast)]

Hi MiWi,

interessantes Dokument. Ich wollte ursprünglich auch einen Vorregler 
(StepDown) bauen, habe das aber nicht stabil hinbekommen und daher 
beschlossen, das eher "klassich" zu bauen.

[Lurchi (Gast)]

Neben der Umschaltung per Relais gibt es auch noch die Möglichkeit über 
zusätzliche Transistoren / Dioden umzuschalten - das hat den Vorteil, 
dass es sehr schnell geht, und man entsprechend keine Einschränkungen, 
etwa bei der Erholung aus der Strombegrenzung hat. Auch muss man keine 
große Reserve etwa für die Rippelspannung einrechnen. Bei der 
Reglerschaltung mit fliegender Versorgung ist die Umsetzung auch sehr 
einfach.
Bei höherer Leistung und vor allem höherer Spannung dürfte sich das 
lohnen, ggf. sogar mit mehr als 2 Spannungen.

Bei den Reglerschaltungen wäre ggf. zu überlegen, ob man auch 2 Ausgänge 
/ Regler parallel betreiben kann.

Wenn man den Trafo etwas schwächer auslegt als die Summe der Ausgänge, 
sollte man eine separate Überwachung des Trafos vorsehen, ggf. sogar mit 
Sensor im Trafo. Kurzzeitig kann ein Trafo auch deutlich mehr Leistung 
liefern. Bei ungleicher Belastung mehrerer Wicklungen ist die Summe der 
Leistungen nur ein grobes Maß für die Belastung des Trafos. Wichtiger 
sind die Effektivwerte der Ströme.

Beim Trafo die Einschaltstrom-begrenung nicht vergessen.