Kühlkörperfrage zu Netzteilumbau auf regelbarem Ausgang

[Lupo L. (lupix)]

Hi,

mir ist eine alte NT Platine Clarson 2002 zugeflogen, geschätzte 30W, 
Baujahr 1970 +/- 5J.

Trafo war auf der gebrochenen Platine verbaut, die hab ich halbiert und 
ich fand auch ein passendes EX-PC-NT Gehäuse mit Buchse + Schalter.

Testdaten:

Trafo liefert ohne Stabischaltung im Leerlauf 21,2 V~ (mit Blinkerbirne 
19,3~).

Ausgang ist stabilisiert, im Leerlauf 17,8V, mit Blinkerbirne (12V/21W) 
belastet 16,45V bei 1,93A (liefert satte 30W).

Habe den Ausgang einige Sekunden kurzgeschlossen - ist wohl (mit dem 
BC170?) elektronisch gesichert. Schön wäre jetzt eine regelbare 
Ausgangsspannung.

Frage:

#1 Was schluckt der Kühlkörper vom 3055, reicht der für die Restleistung 
beim weiter herunterregeln?

#2 Ist das mit kleinem Aufwand (Drehschalter + Z-Dioden Umschaltung oder 
Poti) machbar oder muss ichs Konzept wechseln?

[Dieter (Gast)]

Schau mal, da sind ZD auf der Platine.

Messe einmal den Spannungsabfall ueber dem Transistor. Doppelter 
Spannungsabfall, mindestens doppelter Kuehlkoerper an Kuehlfaehigkeit.

[Michael B. (laberkopp)]

Lupo L. schrieb:
> Schön wäre jetzt eine regelbare Ausgangsspannung.

Vergiss es, dafür ist es nicht konstruiert.

Der Kühlköroer ist zu klein, und nicht nur der. Eventuell schafft es der 
BC107 nicht mehr den 2N3055 weit genug herunterzuziehen, eventuell 
werden einzelne Widerstände überlastet.

Das Problem von diesem Netzteil ist schon, daß für längere 
Strombegrenzung auch der Kühlkörper zu klein ist und der 2N3055 zu heiss 
wird.

Die Überstromsicherung ist nur für kurzzeitiges, z.B. wenn man eine 
Schaltung mit Elko anklemmt und der erst mal aufgeladen werden muss.

Benutze das Netzteil als 17V/2 Netzteil und gut.

Die Schaltung wird ungefähr der entsprechen:

                        +-------------------+--------+
   Trafo  Gleichrichter |                   |        |
 o--+ +-----+--|>|--+---+--R--+---------+--|< 2N2219 |
    | |     |       |   |     |        _|_  |E       |
    S:S  +--(--|>|--+   | +   |        /_\' +-------|< 2N3055
    S:S  |  |         Elko    | BC107   |            |E
    S:S  |  +--|<|--+   | -   >|--100R--+ ZD         +---o 
    | |  |          |   |    E|         |             
 o--+ +--+-----|<|--+---+-----+--0.33R--+----------------o

[Stefan F. (Gast)]

Tausche die ganze Platine durch diese aus - fertig.
https://www.amazon.de/Non-brand-Einstellbar-Switching-Power-Supply/dp/B07N869JQ6/

Sie hat den Vorteil, weniger Abwärme zu produzieren. Falls du es doch 
warm haben willst, google nach "Einstellbar LM317".

[Lupo L. (lupix)]

Dieter schrieb:
> Schau mal, da sind ZD auf der Platine.

Japp, dort wollt ich ansetzen.

Dieter schrieb:
> Messe einmal den Spannungsabfall ueber dem Transistor.

Uce Leerlauf 10,7V und mit Blinkerbirne 5,5V.

Ach ja, Im - Zweig ist noch ein 0,33R Widerstand - dort sinds 0,63V 
(+Messabfall)  ~1,91A was mit der ersten Direktmessung von 1,93A gut 
übereinstimmt.

Hier ist ein Datenblatt:
https://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/2829/MOTOROLA/2N3055.html

[Einer (Gast)]

Der Kühlkörper hat 6 K/W

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Das sieht doch gar nicht so schlecht aus. Du könntest überlegen, statt 
der Z-Diode einen TL431 einzusetzen, und am REF Eingang ein z.B. 100k 
Poti anzuschliessen. Schleifer auf REF, unteres Ende (gegen den 
Uhrzeigersinn) auf den Ausgang des Netzteiles und das obere Ende des 
Potis über 10k oder so auf Masse. Minimale einstellbare Spannung wäre 
etwa 2,5V.

Strombegrenzung bleibt unverändert, nur den Kühlkörper anpassen.

[Dieter (Gast)]

> #1 Was schluckt der Kühlkörper vom 3055, reicht der für die Restleistung
> beim weiter herunterregeln?

Kurzzeitig bis 10W (5,5V*1,9A).
Nein.

> #2 Ist das mit kleinem Aufwand (Drehschalter + Z-Dioden Umschaltung oder
> Poti) machbar oder muss ichs Konzept wechseln?

Mit groesserem Kuehlkoerper 15V und 12V sollte moeglich sein als 
provisorische Notloesung, darunter nein, redesignen/umdimensionieren 
erforderlich.

[Lupo L. (lupix)]

vielen Dank für alle Tipps zum learning by modifying - Spaß ists, 
wenns trotzdem irgendwie gewünscht funktioniert. Mein Ziel sind wegen 
den Schaltungen mit 16V-Elkos 15 V oder den 10V-Elkos 9 Volt. Nach oben 
optimal 18V. Ein Laborgerät solls nicht sein, eben nur was optimal 
leicht geht.

Auf der Z-Diode ist eine 16 gestempelt, gemessen habe ich dort 17,3 V - 
das reduziert Uout um 1,3 V - ich wäre dann jetzt schon bei Uout 16 
Volt. Ich nehme an, 18 V ginge als Z-Spannung gerade auch noch, wegen 
der Erhöhung 220->230V.

#1
Michael B. schrieb:
> Die Schaltung wird ungefähr der entsprechen:

ungefähr, da ist noch ein Siebglied.

#2
Dieter schrieb:
> Mit groesserem Kuehlkoerper 15V und 12V sollte moeglich sein

Ich sah gerade, Im defekten NT-Gehäuse ist noch allerlei drin, auch KK 
und Lüfter.

Vllt. reicht der Lüfter, viel Platz ist wegen dem Trafo nicht, der 
könnte die Originalplatine anblasen... muss noch den Platz genau 
checken.

Oder mit anderen Tricks... Was der KK nicht an Wärme abgeben kann, 
könnte ja auch eine Serienlampe, die den Kurzschlußstrom aufnimmt und 
Alarm meldet.

#3
Einer schrieb:
> Der Kühlkörper hat 6 K/W.

Rth sehr groß, richtig und 1,5 K/W wär ein guter Wert?

#4
Matthias S. schrieb:
> Das sieht doch gar nicht so schlecht aus. Du könntest überlegen, statt
> der Z-Diode einen TL431 einzusetzen, und am REF Eingang ein z.B. 100k
> Poti anzuschliessen. Schleifer auf REF, unteres Ende (gegen den
> Uhrzeigersinn) auf den Ausgang des Netzteiles und das obere Ende des
> Potis über 10k oder so auf Masse. Minimale einstellbare Spannung wäre
> etwa 2,5V.
>
> Strombegrenzung bleibt unverändert, nur den Kühlkörper anpassen.

TL431 ist da, Poti auch, 2,5V besser als gedacht.

#5
Ich ermittle zunächst Pmax und Imax mit einem alten Leistungsrheostat, 
den ich langsam vorsichtig aufdrehe und beobachte dabei die 
KK-Temperatur.

Dieter schrieb:
> Kurzzeitig bis 10W (5,5V*1,9A) (schluckt der KK)

ergo hilft auch die Zwangskühlung wenig - dann doch großer KK.

[Dieter (Gast)]

Der Beste aller Kuehlkoerper bringt nichts, wenn die Waerme durch das 
Gehaeuse nicht weg kommt.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Dieter schrieb:
> Der Beste aller Kuehlkoerper bringt nichts, wenn die Waerme durch das
> Gehaeuse nicht weg kommt.

Deswegen hat lupix doch schon ein Gehäuse mit Lüfter. Siehe:
Beitrag "Re: Kühlkörperfrage zu Netzteilumbau auf regelbarem Ausgang"

[M. K. (sylaina)]

Auf den ersten Blick hätte ich auch gesagt, dass das eine 
Stabilisierungsschaltung ist für hohe Ströme wie es laberkopp schon 
sagte. Durch den KK ist das nicht wirklich dafür geeignet, andere 
Spannungen zu liefern als die, für die die Schaltung kontruiert wurde.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Das weiss der TE doch schon alles. Er wird sicher nicht sofort das NT 
mit dem maximalen Strom fordern, den der Trafo hergibt.
Also erstmal ein wenig testen, anstatt immer wieder auf dem KK 
herumzureiten - dazu wurde nun wirklich schon alles gesagt.

Noch was zum TL431 und einem etwaigen parallelen Kondensator zu ihm. Der 
kleine Kerl hat einen Bereich, in dem er sicher schwingt und nicht jeder 
hat die Messmittel, um das sofort zu sehen. Also ruhig nochmal ins 
Datenblatt schauen, da gibts Diegramme für den Kondensator und die 
resultierende Schwingneigung.