Labornetzgerät

[m0]

Hallo!

Ich weiß, dass es schon einige threads zu diesem thema gibt, aber was mich wundert: wieso ist noch niemand auf die Idee gekommen Strom und Spannung mit einem Komparator zu regeln (also: kleiner Messwiderstand->verstärker->komparator->MosFET) wäre das rein theoretisch möglich?
und wenn ja wie müsste die Glättung/siebung aussehen, damit da nich die Alpen erzeugt werden?

Würde mich sehr über eure Meinungen/Vorschläge freuen!!

grüße
m0

[shaun]

Naja, ich denke, das Schaltnetzteil ist schon erfunden.
Dein Konzept sollte man dann noch um eine Induktivität und eine Diode erweitern, dann hast Du einen Step-Down-Wandler. Ohne die beiden Bauteile geht es theoretisch auch, wenn Du unendliche große Kondensatoren mit ohne Innenwiderstand und eine unendliche Stromquelle hast. Alles dazwischen lässt die Verluste und/oder die Welligkeit ansteigen.

[Besserwessi]

Das Problem mit dem gebirge wirde ja schon angesprochen: durch den Komperator kriegt man in etwa einen PWM Ausgang. Wenn man da einen RC filter hinterhängt hat man nichts gegenüber einem Linearregler gewonnen, sondern erzeugt nur noch mehr störungen.
Der Filter müßte dann ein LC Filter sein um daraus wieder eine Gleichspannung zu kriegen. Mit der zusätzlichen Freilaufdiode hat man dann genau ein einfaches Schaltnetzteil. Die Idee ist also weder neu noch abwegig. Für ein Labornetzteil ist ein reines Schaltnetzteil aber weniger geeignet, denn da will man unabhängig von der Last eine wirklich stabile Spannung haben. Prinzipbedingt hat man bei Schaltreglern mehr Störungen und mehr Probleme mit der Stabilität bei weselnder Last.

Bei großen Lasten gibt es aber Labornetzteile die erst einen Schaltregler auf etwa 1 V über der Sollspannung haben und dann einnen Linearregler dahiner für wenig Störungen.

[m0]

Danke für die Antworten!
in dem fall muss ich mir das wohl aus dem kopf schlagen... schade eigentlich. naja mal sehn vielleicht bau ich dann doch eins aus Linearreglern.. Danke soweit! muss mir jetzt erstma überlegen, ob mir das was ausmacht, wenn die Spannung etwas absinkt, oder ob ich doch auf Linearregler gehe...

[nikolaus10]

Vielleicht wird hier doch einiges vermischt.
Die typischen linearen Labornetzteile haben einen als Kompartor gestalten Regelkreis fuer die Stromreglung.
Es gibt sehr wohl Schaltnetzteile die als Labornetzteil recht gute werte erreichen.

ELV hat eine ganze Reihe im Angebot die man durch Bastelleien nicht preiswerter hinbekommt.

[m0]

naja mir geht es in ersteer linie m den lerneffekt, deshalb möchte ich das teil auch weitestgehend selbst entwickeln und nicht auf einen fertigen plan zurückgreifen, aber ich muss jetzt erstmal die Prüfungszeit hinter mich bringen, danach werde ich mich mal an die Planung setzen, wollte nur mal eure einschätzung über die grundidee hören, nicht dass ich von vornherein total schief liege.

[shaun]

Nun kann die Wortklauberei ja losgehen. Die Regelkreise in linear geregelten Netzteilen sind natürlich keine Komparatoren im Sinne einer Spannungsvergleichsschaltung mit definiertem Schwellwert und Hysterese, deren Ausgang sich "digital" verhält, also einen Sprung aufweist.
Vielmehr bildet der in diesen Schaltungen eingesetzte OPV den Fehlerverstärker und den Regler in "Personalunion", aus Soll- und Istwert wird die Fehlergröße gebildet (durchaus mit der Leerlaufverstärkung des jeweiligen OPV) und der resultierende hohe Proportionalbeiwert dann mit einer entsprechenden "Kompensation" erschlagen. In Tüdelchen, weil es hier nicht um die Kompensation der Frequenzeigenschaften des OPV geht, sondern darum, durch möglichst niedrige Polstellen einen entsprechend hohen I-Anteil in den Regelkreis zu bekommen. Je nach Qualität des Netzteils darf die Verstärkung und das I dann auch etwas geringer ausfallen, dafür kommt noch mal ein D dazu, damit schnelle Lastschwankungen auch schnell ausgeregelt werden.

[nikolaus10]

[WortklaubereiModus/an]
Ein Komperator hat keine Hysterese, sonst waehre er ein schmidt Trigger :-)

[WortklaubereiModus/aus]

[avion23]

@shaun
etwas OT, aber wie funktioniert der Regler in einem linearen Netzteil? Ist das ein P- Regler? Bringt ein PID-Regler Vorteile in dem Bereich? Was ist in den Spannungsreglern (7805 o.ä.) implementiert? Das habe ich mich schon immer gefragt...

[steep]

Was ist in den Spannungsreglern (7805 o.ä.) implementiert? Das habe ich mich schon immer gefragt...

Das ist drinn, Seite 5 und 6
http://www.st.com/stonline/books/pdf/docs/2143.pdf

[shaun]

@nikolaus: Spitzfindig! Dann möchte ich den Komparator sehen, der ohne Hysterese ein praktisch verwertbares Verhalten zeigt. Ok, bei rauschfreien Signalen und Komponenten geht das. Aber woher nehmen bei >0K?

Alle Regelkreise müssen irgendwo einen I-Anteil haben, sonst bleibt eine Regelabweichung bestehen. Da man Vergleichs- und Referenzgröße aber idR identisch will, reicht ein reiner P-Regler nicht. Ein D-Anteil verbessert das Verhalten bei Lastsprüngen, zuviel davon macht einen Oszillator draus.