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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Labornetzteil mit hoher Spannung



Dominik009
24.12.2012, 15:59
Hallo Zusammen!

Ich plane ein Labornetzteil zubauen und hoffe dabei auf Eure Hilfe und Unterstützung, da ich selber noch nicht so fit in diesem Bereich bin und noch nie ein Labornetzteil (aber ein Festspannungsnetzteil) gebaut habe.

Ich brauche ein Netzteil was eine Spannung von 0-50V liefert. Ich plane die Spannung auf 50,0V zu begrenzen. Habt ihr eine Idee wie das möglich ist. Eine Strombegrenzung wäre auch nicht schlecht, aber ich denke darüber nach erstmals ein NT ohne zubauen, bin mir aber noch nicht ganz sicher.

Später werde ich ein 2tes nach demselben Prinzip bauen und es in ein Gehäuse packen um ein doppeltes Netzteil zu haben.

Als Basis möchte ich einen Ringkerntrafo benutzen.
Ich habe an eins der beiden hier gedacht:

Ringkerntrafo, 80 VA, 2x 30 V, 2x 1,33 A (http://www.reichelt.de/Ringkerntrafos/RKT-8030/3/index.html?;ACTION=3;LA=2;ARTICLE=15285;GROUPID=33 21;artnr=RKT+8030;SID=10T9Tq7H8AAAIAAD1D6Ag81abc54 e6f2892e17f8c4ec4e0b7f7c4)

Ringkerntrafo, 160 VA, 2x 30 V, 2x 2,66 A (http://www.reichelt.de/Ringkerntrafos/RKT-16030/3/index.html?;ACTION=3;LA=2;ARTICLE=15269;GROUPID=33 21;artnr=RKT+16030;SID=10T9Tq7H8AAAIAAD1D6Ag81abc5 4e6f2892e17f8c4ec4e0b7f7c4)


Es werden später allerdings 2 Stk davon werden, da ich ja ingesamt 2 getrennt Netzteile bauen möchte.

Für die Versorgung des OPs möchte ich einenen kleinen Trafo nutzen, den ich noch habe.
Es handelt sich dabei um einen Printtrafo mit 18V und 3,6VA (also ca. 200mA). Der sollte für den OP locker ausreichen


Das ist für mich alles kein Problem, beim Schaltplan wird’s aber etwas schwieriger.
Ich habe mir einen Plan rausgesucht und ihn auf ein regelbares Netzteil reduziert (und die Spannungsversorung für den OP).

http://www.abload.de/img/40kv1u9uvr.gif (http://www.abload.de/image.php?img=40kv1u9uvr.gif)

Die untere Schaltung ist für mich kein Problem, ist ja einfach, nur bei der oberen hapert’s etwas. Wie gesagt, ist mein erstes größeres Projekt was ich angehe.

Taugt die Schaltung etwas oder sind fehler drin? 50V sollten die Transistoren und die Elkos ja auch noch verkraften, richtig?

Wozu ist der Poti P1 gut?

Wie reduziere ich am besten die Spannung auf 50V? Wie wird das in den im Handel erhältlichen Netzteilen gemacht, die enden ja auch immer bei genau 30V oder genau 25V.

Eine Strombegrenzung mit einzubauen wird für einen Laien sicherlich zu kompliziert.


Viele liebe Grüße und ein frohes Weihnachtsfest
Dominik

PICture
24.12.2012, 18:17
Hallo!


Ich plane ein Labornetzteil zubauen und hoffe dabei auf Eure Hilfe und Unterstützung, da ich selber noch nicht so fit in diesem Bereich bin und noch nie ein Labornetzteil (aber ein Festspannungsnetzteil) gebaut habe.

Ich kann dir nur empfehlen deine Pläne an deine bisherige Erfahrungen anzupassen und anfangs etwas einfaches ausprobiertes aufbauen, z.B. : http://www.vias.org/mikroelektronik/special_circuits_lin_powersupply.html . Sonst wünsche ich dir zukünftig viel Erfolg ! :)

Übrigens, mir haben bisher für alle Entwicklungen zwei Labornetzteile bis 30V/10A ausgereicht. ;)

021aet04
24.12.2012, 20:40
Wenn ich den Plan richtig gelesen habe ist das Poti für die Strombegrenzung zuständig. Bei ST7-ST9 stellt man die Spannung ein (man schließt ein Poti an).

Die Schaltung kann man aber leicht simulieren.

Ansonsten schließe ich mich Picture an. Baue einmal ein Netzteil das deinen Fähigkeiten entspricht. Bei weniger Spannung und Strom passiert weniger.

MfG Hannes

Dominik009
24.12.2012, 23:43
Danke für Eure Antworten. Finde es immer wieder super wie viel Unterstützung und schnelle Antworten man hier im Forum bekommt (bin da von anderen Foren ehr anderes gewöhnt). Ich würde auch gerne mehr hier helfen, habe aber leider noch nicht genug wissen und will ja auch keine Flaschen Tipps geben!


Ich brauche bei meinem Netzteil nichmal so viel Strom, sondern ehr hohe Spannungen und da würden 50V halt gut ausreichen. Des weiteren möchte ich gerne ein "professionelles" Netzteil. Es sollte also genau bis 50V gehen und sich nicht höher regeln lassen, leider weiß ich noch nicht genau wie das gehen soll.

Ich möchte halt eigentlich ehr ungerne ein Netzteil bauen, was ich in nem halben Jahr durch ein neues ersetzen, was ich dann aufbaue. Ist ja auch ne Kostenfrage.

Vieleicht könnte trozdem jemand schreiben wie man eine Spannungsbegrenzung auf 50V realisieren könnte. Wie simuliert man eine Schaltung eigentlich? Gibt es da software für?

Viele Grüße
Dominik

021aet04
25.12.2012, 09:53
Zum Simulieren gibt es spezielle Software. Für Analogschaltungen ist das Programm "LTSpice" sehr gut. Das Programm ist von Linear Technology und hat dadurch sehr viele Bauteile von dieser Firma integriert. Es sind aber auch Standartbauteile vorhanden und im Internet findest du auch sehr viele. Das Programm ist kostenlos.

Wenn du die Spannung auf exakt 50V einstellen willst kannst du den Spannungsteiler R20/R21. Es wäre möglich das du statt R20/R21 ein Poti einbaust, damit du den Spannungsteiler exakt einstellen kannst. Das wäre das leichteste. Warum muss es eigentlich exakt 50V sein?

MfG Hannes

Besserwessi
25.12.2012, 18:53
So eine Netzteilschaltung sollte man wirklich erst mal simulieren. LT-Spice ist da eine Möglichkeit. Die Funktion sieht auf den ersten Blick vielleicht einfach aus, aber es ist gar nicht so trivial das der Regler mit wirklich jeder Last stabil ist und nicht schwingt. Ohne die externen Verbindungen ist die Schaltung auch kaum zu verstehen. Rein vom ersten Blick hätte ich da gewisse Zweifel das die Schaltung nicht doch schwingt.

Für ein Netzteil bis 50 V sind 2 mal 30 V AC nicht so ideal. Das gibt nach der Gleichrichtung etwa 2 mal 40-45 V. Da sollten die Halbleiter und Kondensatoren schon bis 100 V oder mehr vertragen. Beim Leistungstransistor muss man bei der Spannung auch auf das Safe Operating Area (SOA) achten: da verträgt der BD249C bei 80 V nur knapp 300 mA, also nicht wirklich viel Strom.

Für den Anfang wäre ein kleineres Netzteil vermutlich besser. Ein 30 V Trafo passt eher für bis zu 30-35 V Spannung am Ausgang. Wenn man das ganze dann auch noch 2 mal hat, kann man die beiden Teile ggf. auch in Reihe Schalten. Die Frage ist da ggf. ob die Windungen wirklich getrennt sind.

Dominik009
26.12.2012, 17:10
Hallo,

habe mir im Netz mal MultiSim heruntergeladen (ist ne 30 Tage Testversion). Dort habe ich die Schaltung mal nachgebaut und habe jetzt etwas mehr verständnis für die Schaltung bekommen, doch leider funktioniert sie nicht. Die Ausgangsspannung lässt sich mit dem Poti R13 (in meinem Schaltplan) nicht regeln, sie ist immer konstant.

Seht ihr in meiner Schaltung einen Fehler?

http://www.abload.de/img/schaltungi6ff3.jpg (http://www.abload.de/image.php?img=schaltungi6ff3.jpg)

Welchen Trafo würdet ihr den empfehlen? Es gibt ja leider nur 2x30V oder 2x18V, wobei das evtl. etwas wenig sein könnte um auf 50V zukommen. Ich werde die Wiederstände im Spannungsteiler später durch Potis ersetzen, so das ich die max. ausgangspannung genau einstellen kann. Bei 50V möchte ich gerne abregeln, weil ich es einfach "optisch" besser finde als z.b. 54,2V.

Den BD249C muss ich anscheinend auch tauschen. Ich werde mal auf die Suche gehen, nach transistoren die mehr strom vertragen. Das NT sollte schon 1A schaffen, aber mit den richtigen Transistoren sollte das ja kein Thema sein.

Viele Grüße und nochmals vielen Dank für eure ganzen Tipps
Dominik

Manf
26.12.2012, 17:38
R13 hat den Abgriff links.

R2 ist 0,47Ohm

Dominik009
26.12.2012, 18:23
Hi,

vielen Dank für deine Hilfe, habe die Fehler korrigiert und nochmal den aktuellen Schaltplan angehängt. Leider ist die Ausgangsspannung immernoch konstant 49,566V und lässt sich nicht regeln.

http://www.abload.de/img/schaltungaou9m.jpg (http://www.abload.de/image.php?img=schaltungaou9m.jpg)

Woran könnte das liegen? Habe selber auch nochmal geschaut, finde aber keinen Fehler mehr.

Viele Grüße
Dominik

Besserwessi
26.12.2012, 18:30
Es fehlt auch noch die GND Verbindung ganz rechts. Die Bahn wo sich C7,C8 und C10 treffen muss vermutlich auch noch an GND.

Falls die Schaltung schwingt, sollten C5,C7 und C8 und c10 erst einmal weg. Ich fürchte die sind gut gemeint, aber doch eher fehl am Platz, und leider wohl ein Zeichen, dass die Werte bei C4, C6, R8 und R11 noch nicht richtig abgestimmt sind. Die Zenerdiode ist bei der Simulation ggf. auch noch ein Problem, weil sie mit sehr wenig Strom betrieben wird (ca. 10-50 µA) und da ist nicht sicher das da die Modelle stimmen. Eine normale Diode in die andere Richtung wäre vermutlich ohnehin besser.

Unabhängig davon wäre auch ein Widerstand zwischen Basis und Emitter an Q1 angebracht - bzw. gleich 2 in Reihe und dann den Abgriff (für R3) für die Stromregelung in die Mitte davon. Damit wären dann auch kleinere Ströme einstellbar. R2 ist oben mit 0,47 Ohm angegeben - von Strom her wären aber eher 2-5 Ohm angebracht, mehr verträgt Q1 bei der Spannung nicht.

Dominik009
26.12.2012, 19:14
Danke für die Infos und Tipps.
ich habe erstmal die GND Verbindungen hinzugefügt. Jetzt ist die spannung sobald ich den Pott auf 0ohm drehe bei 49V
Da muss ich wohl die Eingsngsspannung erhöhen um auf 50v zu kommen.
sobald ich den poti auf 10kOhm drehe, fällt die Spannung immer weiter, jedoch ab ca. 1v nur noch sehr langsam, es dauert mehrere Minuten bis die Spannung bei 0,1v angekommen ist.

Ist das normal das der lm358 solange braucht um die Spannung runterzuregel?
die Spannung fällt nämlich pro Sekunde am Ende nurnoch um ca. 0,001v. Ich lasse die Simulation erstmal weiterlaufen um zusehen, wie weit die Spannung noch fällt. Ansonsten regelt der op die Spannung recht schnell (z.b. Bei poti=35%)

Werde gleich mal deine restlichen Vorschläge umsetzen.

Viele grüße
dominik

Edit:
Jetzt nach ca. 10min ist die ausgangsspannung bei ca. 7mV angekommen und fällt weiter, ich breche jetzt allerdings die simmulation ab.

Welche Diode würdest du den anstelle der Zenerdiode empfehlen und welche Werte sollte ich für die Wiederstände an Q1 wählen?
Wäre echt super wenn du mir da helfen könntest.

Besserwessi
26.12.2012, 19:19
Als Diode reicht eine ganz normale kleine wie 1N914 oder 1N4148 - die ist ja nur da um etwas Spannungsabfall zu haben, damit die Anzeige mit der LED funktioniert und der OP am Ausgang genug Spannung hat damit die LED auch sicher an ist, wenn die Spannung geregelt wird. Da sollten die 0,6 V einer normalen Diode reichen, und mehr Spannung sorgt nur für größere störende Überschwinger (weil der OP dann länger braucht) wenn zu vor die Strombegrenzung angesprochen hat und dann plötzlich wegfällt.

Das mit dem langsamen sinken der Spannung liegt an der sehr geringen Last am Ausgang, nicht am OP . Da sollte schon so etwas wie 1 K oder besser wohl eine Konstantstrom-senke mit etwa 1 mA dazu. Dann sinkt die Spannung auch schneller. Der Ausgang des OPs sollte schon recht schnell auf über 2 V gegangen sein.

Der interessante Test ist die Frage wie die Schaltung reagiert, wenn man an den Punkt zwischen R5 und R6 über einen größeren Widerstand (z.B. 100 K) eine Wechselspannung (ca. 10 Hz ... 10 MHz) einkoppelt. Das sollte dann für verschiedene Spannungen und Lastfälle geprüft werden, wie der Frequenzgang ist.


p.s.
Die Widerstände an Q1 könnten z.B. 2 mal 33 Ohm sein. Wegen der kleine Spannung (ca. 0,7 V) fließt da ja trotzdem nur ein eher kleiner Strom. Die sollen ein schnelles Abschalten von Q1 erlauben, und halt eine Erweiterung der Strombegrenzung zu kleineren Werten, ohne einen größeren Widerstand.

Dominik009
26.12.2012, 23:03
Danke für die ausführliche Antwort. Habe die Zenerdiode jetzt durch eine 1N914 ersetzt und die Kondensatoren entfernt. Alles läuft soweit ganz gut. Sobald ich jedoch den Spannungsteiller mit 2 Widerständen zu je 33Ohm einbau bekomme ich die Spannung selbst bei relativ niedrigem Strom nicht hochgehalten, egal wie ich R3 einstelle.

R2 habe ich auch etwas erhöht.

Was genau eine Konstantstrom-senke ist, werde ich mir mal durchlesen, aber ich habe ersmal einen Widerstand mit 1k als Last + 1 Amperemeter eingebaut. Der Op schallten auch schnell auf über 13V und fällt dann langsam etwas tiefer. Auch wenn die Spannung des OPs stabil steht (13,603V) fällt die Ausgangsspannung der Schaltung langsam weiter, kommt aber nie auf 0V.

Die LED leuchtet allerdings dauerthaft, auch bei niedrigen Spannungen.

Hier der aktuelle Schaltplan:
http://www.abload.de/img/unbenannt5buia.png (http://www.abload.de/image.php?img=unbenannt5buia.png)



Du meintest ja das die Werte für R8, R11, C4 und C6 evtl. nicht stimmen. Welche Werte wären den hier angebracht?


Viele Grüße
Dominik

Besserwessi
27.12.2012, 01:11
Die Werte für R8,R11,C4 und C6 können schon stimmen. Nur weil da noch zusätzliche eher störende Kondensatoren dran waren, hatte ich den Verdacht, das die Schaltung am schwingen war und die zusätzlichen Kondensatoren als Gegenmaßnahme dienen sollen. Genau um die richtigen Wert zu finden braucht man die Simulation. Soweit ich das ohne Simulation sehen kann, können die jetzigen Werte schon gehen: Der OP liefert nur für sehr niedrige Frequenzen eine Verstärkung von mehr als 5, zusammen mit dem Teiler aus R5 und R6 also weniger als 1. Damit reicht dann C4 und R8 zur Kompensation wohl aus. Die Zeitkonstante ist mit 22 µs noch relativ lang, also noch eher auf der sicheren Seite. Aber lieber ein langsames Netzteil, als eines das schwingt. Trotzdem könnte es bei großer Kapazität am Ausgang noch Probleme geben, den R2 und der Elko am Ausgang geben auch einen Tiefpass - da wäre dann aber wohl wirklich die Simulation für nötig, um das testen.

Die Widerstände R17 und R18 sind an der etwas falschen Stelle : es geht um die Basis von Q1. So ist es kein Wunder das es nicht geht, weil R1 nicht genug Strom liefern kann. Mit der Verstärkung durch Q2 sollte es aber reichen.

Die LED sollte Ausgehen, wenn die Strombegrenzung anspricht, oder wenn aus anderen Gründen die Spannung nicht den Sollwert erreicht, also z.B. wenn die Spannung V1 zu klein ist, oder mit R17/R18 so wie jetzt.

Die Stromsenke könnte z.B. ein Transistor mir einem sehr knapp bemessenen Basisstrom (ein paar µA) sein. Der Strom ist zwar nicht super konstant, und auch etwas temperaturabhängig, aber als Grundlast sollte das reichen.

Dominik009
27.12.2012, 20:21
Entschuldigung das ich mich jetzt erst wieder melde.

Also die Widerstände R17 und R18 habe ich korrigiert. Jetzt klappt die schaltung eigentlich recht gut. Die Spannung fällt mit der last von 1k zügiger auf fast 0V. Sobald die Strombegrenzung anspringt, geht die LED aus. Das funktioniert auch.

Nur die komplexen Sachen, die ich noch simulieren muss/müsste versehe ich nicht ganz, genauso warum ich einen frequenzgenenerator zwischen den Spannungsteiler setzen soll und dort frequenzen einspeisen soll (wie viel volt sollten die den so haben)?

Ein kleines Problem habe ich noch. Ich möchte neben dem 10k Poti für die Spannungseinstellung auch ein kleineres poti (habe an 1k gedacht) haben um die feineinstellung haben. Genauso bei der Strombegrenzung, wobei ich es da noch nicht versucht habe.

Bei der Spannungseinstellung bekomme ich es einfach nicht hin! Ich habe ja kein Problem 2 Widerstäde (oder potis) in reihe zuschalten, aber sobald alle 3 Pins des Potis belegt sind, bekomme ich es nicht mehr hin. Hier wäre ich für etwas hilfe echt dankbar.

Ich wollte mich gennerel nochmal bei allen bedanken die mir hier geholfen haben, ohne euch säße ich in nem Jahr noch an den Problemen.

Gruß Dominik

Achja, den Spannungsteiler für die Spannungsmessung via. OP habe ich durch einen 5k Poti und einen 50k Poti getauscht, um Umax genau einstellen zu können.

PICture
27.12.2012, 20:38
Bei der Spannungseinstellung bekomme ich es einfach nicht hin!

Versuche es, bitte, so (P1 fine und P2 grob) oder andersrum. ;)


1

|
.-.
P1 | |<-+
| | |
'-' |
| |
+---+
|
.-.
| |<--- 3
P2 | |
'-'
|

2

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Besserwessi
27.12.2012, 21:06
Für die Feineinstellung der Spannung gibt es 2 Möglichkeiten (additiv oder multiplikativ):
1) ein Variabler Widerstand in Reihe zu R14. Ein 1 K Poti könnte damit die Spannung um etwa 3% verändern, wenn R14 kleiner wird können das dann auch 5% werden.
2) eine Zusätzliche Schaltung ähnlich wie mit R14,P13,R12 wird ebenfals zum OP Verbunden (da wo R12 und R11 sich treffen) nur mit einem größeren Widerstand (z.B: 56 K) an der R12 entsprechenden Stelle. Das gibt eine zusätzliche Einstellung z.B. 0...5 V die sich zu der anderen Einstellung addieren.

Den zusätzlichen Test sollte man machen, um sicher zu gehen das die Schaltung nicht bei einer externen Last doch anfängt zu schwingen. Wenn der Regler so wie es aussieht jetzt noch nicht schwingt ist das schon mal ein guter Start und macht den Rest einfacher. Im günstigen Fall genügt es die Werte von C4,C6,R8,R11 anzupassen, damit der Regler unabhängig von der Last nicht schwingt, und dabei auf Laständerungen möglichst gutmütig reagiert. Wenn man schon mit einem Regler starten kann der nicht schwingt, kann man den Test auch mit einer Variablen Last am Ausgang machen - am einfachsten einer AC Stromquelle. Das ist zumindest noch relativ intuitiv. Über den Frequenzgang der Spannung am Ausgang bekommt man dann direkt den Ausgangswiderstand als Funktion der Frequenz. Wenn man da Probleme wie Resonanzen erkennt, muss man die oben genannten Teile anpassen und ggf. noch die eine oder andere RC Kombination (z.B. ein kleiner Widerstand in Reihe zu R4) zur Schaltung hinzufügen, bis es passt.

Die Schaltung hat so immer noch das Problem mit der Belastbarkeit des Endstufentransistors. Bei 80 V als Eingangsspannung kann der nicht wirklich viel Strom liefern. Das ist halt ein Problem bei den hohen Spannungen. Eine Möglichkeit wäre es da so etwas wie eine automatische Umschaltung zwischen 2 Spannungen vom Trafo vorzusehen. Das wäre so ähnlich wie bei einem Klasse G (oder H) Audioverstärker. Der Spannungsabfall wird dabei auf 2 Transistoren in Reihe aufgeteilt, die dann deutlich mehr Strom liefern können. Außerdem reduziert sich die Verlustleistung und der Kühlkörper darf kleiner werden.

Dominik009
27.12.2012, 22:41
Hallo!

Vielen, vielen Dank für die umpfangreiche erkläurung :D

Ich werde das Poti Problem lösen wie von PCIture vorgeschlagen oder wie von Besserwessi in ) vorgeschlagen. Das geht schneller und leichter als die multiplikative möglichkeit. Werde mich da heute abend noch dransetzen.


Mit schwingungen sind wie ich annehme schwankungen der ausgangsspannung gemeint, die man mit eime Oszi feststellen kann, richtig?

Zum Thema SOA. Gibt es keine Transistoren wo die SOA höher liegt (z.b. Darlingtontypen)? Habe mal in die Datenblätter von
BDV 65B ,BDX 67C und von den BU-Transistoren bein BUX98 ISC geschaut und nichts von einer SOA gefunden. Haben die keine? Kann ja eigentlich nicht sein. Wäre anstelle eines NPN Transistor nicht auch ein MOSFET möglich?

Wäre es alternativ nicht möglich 2 Transistoren zusammenzuschalten?
http://s1.directupload.net/images/121227/vdd4da8a.jpg (http://www.directupload.net)

Viele Grüße
Dominik

PICture
28.12.2012, 03:20
Bei jedem analogem Spannungregler wird immer (Eingangspannung - Ausgangspannung) * Ausgangstrom in Wärme umgewandelt, die Abgeführt werden muss, egal wie sie verteilt wird. Ohne Lüfter könnte man nur bis zu 1/3 der max. Verlustleistung (Ptot) z.B. von einem Transistor praktisch nutzen.

Besserwessi
28.12.2012, 10:34
Bei Schalttransistoren wie dem BUX98 fehlt oft eine Angabe zum SOA - das heißt aber nicht, dass es da nicht auch die Grenze gibt, sondern einfach nur das man sich als Schalter nicht so drum kümmern muss. Das Problem ist ein prinzipielles, und trifft auch MOSFETs: Der Strom verteilt sich nicht immer gleichmäßig, und über die Temperatur kann es zu positiver Rückkopplung kommen, vor allem wenn die Spannung hoch ist. Auch bei MOSFETs gibt es eine solche Grenze, die aber nur sehr selten angegeben wird, weil die meisten MOSFETs als Schalter vorgesehen sind. Für Audioanwendungen gibt es da spezielle relativ teure Typen, die auch für den Linearbetrieb vorgesehen sind und nicht so sehr unter den Begrenzungen leiden.

Es gibt auch etwas stärkere Transistoren wie z.B. den MJ15003. Da wäre dann rund 1 A möglich.
Die günstigere Alternative wäre aber wohl 2 Transistoren in Reihe, die sich die Spannung aufteilen. Da könnten dann 2 Stück BD249 bis etwa 1,5 A liefern. Dazu käme noch das man damit eine 2. kleinere Spannung vom Trafo nutzen könnte.

Parallel ginge im Prinzip auch, so ähnlich wie gezeigt mit je einem zusätzlichen Widerstand am Emitter, damit sich der Strom gleichmäßig verteilt. Allerdings hätte man mit 2 mal BD249 dann auch nur etwa 500 mA als Limit. Bei Leistungsverstärkern oder Linearnetzteilen für kleinere Spannungen macht man das mit der Parallelschaltung auch häufig.

Dominik009
28.12.2012, 15:37
Hallo,
also ich werde aufjedenfall einen großen Kühlkörper und Lüfter zur aktiven Kühlung verbauen. Das steht so schonmal fest.

Ich habe mir überlegt einen Trafo mit 2x40V zu kaufen. Gleichgerichtet wären das ja ca. 56V. Ich möchte ja später ein 2tes Identisches Netzteil aufbauen um 2 verschiedene Spannungen zuhaben und eine symetrische Spannung von +-50V zu erzeugen.

Ist die Idee der Schaltung so richtig?
Habe leider die Netzteilplatine nicht mit eingezeichne, die kommt natürlich direkt nach dem gleichrichter.

http://s7.directupload.net/images/121228/42hkj9yq.jpg (http://www.directupload.net)

Der grüne Teil soll abgfrenzen, wo die 2 getrennten Spannungen zur symetrischen zusammenlaufen.


Bei einer spannung von 55V verträgt der MJ15003 max. 3,5A. Ich benötige eigentlich garnicht soviel. 1-2A würden mir ausreichen und das sollte man doch bei aktiver Kühlung hinbekommen, richtig?

Ich wollte mich nochmal bedanken, das ihr mir immer so ausführliche erklärungen gebt. Dadurch wird mir vieles klarer und ich lerne viel neues dazu. Vielen Dank dafür!=D>


Am besten wären vom MJ15003 doch dann 2 in Reihe geschaltet, die würden dann bis zu 7A vertragen und ich wäre auf der sicheren Seite. Dadurch entsteht auch weniger hitze.
Könntest du hierzu vieleicht ein Beispiel zeigen, wo ersichtlich ist wie du das mit den 2 Transisotren paarallel genau meinst. Ich würde denken, 2 Transisitoren hintereinander und die Basen verbinden wird es ja nicht sein, oder doch?

Viele liebe Grüße
Dominik

PICture
28.12.2012, 16:18
Am besten wären vom MJ15003 doch dann 2 in Reihe geschaltet, die würden dann bis zu 7A vertragen und ich wäre auf der sicheren Seite. Dadurch entsteht auch weniger hitze.

Um Strom zu vergrössern, werden zb. Transistoren paralell, nicht seriell geschaltet. Es entsteht insgesamt nicht weniger Hitze, sie wird aber verteilt. Damit sich der gesamte Strom besser verteilt, werden in der Praxis in Emmiter der Transistoren (T1 und T2) für negative Rückkopplung kleine Widerstände eingeschleift (Re1 und Re2).

C

|
+----+-----+
| |
B ----+---|------+ |
| | - |
.-. | .-. |
Rb1| | | Rb2| | |
| | | | | |
'-' | '-' |
| |/ | |/
+-| T1 +-| T2
|> |>
| |
.-. .-.
Re1| | Re2| |
| | | |
'-' '-'
| |
+----+-----+
|

E

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Besserwessi
28.12.2012, 17:40
24136

Der Normalfall sind Transistoren parallel, so wie von Picture gezeigt. Die getrennten Widerstände an der Basis sind dabei eher nicht nötig.

Für ein Netzteil mit hoher Spannung, vor allem wenn man vom Trafo schon 2 Spannungen (z.B. 40 V und 80 V) zur Verfügung hat, kann man aber auch eine Art Reihenschaltung, bzw. Umschaltung der Spannungsquelle wählen. Eine mögliche Schaltung ist oben gezeigt. Die Zenerdiode sollte etwa 2,5-3 V sein. Der Schaltungsteil um den PNP Transistor ist eine aktive Stromquelle als Ersatz für den Widerstand in der Netzteilschaltung - das hilft damit man mit der Spannung etwas höher kommt. Als Nachteil braucht die Schaltung etwa 2-3 V mehr an Eingangsspannung. Als Vorteil hat man weniger Verlustleistung und man kann kleinere Transistoren und Kühlkörper wählen und bekommt bei kleiner Spannung auch mehr Strom aus dem Trafo. Die Verlustleistung wird hier nicht auf die Transistoren verteilt, sondern es entsteht gleich weniger Wärme, weil die volle Spannung nur dann genutzt wird, wenn sie auch gebraucht wird. Dies ist auch nur eine Möglichkeit - da gibt es noch einige Alternativen.


Den Gleichrichter für eine +- Spannung kann man einfacher machen: Die Trafospulen kommen in Reihe, und ein Brückengleichrichter wird von den beiden äußeren Spannungen (hier dann wohl 80 V AC) gespeist. Der Mittelabgriff des Trafos (kommt nicht an den Gleichrichter) ist dann auch die Mitte von der Gleichspannung. Mit einem Gleichrichter ist es einfacher, der muss dann nur für mehr Spannung ausgelegt sein, das ist aber eher nicht das Problem. Man spart sich die Hälfe der Dioden und der Verluste.

PICture
28.12.2012, 18:03
Die getrennten Widerstände an der Basis sind dabei eher nicht nötig.

Natürlich, es ist allgemein dargestellt und in der Praxis hat man zwei Möglichkeiten den gleichen Strom über beide ungepaarte Transistoren einzustellen:

1. Bei einem gemeinsamen Basiswiderstand Rb per unterschiedliche Rex.

2. Bei gleichen Emmiterwiderständen Re1 = Re2 per unterschiedliche Rbx.

Dominik009
28.12.2012, 22:09
Hallo,
ihr beiden machts mir aber auch nicht einfach. Jeder von Euch zeigt gute und tolle Lösungen, ich muss mich aber für eine entscheiden.

Das mit der symterischen Spannungsversorgung weiß ich bereits. Ich habe es auch so realisiert (an einem kleinen Printrafvo mit 4,8VA. Nur mir geht es ja darum, nicht nur die symetrische Spannung zuhaben, sondern auch eine normale Spannung nutzen zu können.

Mit deiner Lösung könnte ich ja z.b. nicht 2 prositive, regelbare versorgungspannngen nutzen (es gibt natürlich da auch bestimmt eine Lösung, die ich jedoch nicht kenne). Sehe ich das richtig?

Ich bin mir mit dem Trafo noch nicht ganz sicher. Evtl kaufe ich einen mit etwas mehr VA und versorge beide Netzteile über einen Trafo mit 2 Abgriffen. Die Netzteile sollen ja eh in ein gemeinsames gehäuse kommen.


Die Schaltung von Besserwessi für die beiden Trafoabgreifungen ist echt interesant. Danke nochmal dafür. Ich habe sie mir direkt mal abgespeichert, bin mir aber noch nicht sicher, ob ich sie bei diesem Netzteil verwende, da ich eigentlich nicht mehr als 50V brauche und daher eigentlich bei diesem Netzteil keine verwendung für die hohe spannung.

Ich sitze momentan an meiner Simulationssoftware und ergenze den Poti zur feineinstellung der Spannung und werde mal die Schaltung von PCIture mit in den Schaltplan nehmen. Auch dir vielen Dank für die Schaltung!

Muss ich den jetzt die Widerstände in der Schaltung verwenden? Ich sehe es auch richtig, das bei Rb1 & Rb2 die selben werte verwenden muss (z.B. 1Ohm), diese aber auch weglassen kann und bei Re1 und Re2 verschiedene Werte (welche?) einsetzen muss?

Eine kurze theoretische Frage dazu:
Sehe ich es richtig das man auf diese Art auch 3,4,5 oder noch mehr Transistoren zusammenschalten könnte, wenn man bei einer Schaltung mit sehr hohen Strömen arbeitet?
Viele Grüße und vielen Dank
Dominik

PICture
28.12.2012, 22:32
Sehe ich es richtig das man auf diese Art auch 3,4,5 oder noch mehr Transistoren zusammenschalten könnte, wenn man bei einer Schaltung mit sehr hohen Strömen arbeitet?

Selbstverständlich, ich habe bloss zwei skizziert, damit es am einfachsten zu verstehen wäre. ;)

Dominik009
28.12.2012, 22:58
Ok, und welche Werte muss ich für die Widerstände einsetzen? Es müssen ja 2 verschiedene Werte sein. In welchem bereich sollen die sich bewegen? 1Ohm und 2Ohm?

Viele liebe Grüße
Dominik

nikolaus10
28.12.2012, 23:42
Zu beachten ist auch das die Schutzkleinspannung 50 V AC betraegt.
Darueber muessen besondere Schutzvorkehrungen ( Isolation) beachtet werden.

DC Elkos mit 50 V koennen auch ganz schoen knallen !

Besserwessi
28.12.2012, 23:58
Beim Parallelschalten kann man die Widerstände Rb in diesem Fall weglassen - nur wenn man mit einem Transistor auch da einen Widerstand hat, nimmt man besser getrennte. Die Widerstände Re1/2 sollten gleich sein, und etwa so, dass bei maximalem Strom eine Spannung von etwa 0,5-1 V daran abfällt. Die Emitterwiderstände kann man auch gleich für die Strombegrenzung mit nutzen - einfach über beide Widerstände mitteln. Die Transistoren sollten auch wenn möglich aus der selben Serie kommen (zusammen kaufen) , dann geht es auch mit gleichen Widerständen. Ein Ausgleichen über verschiedene Widerstände ist ohnehin schwer. Ein bisschen muss man auch damit rechnen das die Ströme nicht 100% genau verteilt werden, also kann man mit 2 Transistoren nicht mit 200% Belastbarkeit rechnen, sondern eher mit 180%. Mit 2 Transistoren parallel muss dann auch der Transistor davor ggf. größer werden - der BD139 passt etwa für einen BD249C, je nach Verstärkung.

Die Schaltung mit der Gleichrichtung oben (Handzeichnung) ist irgendwie komisch - die Wechselspannung vom Trafo darf da nicht mit der Gleichspannung verbinden sein. Für 2 Netzteile würde ich auch eher getrennte Wicklungen und getrennte Gleichrichter nutzen, es sei denn man will sie immer als +-x V nutzen. In Reihe schalten geht dann leicht, wenn es wirklich getrennte Netzteile sind.

Von dem Vorschlag für die beiden Transistoren in Reihe sollte man wenigstens die Stromquelle statt dem Widerstand R1 übernehmen. Das entlastet den Transistor Q4 und es geht weniger Spannung nach oben verloren. Auch für die Regelung ist die Änderung eher von Vorteil, denn die Transistorstufe hat damit mehr Verstärkung.

Dominik009
29.12.2012, 01:20
Danke für die Antworten. Ich bin gerade dabei nach und nach die sachen in den Schaltplan zu übernehmen.

Momentan sieht der Plan so aus (die 25Ohm sind als Last um einen hohen Strom zu erzeugen):

http://www.abload.de/img/plan66dja.jpg (http://www.abload.de/image.php?img=plan66dja.jpg)

Das Problem ist, das sobald ich den Wert für R2 auf 4Ohm erhöhe (sollte ich ja machen) erreiche ich nicht mehr die am OP eingestellte Spannung. Die Spannung bricht total einn (und daher natürlich auch die Stromstärke).


Das selbe passiert, sobald ich für Re (bzw. in meinem Plan R20 & R21) 0,5Ohm einsetze. Die 0,5Ohm habe ich errechnet. Ich habe als Imax mal 2,5A genommen und als U 0,5V. Da habe ich dann 0,5Ohm raus. Auch hier bricht die Spannung ein. Als weitere Frage stellt sich mir wo ich (Hochlast)widerstände mit 0,5Ohm herbekomme.


Ich glaube auf dem Bild von den Trafos und Gleichrichtern erkennt man schlecht wie ich das meine, ich werde noch ne Zeichnung machen, in der man sieht wie ich das meine. Für 2 verschiedene NTs würde ich natürlich 2 verschiedene Wicklungen nutzen (habe ja bei nem 2x40V ringkern 2 Wicklungen zu je 40V) oder halt 2 getrennte Trafos. Kommt drauf an wie viel Leistung 1n Trafo hat und ob ich damit beide NTs betreiben kann.



Die Stromquelle statt R1 (du meinst R1 in meinem Plan?) werde ich ergänzen, sobald mein Problem mit dem Spannungsabfall gelöst ist.

Ich möchte mich an dieser Stelle noch mal bei allen und ganz herrzlich bei PCIture und Besserwessi für die Unterstüzung bedanken!

@nikolaus:
Werde mich auch da mal kundig machen. Das im Gerät auch mit 220V gearbeitet wird ist mir bewusst (und auch die damit verbundene Gefahr). Am ausgang des Geräts kommen max. 50V raus, was unter der Schutzkleinspannung liegt.

Im Gehäuse was ich nebenbei plane wird es einen seperaten Bereich geben (für die Trafos, wo 220V anliegen) der klar vom rest des Gehäuses getrennt ist!



Viele liebe Grüße
Dominik

PICture
29.12.2012, 01:49
Als weitere Frage stellt sich mir wo ich (Hochlast)widerstände mit 0,5Ohm herbekomme.

Es gibt z.B. beim Reichelt Hochlast-Drahtwiderstände mit Toleranz 10% ab 2W, beispielweise: http://such001.reichelt.de/index.html?ACTION=3;ARTICLE=2265;SEARCH=2W%20DRAHT %200%2C47 . Du musstest aber immer ein Wert aus der entsprechender der Toleranz Reihe suchen, weil genau 0,50 Ohm gibt es dort nicht, sondern 0,47 bzw. 0,51 Ohm.

Besserwessi
29.12.2012, 02:28
Durch die Emitterwiderstände erhöht sich die Spannung für die Widerstände R17 und R18. Damit geht mehr Strom an den Endtransistoren vorbei und dann reicht ggf. der Strom durch R1 nicht mehr aus um eine hohe Spannung zu erreichen. Als erste Abhilfe könnte man R17/R18 etwas größer machen, ganz drauf verzichten ist aber nicht gut für die Regelung. Die Stromquelle statt R1 im Plan kann das Problem beheben. Es steht dann auch bei hoher Spannung gleich viel Strom zur Verfügung.

Passende Hochlast-Widerstände so im Bereich 0,2 - 1 Ohm sind relativ gut zu bekommen, weil die öfter im Zusammenhang mit Leistungstransistoren zu finden sind. Wenn man 0,5 Ohm und 1,25 A für den Widerstand annimmt, sind das maximal 0,6 W. Zur Sicherheit wäre da ein Widerstand für mindestens 1 W oder besser 2 W angesagt. Bei Nennleistung werden die Widerstände schon reichlich heiß, also auch hier lieber etwas Reserve. Zur Not gehen auch 4 mal 2 Ohm parallel. Reichelt hätte z.B. welche für 5 W.

Den Widerstand R2 kann man sich bei der Schaltung ggf. auch sparen, die Funktion könnten die beiden Emitterwiderstände mit übernehmen (R18 teilen zu den Emittern der beiden Transistoren) . Es wäre da sowieso zu überlegen ob man eine echte Stromregelung braucht, oder nur die grobe Begrenzung so wie jetzt.

Für den Abgleich der maximalen Spannung wäre ein Trimmer in Reihe zu R14 (und R14 entsprechend kleiner) vermutlich besser. Den Teiler mit R5 und R6 sollte man besser fest lassen - wenn man da viel ändert müssten ggf. die Kondensatoren und ggf. R11 angepasst werden. So wie gezeichnet mit R5 und R6 also Poti wäre die Einstellung auch zu grob, ein Poti in der Mitte würde auch reichen.

Dominik009
29.12.2012, 13:54
Vielen Dank euch beiden für die Tipps!

Also ich habe hier mal den aktuellen Schaltplan angehängt:
http://www.abload.de/img/aktullerschaltplanzgj44.jpg (http://www.abload.de/image.php?img=aktullerschaltplanzgj44.jpg)

Ich habe an R14 einen Poti (bzw. Trimmer) eingebaut und den Spannungsteiler (R5 & R6) wieder aufgebaut.

R2 habe ich rausgenommen und R18 mit den beiden Emitttern verbunden. Soweit läuft alles gut. Ich werde wen die Schaltung soweit fertig ist den Test mit dem frequenzgenerator machen.

Das es Hochlastwiderstände in dem bereich gibt wusste ich nicht. Ich kannte bisher nur die zwischen 5W und 17W und da gibt es so kleine größen nicht. Wobei hier ja auch 2W reichen sollten.


Wie würde ich am besten in dieser Schaltung eine richtige Strombegrenzung (bzw. regelung) einbauen?


Eine frage zur Stromquelle:
ich habe bisher immer die Schaltung so aufgebaut gesehen (zumindest die variante mit pnp transistor)
http://www.abload.de/img/quelle38jvb.jpg (http://www.abload.de/image.php?img=quelle38jvb.jpg)
Nur wie muss ich in der Schaltung die Widerstände dimensionieren?
Der Poti steht ja für die Last, richtig?

Die Schaltung ist doch dieselbe wie von dir gepostet, nur halt auf das wesentliche reduziert.
Viele Grüße
Dominik

Besserwessi
29.12.2012, 15:52
Die beiden Widerstände R20 und R21 darf man nicht an beiden Seiten verbinden. Statt R18 müsste man 2 Widerstände (dann z.B. 68 Ohm) nehmen, je einen zu jedem Emitter.


Für eine genaue Stromregelung sollte man eine genauere Referenz als die Basis-Emitterspannung von Q3 nehmen. Das würde z.B. auf eine Hilfspannung und einen Operationsverstärker zur Steuerung von Q3 hinauslaufen. Eine Möglichkeit wäre eine kleine Hilfsspannung (z.B. von einem kleine Trafo oder DC/DC Wandler) von z.B. 5 V, die mit der negativen Seite mit dem Ausgang verbunden ist, und einen OP versorgt, der dann Q3 ansteuert. Alternativ kann die Hilfsspannung auch an der positiven Seite fest sein, und dann ggf. auch über einen Konstanten Strom von etwa 1-2 mA gespeist werden. Solange man nur 1 Netzteil hat, könnte der Shunt auch auf die GND Seite legen, so dass man den 2. OP im LM358 dafür nutzen kann. Das macht es aber fast unmöglich dann eine 2. Spannungsregelung aus dem gleichen Gleichrichter zu speisen.

Die gezeigte Schaltung ist die einer Konstantstromquelle. Wie schon vermutet ist der Poti die Last. Der Teil ohne Den Poti sollte R1 ersetzen. Für einen Ausgangsstrom von etwa 2 A sollte die Stromquelle bei vielleicht 2-4 mA liegen, etwa so viel bringt auch der Widerstand R1, zumindest bei mittlerer Spannung, und das war ja auch schon knapp. So viel wird man für die Transistoren in etwa brauchen. Mit 4 mA und 50 V ergibt das für den Transistor Q4 eine maximale Verlustleistung von 250 mW - schon etwas viel für den BC546, mit 2 mA geht es aber noch, sofern das für den Ausgangsstrom reicht.

Am Widerstand Re fallen etwa 0,7 V ab, für 2 mA wären das dann etwa 330 Ohm. Der Strom durch die Dioden darf Deutlich kleiner sein, so im Bereich 0.1 mA.

Dominik009
30.12.2012, 14:47
http://www.abload.de/img/netzteildefekty4smi.jpg (http://www.abload.de/image.php?img=netzteildefekty4smi.jpg)

Hallo,
sorry das ich mich jetzt erst wieder melde, habe es früher leider nicht mehr geschafft.
Ich habe den Fehler an den Widerständen R20 und R21 jetzt korrigiert. Aber warum soll ich 2x 68Ohm verwenden? Sollten es nicht 2x 16Ohm sein?

Ich sehe gerade im Schaltplan steht 64Ohm, das ändere ich noch schnell.


Die Konstantsromquelle habe ich auch eingebaut. Ich hoffe der Widerstand R23 ist korrekt bemessen und der Transistor ist geeignet.

Ich habe mir überlegt das Netzteil auf 2,5A auszulegen, dann bräuchte ich allerdings einen stärken transistor für Q4, da der BC546 sonst zu warm wird, richtig? Welchen Typ würdet ihr mir da empfehlen? Ich kenne mich leider mit den ganzen verschiedenen Transistoren noch nicht so aus. Die Konstantstromqelle müste dann auch neue berechnet werden, richtig?


Leider funktioniert die Schaltung nach meinen Änderungen nicht mehr richtig! Es fließt kein Strom (bzw. nur ein sehr geringer).
Die Spannung lässt sich einstellen und der Tipp mit dem Trimer war auch super! Ich schaue momentan ob ich den Fehler finde, aber vieleicht könntet ihr ja auch nochmal drüber schauen.

Sobald die schaltung wider läuft werde ich über eine Stromregelung nachdenken. Eine Hilfsspannung von 5V wäre kein Thema, da ich ja eh einen kleinen Printtrafo nutze um die Spannung für den OP zu erzeugen. Da könnte ich mit einem 7805 einfach 5V erzeugen. Wie du das mit negativen Seite und dem Ausgang meinst habe ich leider nicht verstanden.

Vielen Dank nochmal für Eure Hilfe!

Viele Grüße Dominik

Manf
30.12.2012, 15:40
Bei Q1 sind Emitter und Kollektor vertauscht.
Die 100Ohm bei R23 sind sicher zu wenig. Es sollen wohl 100k sein.

Besserwessi
30.12.2012, 15:43
Bei der Konstantstromquelle ist immer noch ein Fehler drin. Der Transistor ist falsch herum drin (E/C vertauscht) auch ist R23 viel zu klein: da sollten eher 0,1 mA fließen. Richtig wären damit eher 500 K.

Die beiden Widerstände R18 und R22 sind praktisch parallel und sollten daher etwa den doppelten Wert des 33 Ohm Widerstandes haben, den sie ersetzen. Ob das jetzt 64 Ohm oder 68 Ohm sind ist egal - die 68 Ohm wären nur ein Wert aus der Normreihe. Auch 100 Ohm würden da noch nicht viel andern. Bei höheren Ansprüchen an die Stromregelung ändert sich der Teil sowieso.


Ich habe den Wesentlichen Teil der Schaltung auch mal simuliert (allerdings mit LT Spice). Dabei ist mit aufgefallen, dass die Art wie der OP eingebaut ist nicht so gut ist. Man bekommt den Regler zwar stabil, aber die Reihenschaltung mit 2 Verstärkenden Teilen (der OP und Q4) ist problematisch. Das gibt eine eher langsame Regelung (vor allem mit den gegebenen Kondensatoren) und ggf. auch Schwingungen bei großer Kapazitiver Last. Da wäre zu überlegen den OP anders mit Q4 zu verbinden.

Falls Q4 von der Leistung nicht reicht, ginge ein BD139. Das ist aber ein eher späteres Problem.

Dominik009
30.12.2012, 16:54
Hallo und vielen Dank euch beiden für die Antworten. Ich finde es super net das Besserwessi sich die Mühe gemacht hat, die Schaltung selber mal zu simulieren.

Ich habe mal den aktuellen Schaltplan angehängt, aber die Schaltung läuft immer noch nicht. Die Spannung lässt sich regeln, aber es fließt kein Strom. Den Transistor habe ich jetzt richtig eingebunden und die Widerstände auf 68Ohm geändert.

Ich suche mich dumm und dämlich, aber finde den fehler nicht, das so wenig strom fließt.

http://www.abload.de/img/netzteildefekt3aewb.jpg (http://www.abload.de/image.php?img=netzteildefekt3aewb.jpg)

Mit den Widerständen hast du natürlich recht, es ist ja ne parallelschaltung und da ist der gesamtwiederstand ja kleiner als der kleinste einzelwiderstand. Ich muss da teilweise echt 2mal hinschauen, da mir einfach die nötige erfahrung fehlt, die sich hoffentlich mit den jahren einstellt.


Wie wäre es den besser den OP mit dem Transistor Q4 zu verbinden? Gibt es eine bessere alternative?

Viele Grüße
Dominik

Besserwessi
31.12.2012, 12:13
Das Problem bei der Schaltung um Q4 ist, dass die Verstärkung für niedrige Frequenzen nicht gut definiert ist. Die hängt von Der Verstärkung des Transistors, der Last durch die Ausgangsstufe usw. ab. Auch ist dadurch der Ausgangswiderstand für niedrigere Frequenzen nicht so klein wie der sein könnte. Was da fehlt ist so etwa wie eine Begrenzung der Verstärkung für die Stufe auf etwa 5-10 fach. Dies hätte auch Im Einfachen Fall wäre das ein Widerstand parallel zu C4, aber dann geht die Spannung nicht mehr bis auf 0 zurück, oder der OP bräuchte eine negative Spannung. Da müsste sich eigentlich noch eine passende Schaltung finden.

Ganz so schlimm wie zuerst gedacht ist es aber auch nicht. Der Kondensator C4 und die Schaltung um Q4 legt das verhalten bei hohen Frequenzen (ab etwa 10 kHz) fest, und bestimmen damit den mindestens nötigen Kondensator am Ausgang. Es fehlt bei der Schaltung wohl auch noch ein kleiner Kondensator (oder eine RC Kombination) parallel zu R5 - den passenden Wert müsste man zusammen mit C4 aus der Simulation bestimmen. Dieser Teil ist leider recht empfindlich auf Details - da würde eine definierte Verstärkung von Q4 wirklich helfen.

Der Teil um den Operationsverstärker und C6 bestimmt das Verhalten bei niedrigen Frequenzen (so bis 200 Hz) und damit wie groß die Kapazität am Ausgang maximal werden darf. Die "Lücke" im Frequenzbereich ist gar nicht so schlimm, sondern legt mehr oder weniger den erlaubten Bereich für C3/C2 fest. Das mit der maximalen Kapazität klingt schlimmer als es ist, denn Elkos mit relativ ESR dürfen auch größer sein, auch wenn es dann zu Überschwingern kommt.

Manf
31.12.2012, 12:38
Frage an Besserwessi (damit es aus einer Hand kommt)

Wie ist es mit einer Reduktion der Verstärkung durch einen Emitterwiderstand bei Q4, er müsste nur kleiner als 330 Ohm sein, kleiner eben als der Emitterwiderstand von Q1 um den ganzen Strom von dort aufzunehmen.
Das wird vielleicht noch nicht reichen, mit einem Spannungsteiler an der Basis von Q4 könnte man die Verstärkung der Stufe auch noch etwas verringern.

Dominik009
31.12.2012, 14:18
Hallo und danke an Euch beide für die Antworten!

Das klingt nun wirklich alles sehr komplex. Woran liegt es den genau das die Schaltung nach meinen änderungen nicht mehr funktioniert (es fließt fast kein Strom).

Eine negative versorgungspannung für den OP ist kein Problem, sowas habe ich schon mehrfach gemacht und das ist mit dem Printtrafo + Spannungsreglern ja schnell gemacht. Dann hätte der OP +15V und -15V.

Welchen Wert sollte den der Widerstand parallel zu C4 haben?
Wie fidne ich heraus welchen Wert der Kondensator parallel zu R5 hanen soll? Wie wird das simmuliert, kenne mich da noch nicht so gut aus :(

Du meinst ich soll die Elkos C1 und C2 vergrößern? Welcher Wert wäre denn hier angebracht? Kann ich einfach 2 große mit 1000u nehmen?


mein aktuelles Problem ist eigentlich das die Schaltung nicht mehr läuft (es fließt kein Strom) wie kann ich das beheben?

Viele liebe Grüße
Dominik

Besserwessi
31.12.2012, 14:53
Für das Problem mit der Rückkopplung habe ich ein brauchbare Lösung gefunden, die wie die ursprüngliche Schaltung eine Zenerdiode drin hat. Allerdings kommt der Widerstand R8 vor die Diode, und die Widerstände r7, R8 sollten deutlich (ca. 10 mal) kleiner werden. Damit ist dann auch der Strom für die Diode im Üblichen Bereich. Mit den kleineren Widerständen bleibt der Wert für C4 dann auch im Rahmen (bei mir in der Simulation eher 50 pF trotz etwa 10 mal kleinerer Widerstände). Die Rückkopplung erfolgt dann von der Basis (oder wahlweise Emitter) der MJ15003 zur Kathode der Zenerdiode, da wo auch der neue R8 ran kommt. Für 50 V Ausgangsbereich wäre eine etwa 6-10 fache Verstärkung richtig, also etwa 1 K für R8 und 5 - 9 K für die Rückkopplung.
Damit kommt man dann ohne eine negative Spannung aus, und mit der Rückkopplung ist die Spannung am Ausgang auch schon ohne den OP zum regeln relativ stabil.

Wieso die zuletzt gezeigte nicht funktioniert kann ich auch nicht sagen. Da müsste man wohl ein paar Spannungen / Ströme "nachmesse".

Die Kondensatoren C2/C3 muss man nicht vergrößern, aber man muss damit rechnen, dass ein Benutzer später an das Netzteil mal eine Schaltung mit einem dicken Elko an den Eingang hängt. Deshalb muss die Schaltung auch mit größeren Werten für C2 und C3 noch funktionieren. Um es etwas einfacher zu machen kann man dabei für den Elko wohl etwas ESR voraussetzen, also eine kleinen Serienwiderstand von vielleicht 0,01 Ohm beim Elko.

Zum testen kommt statt des Ausgangs vom OP ein Testsignal vom Generator. Mit einer langsamen Rampe kann man sehen ob der Spannungsbereich stimmt, also kleine und große Spannungen erzeugt werden können. Mit einem Sinus mit DC Offset kann man dann den Frequenzgang testen, also die Verstärkung und Phase als Funktion der Frequenz.

Hier noch das Bild der Schaltung bei mir:
24165

Dominik009
31.12.2012, 17:27
Hallo,
vielen Dank für den Plan und die Erklärung!

Kurze Frage, in deinem Plan hat R8 500Ohm und du schreibst etwa 1k für R8. Was soll ich hier am besten nehmen? Ich habe den Fehler in der Schaltung gefunden, eine Leitung muss wohl nicht richtig verbunden gewesen sein. Jetzt läuft meine Schaltung wieder.



Ich habe die änderung mit der Zenerdiode und dem Widerstand auch gemacht. Was meinst du genau mit der Rückkopplung? Das verstehe ich noch nicht so ganz. Du hast die Diode ja in deinem Plan mit einem 2N3904 und nicht einem MJ15003 verbunden.

http://www.abload.de/img/neufosxu.jpg (http://www.abload.de/image.php?img=neufosxu.jpg)

Sind die von mir eingesetzen Werte soweit richtig?

In deiner Version ist keine Konsanstromquelle, ist das richtig? Weil wenn ich eine nutze müsste ich die Werte ja für 2,5A anpassen.

Viele liebe Grüße
Dominik

Besserwessi
31.12.2012, 23:56
In meiner Version habe ich die beiden Diode durch eine Spannungsquelle mit 1 V ersetzt - das macht die Simulation, und Anpassungen einfacher, viel mehr ändert sich da nicht. Bei der Darlingtonschaltung habe ich einen 3. Transistor hinzugefügt, um die Schaltung schneller zu machen. Zumindest der 2N3055 den ich in der Simulation habe ist recht langsam und hat entsprechend bei höheren Frequenzen kaum noch Verstärkung. Der zusätzliche Transistor sorgt für mehr Verstärkung und reduziert damit auch das Problem mit der Leistung von Q4 - es reicht dann weniger Strom (ca. 1 mA)

Beim Simulieren des kompletten Reglers ist mir aufgefallen, das eine deutlich höher Verstärkung gewollt - sonst wären die Ansprüche an den OP einfach zu hoch, zumindest für hohe Ansprüche an den Regler. Da ist das Problem eher Q4 genügend schnell zu bekommen für eine etwa 50-100 fache Verstärkung, auch noch bei 100-500 kHz. Das Problem mit den Offset relativiert sich dadurch deutlich - hilfreich ist die Rückkopplung (wenn auch hochohmiger) aber auf alle Fälle. Ob man für R8 jetzt 500 Ohm oder 1 K nimmt ist nicht so entscheidend, das ist nur ein Faktor 2 in der Verstärkung.

In der Simulation funktioniert es schon ganz gut - ein Problem ist noch etwas die Schaltung so hin zu bekommen, das die Werte von den Kondensatoren nicht zu sehr von den genauen Eigenschaften der Transistoren abhängen. Die Rückkopplung auf Q4 ist schon mal ein erster Schritt. Es ist halt in der Simulation viel einfacher die passenden Werte einzustellen, als später bei der richtigen Schalung.


Mit der fertigen Schaltung wird das heute nichts mehr, aber vielleicht morgen.

Dominik009
01.01.2013, 19:30
Hi Besserwessi,
vielen dank für deine Antwort. Ich finde es super, das du sogar an silvester was schreibst und versuchst zu helfen :D

Am besten tue ich in meine Schltung dann auch noch einen 3ten Transistor. Du meinst damit ja sicherlich einen weiteren Transisor vor die beiden MJ15003, die ja in reihe geschaltet werden. Welchen Typ soll ich da am besten nehmen, einen 2ten BD139?

Wenn für Q4 durch den 3ten Transistor weniger Strom benötigt wird muss ich ja in der Schaltung auch die Konstantstromquelle anpassen, richtig?

Ich sehe es richtig das deine Schaltung ohne Q3 (bezeichnung aus meinem Plan) auskommt und so auch keine Strombegrenzung besitzt?


Die Rückkopplung erfolgt dann von der Basis (oder wahlweise Emitter) der MJ15003 zur Kathode der Zenerdiode, da wo auch der neue R8 ran kommt.

Diesen Satz im zusammenhang mit dem Schaltplan von dir verstehe ich nicht.
An der Kathode liegt der R8 an (500Ohm). Die Rückkopplung geht dan über einen Widerstand mit 2k, 1x an die Basis von Q6 und Q7 und 1x über 100Ohm an den Transistor vor Q6 und Q7 (also Q2). Ist es korrekt das die Leitung nicht mehr an Q4 geht?

Viele Grüße
Dominik

Besserwessi
01.01.2013, 21:44
Das mit dem 3. Transistor in der Darlingtonschaltung ist schon richtig - ob da ein BD139 (in der Simulation BD135) geht, muss man erst mal sehen, vermutlich wird da auch ein 2. etwas Leistungsstärker Transistor gebraucht. Bei 50-60V vertragen die meisten Transistoren einfach nicht viel Strom. Die genaue Auswahl der Transistoren ist aber einer der letzten Punkte. Erst einmal geht es nur um die grobe Größe und Geschwindigkeit.

Die Stromregelung habe ich nur erst mal weggelassen - erst sollte die Spannungsregelung funktionieren.

Bei der Version von der ich dachte sie wäre gut habe ich allerdings ein Problem: die Anforderungen an den OP waren sehr hoch (>20 MHz GBW), also schon ein richtig schneller OP. Das schöne an der Version war, das man da die Simulation schön anschaulich, Stück für Stück machen konnte, und auch die Kurven für den "Loop Gain" sahen gut aus.
So langsam habe ich es aber hin bekommen das der schnelle Teil von den Transistoren übernommen wird, und der OP wohl langsamer sein darf. Allerdings ist da die Entwicklung und Bedeutung der Kondensator-werte nicht mehr so schön einfach wie zuvor.

Ich habe bei mit irgendwie ein komische Problem mit der Simulationssoftware - die will irgendwie keine langsamen OPs. Deshalb kann es mit einer neuen und dann ggf. endgültigen Version noch etwas dauern. Werde wohl mal eine neue Version probieren - die alten mag schon kein automatisches Update mehr.

Ein bisschen ist noch die Frage wie wichtig die Stromregelung ist. Es gibt halt zum einen die einfache Version, etwa so wie im Plan jetzt, das ist mehr eine grobe Strombegrenzung zum Schutz der Schaltung. Eine genaue Stromregelung wäre wohl nicht so aufwendig, braucht aber dann vermutlich eine Hilfsspannung (oder den Shunt auf der GND seite). Mit Hilfsspannung könnte man aber auch gleich ein ganz anderes Konzept nutzen. Da gab es vor etwa 1 Jahr mal einen Thread zu:
http://www.mikrocontroller.net/topic/247281#new
Gerade für hohe Spannungen hat das Konzept da Vorteile, weil nur wenige der Transistoren für die hohe Spannung sein müssen. Der einzige Nachteil ist, das die automatische Nutzung von 2 Trafo-abgriffen nicht so einfach ist, jedenfalls sehe ich das da nicht.

Dominik009
01.01.2013, 22:52
Hi Besserwessi!

Vielen, vielen Dank für deine große Mühe! Ich weiß das echt zuschätzen=D>

Mit deiner vorgehensweise hast du natürlich recht. Erst sollte die Spannungsregelung funktionieren, bevor man sich über die Stromregelung gedanken macht, wobei hier eine richtige (also genauere) version wo man einen Wert Imax einstellen kann, der nicht überschritten wird (so ist es ja auch in fertigen Labornetzgeräten).

Welche Software nutzt du den bisher zum simulieren? LtSpice?

Eine Hilfsspannung ist wie gesagt kein Thema, da ich einen Printtrafo habe und verschiedene Spannungen mit mehreren Spannungswandlern daraus erzeugen kann. Der Schaltplan aus der Elektor scheint gut und interessant zusein, müsste natürlich etwas angepasst werden.

Meinst du es ist besser auf dem Elektor plan auzubauen, anstelle den Plan zunutzen, den ich im Startpost vorgeschlagen habe? Wie ich lese packt das NT bis zu 5A, was natürlich super wäre. Ist es den bei aussriechender aktiver Kühlung mit großem Kühlkörper und mehreren Lüftern nötig eine Umschaltung zwischen 2 abgriffen des Trafos zu machen?

Viele Grüße und nochmal 1000 Dank für die Arbeit die du dir machst und deine Hilfe
Dominik

Besserwessi
02.01.2013, 15:18
Die Schaltung aus dem sehr langen Thread im Microcontroller.net fängt zwar irgendwie bei einer alten Elektor Schaltung an, aber später ändert sich da einiges. Die Basis ist da wohl ein altes Netzteil von HP (jetzt Aligent). An sich ist die Schaltung nicht schlecht, zumindest eine der späteren Versionen (so etwa im letzten Drittel).
Die Schaltung aus dem Startpost ist etwas einfacher und kommt eher ohne den 2. Trafo aus. Es gibt nach dem Prinzip auch noch öfter ein Version mit dem Shunt an der GND Seite. Da geht die Stromregelung auch ohne Hilfsspannung. Von der Schalung müsste ich eigentlich auch noch einen Plan aus einem Elektorheft haben - ein entsprechendes Netzteil (-28V, 2,5 A) habe ich auch noch.

Bei der Frage wie viel Strom oder Spannung das Netzteil liefern soll ist vor allem eine Frage der Endstufentransistoren, Kühlkörper usw. Das gilt für beide Ausführungen. An sich geht so ein Linearnetzteil auch deutlich größer - ich hab schon mal eines für 10 kV und 1 A benutzt, das war dann aber schon mit Wasserkühlung und Drehstromanschluss und etwas größer als eine Waschmaschine.
Der Eigenbau so eines Netzteils ist mehr ein Lernprojekt - wenn man Gehäuse, Trafo, Kühlkörper usw. einberechnet ist ein Kauf mittlerweile oft günstiger. Von daher reicht dann zumindest für den 1. Versuch auch eine kleine Version (z.B. 25 V und 1 A), da sind die ggf. zerschossenen Teile günstiger und leichter zu gekommen.

Die Umschaltung zwischen den 2 Trafoabgriffen spart halt einiges (etwa die Hälfte) an Verlustleistung, und für hohen Spannungen wie hier kommt dazu das die Spannung an den Leistungstransistoren kleiner wird, die SOA Limits schlagen da nicht so zu und man kommt ggf. mit weniger Leistungstransistoren aus. Auch darf der Trafo dann ggf. etwas kleiner sein, bzw. man hat dann mit dem gleichen Trafo und Kühlkörper etwa ein Netzteil, das von 0-20 V bis etwa 3,5 A liefern kann, und von 20-50 V bis 2A , statt eines das 0-52 V und nur 2 A kann. Eine gewisse Alternative zum Umschalten der Trafoabgriffe ist eine Vorregelung per Schaltregler. Das ist aber etwas aufwendiger.

Zum Simulieren nutze ich LTSpice (allerdings noch eine eher alte Version)

Dominik009
02.01.2013, 16:05
Hi,
danke für die erklärung. Für mich ist halt jetzt die Frage, welche der beiden Schaltungen als bessere Basis dient. Wenn mein NT viel Strom schaft, wäre das natürlich schön, aber das wesentliche ist halt das ich 1A (evtl auch 2A) schaffe und bis 50V hochkomme.

Ein Freund von mir hat mir heute ein Ringkerntrafo angeboten, was 1x40V Out hat. Wie viel VA muss er mal nachschauen. Das Teil hat nie gelaufen (also ich meine es wurde noch nie angeschlossen) und ich könnte es für nen 10er haben :D
Kann ich das annehmen? Das problem ist halt das es nur einen abgriff hat, aber einem geschenkten Gaul..................

10kV und 1A ist natürlich eine Hausnummer :D Wozu braucht man den sowas?

Das man mit einem selbstaubnetzteil nicht (viel) billiger kommt als ein kaufnetzteil ist mir klar, nur leider gibt es netzteile bis 50V sehr selten und mir geht es auch um das bauen selber.

Wie kommst du den mit dem Plan so vorran? Ist ein Ende insicht?

Viele liebe Grüße
Dominik

Besserwessi
02.01.2013, 17:16
Die 10 kV und 1 A waren für einen Elektronenstrahl, um damit Metall zu schmelzen und verdampfen. Die Regelung war auch nicht wirklich über die Spannung, sondern den Strom, oder wahlweise über die Rate mit der das Metall verdampft ist.

Mit einem 40 V Trafo bekommt man nur etwa 54 V DC hinter dem Gleichrichter, wenn alles gut geht. Da ist dann aber noch keine Reserve drin für eine geringere Netzspannung oder eine nicht mehr so ideale Sinusform, und für die Restwelligkeit. Ich fürchte das werden zu ungünstiger Zeit nicht mehr ganz 50 V werden. Das ist also etwas zu wenig um wirklich auf 50 V zu kommen. So etwa 48 V kann man wohl fast immer nutzen. Die Schaltung vom Microkontroller.net ist ein low drop Regler mit wenig Verlust (ca. 0,5-1 V) bei der Spannung und könnte damit wenigstens noch meistens die 50 V erreichen. Die Schaltung hier ist ein klassischer Regler und kommt mehr so auf 3 V Dropout - da wären die 50 V nur ab und zu und mit wenig Strom drin (z.B. wenn die Sonne scheint). Damit man mit dem Trafo auf etwa 1 A DC kommt braucht der Trafo etwa 80 VA, bei großen Elkos für einen Hauch mehr Spannung ggf. auch noch etwas mehr.

An sich geht der Plan ohne Stromregelung so weit, nur mit dem OP spinnt die Simulation noch (der startet je nach Schaltung erst mit Verzögerung und macht die Simulation damit sehr langsam - vermutlich startet der OP mit extremer Überlast und braucht dann einfach Zeit um eine interne "Kapazität" zu entladen, und je langsamer der OP, länger braucht der). Die Stromregelung ist aber eigentlich ein eher kleiner Schritt. Was dann noch fehlt ist ein Sauberer Übergang von strom-geregelt auf spannungs-geregelt, damit es da keinen merklichen Überschwinger gibt.

Dominik009
02.01.2013, 18:13
Hallo,
danke für deine Antwort. Das mit dem Elektronenstrahl kling echt sehr cool und interesant.

habe eben nochmal wegen dem Trafo telefoniert. Es ist ein 500VA Trafo, ca. 4,5kg schwer und 1x45V sekundärspannung.
Für 10€ kann ich ihn haben, er lag mehrere Jahre lang in ner Kiste, trocken gelagert und wurde nie verwndet. Er hat ihn nur mal kurz getestet und durchgemessen als er ihn gekauft hat.

Für 10€ kann man da nichts falschmachen, normal kosten die neu wesentlich mehr. Er bringt mir den nächste Woche mit und ich kann ihn selber kurz testen.


Also sind beide Pläne an sich gut. Würde es bei den Plan hier etwas bringen, einfach einen schnelleren/besseren OP zuverwenden?
Der Plan auf Microkontroller.net ist am anfang ja relativ leicht zu versehen wird aber immer komplizierter. Einen Sense eingang brauche ich eigentlich nicht (ist natürlich ein nice to have). Mir würde eine Messung im Gerät reichen, die differenz sollte sich ja bei 0,5m Kabel bis zur schaltung im ramen halten.

Viele Grüße
Dominik

Besserwessi
02.01.2013, 22:37
Mit 45 V Wechselstrom kommt das schon ganz gut hin für 50 V am Ausgang. Bei einem Ringkern der Größe muss man schon den Einschaltstrom begrenzen, sonst geht zu 95% dabei die Sicherung raus und der Schalter leidet. Für den ersten Test ggf. einfach eine 100 W Lampe oder so in Reihe schalten.

Der Teil mit den Sense Leitungen ist relativ einfach wegzulassen - das vereinfacht die Sache auch etwas, obwohl das Problem das es Anfangs damit gab im Laufe der Diskussion eigentlich gelöst wurde, und dann sind es nur relativ wenige zusätzliche Teile. Weglassen geht natürlich auch, bzw. man nutzt es wenigstens bis zu den Buchse - das wesentliche ist das durch die Unterscheidung von Sense und Lastbuchsen der Plan unübersichtlicher wird. So viel komplizierter ist die Schaltung eigentlich nicht - so etwas wie die Anzeige und eine Vorregelung braucht man ja nicht unbedingt. Das Problem ist ggf. den richtigen Plan zu finden, denn da sind überwiegend welche mit Fehlern zu sehen - das liegt in der Natur der Sache und ist hier auch nicht anders.

Dominik009
03.01.2013, 21:13
Das mit dem Einschaltstrom weiß ich, habe ich bei meinem Regeltrentrafo auch so gemacht. Wobei ich dort ein Relai + Hochlastwiderstand genommen habe. Habe den Schaltplan hier noch rumfliegen.

Das ich auf 50V komme freut mich. Wie gesagt er bringt mir nächste Woche das NT vorbei und für nen 10er kann man wirklich nichts falsch machen. Ist ein absoluter freundschaftspreis.

Bei einem so starken trafo sollte man aber besser direkt hinter dem trafo(oder dem Gleichrrichter) eine Sicherung verbauen, oder?


Die Senseleitungen brauche ich eigentlich nicht, die könnte ich weglassen. Brauche ich so einen versärker wie dort beschrieben wird auch oder kann ich den weglassen?

Welche Version dort ist den halbwegsfehlerfrei, weil die Fehler die die Leute da erkennen (die ja teil genau wue du, auch richtig ahnung haben) finde ich nicht ohne Hilfe. Welche Modifikationen muss ich dort vornehmen um bis zu 50V zukommen. Um die Spannung dort abzuregeln ist sicher wieder ein Trimer gut geeignet.

Viele Grüße
Dominik

Besserwessi
04.01.2013, 20:41
Einen komplett brauchbaren Plan hab ich trotz der Länge nicht finden können. Einige der späteren Eagle Pläne kann ich aber nicht so ohne weiteres ansehen (zu neuer Version). Der wesentliche Teil geht in der Version hier: http://www.mikrocontroller.net/topic/247281#2566158.
Allerdings fehlt da noch die Erzeugung der variablen Ref. Spannung - das geht aber genau so wie im Plan hier ganz am Anfang. Bei den Transistortypen muss man da noch mal genau sehen welche passen, vom SOA und so weiter.

Die Anpassung auf 50 V oder eine andere Spannung ist nur eines Frage wie spannungsfest die Transistoren am Ausgang sind, und wie der Spannungsteiler zur Ref. Spannung ausgelegt wird (zum ganz groben einstellen). Das ist das schöne an der Schaltung das nur 2 oder wenn es sein muss auch nur der letzte Transistor wirklich die volle Spannung sieht. Die Gesamtverstärkung des Regelkreises muss man vermutlich ohnehin am fertigen Aufbau einstellen, z.B. durch den Widerstand von GND zum inv. Eingang des OPs, oder den Kondensator am OP. Da hilft einem die Simulation nur bedingt, für die Größenordnung.

Falls es noch interessiert, hätte ich jetzt auch eine Version fertig, auf basus des ersten Schaltungsvorschlags. Ist sogar wieder ausgesprochen ähnlich. Erst für mehr Strom brauchte es ein paar Tricks.

p.s.:
Ein Sicherung zwischen Trafo und Gleichrichter sollte schon rein (zum Schutz des Trafos und ggf. Gleichrichters), und auch eine auf der 230 V Seite - als Schutz vor Feuer bei einem Defekt im Trafo.

Dominik009
04.01.2013, 21:57
Hi besserwessi,

vielen dank für die Antwort. Natürlich besteht noch interesse an deiner Version :D
Viel viel Strom hält sie den max. so aus?

Es ist halt für mich als anfänger wirklich schwierig zu entscheiden, welcher schaltplan jetzt besser geeignet ist, der aus dem Thema hier oder der von microkontroller.net.


Ich verstehe in den Plänen dort leider ein paar Sachen nicht. In unserem Plan geht die varaible Ref spannung ja in den OP, richtig? Wo wird im Plan diese Spannung genau erzeugt?


Ich werde mir den Plan am Wochenende mal in ruhe anschauen und falls ich dann konkrete Fragen habe, diese hier posten.

Viele Grüße
Dominik

Besserwessi
06.01.2013, 17:29
So ganz groß waren die nötigen Änderungen an der Schaltung, gegenüber der Version von z.B. 31.12.2012, 17:27 gar nicht. Die wesentlichen sind, das der Kondensator C4 wegfällt, ein zusätzlicher kleiner Widerstand am Emitter von Q4 und ein Kondensator am Spannungsteiler für Rückkopplung vom Ausgang.
Im gezeigten Plan ist dann noch ein 3. NPN Transistor drin für mehr Ausgangsstrom, bis etwa 2 A sollte es aber auch noch ohne gehen, je nach Verstärkung die die Transistoren am Ausgang bringen.

24222

Die Strombegrenzung habe ich noch ganz einfach drin, denn da gibt es noch ein echtes Problem drin, dass für das ich keine gute Lösung habe. Die Stromregelung an sich ist sehr stabil, neigt also nicht zum schwingen, aber der Übergang von der Strombegrenzung zur Spannungsregelung ist sehr schlecht und gibt starke Überschwinger bei der Spannung. Das Problem ist, dass sich der Kondensator C3 im Plan hier während der Stromregelung aufläd und dann beim umschalten auf Spannungsregelung erst einmal mit vielleicht 1-2 V zu viel Spannung beginnt. Weil die Stromregelung am Ausgang hängt ist es schwer da was gegen zu machen. Auch die Art des Reglers mit einer variablen Spannung am inv. Eingang des OPs macht die Gegenmaßnahmen nicht leichter. Wegen der Probleme würde ich die Schalung vom Mikrokontroller.net vorziehen - da reichen die Dioden an den OPs ein zu weites Aufladen der Kondensatoren an den OPs und damit ein starkes Überschwingen.

Bei dem Plan kommt der Poti mit der Variablen Spannung zur Steuerung da hin wo ganz links da wo die Spannungsquelle ist. Im Plan hier ist das V7 im Plan aus dem mikrocontroller.net ist das V3 für die Spannung und V5 für den Strom.


p.s. Die Schaltung von 26.12.2012, 23:03 funktioniert tatsächlich auch recht gut, wenn R17/R18 an der richtigen Stelle sind. Besser wird es ggf. noch wenn C4 etwas kleiner wird, oder Q4 eine eher kleine Verstärkung hat. R1 darf man aber nicht durch eine Stromquelle ersetzen, es geht aber parallel Stromquelle und R1.