Eigenbau Labornetzteil 0-30V, 0-10A

[Olle_Filzlaus]

Hallo,

auf der Suche nach einem regelbaren Labornetzteil habe ich zwar einige Fertiggeräte gefunden, aber die sind mir alle etwas zu teuer. Ein Gerät mit den Eigenschaften wie es dieser Eigenbau aufweißt kostet bei ELV ca 300€.

Also habe ich das Internet mal nach Eigenbauten durchsucht und habe auch ein paar feine Vorbilder gefunden.

Besonders gefallen hat mir ein Artikel den ihr hier nachlesen könnt. Ein Mikroprozessor gesteuertes regelbares Netzteil mit Strombegrenzung. Ausgelegt ist es orginal für 30V, 2A.
Ein bissel wenig wenn man damit ein Roboter und Zubehör versorgen will.

Ich habe bei Reichelt ein Ringkerntrafo mit 2x30V und 2x8,3A output gefunden.

Ich will die eine Seite für das regelbare Netzteil benutzen und die andere Seite mittels Festspannungsregler auf 5V, 12V und noch paar andere Spannungen festsetzen. Oder man könnte mit Hilfe eines Zweiten Mikrocontrollers noch ein Funktionsgenerator einbauen.
Das ganze ist natürlich steuerbar über eine Tastatur und die Ausgabe erfolgt auf einem LCD-Display und ist mittels RS232 auch per Rechner steuerbar.

Die Steuerung erfolg über einen 10bit AD-Wandler. Die Spannung lässt sich also auf 30mV genau einstellen.

Durch die Steuerung mittels Controllers müssen die Ausgangsspannungen überwacht werden. Was gleichzeitig auch noch ein "halbes" Voltmeter ergibt.

Änderungen zum Orginal:

Der BD245B schafft maximal 80W. Also habe ich mal bissel bei Reichelt umgeschaut und auf den 2N5886 /Reichelt 2,45€) gestoßen. Der schafft laut datenblatt 200W und durch sein TO3 Gehäuse ist der auch schön auf ein Kühlkörper schraubbar.. Wäre jetzt nur mal nachzurechnen ob da zwei davon parallelgeschaltet die Maximale Leistung schaffen. denke mal es reicht.

kommen wir zu meinen Verständnisproblemen:

Wenn ich bei einem maximal Output des Trafos von 30V und 8,3A (immerhin auch 250W) auf 0V regel will, muss ich ja die Gesamte Leistung gegen Masse ziehen. Im Orginal Schaltplan erledigen das zwei "Spielzeug" Transitoren. ein BC547 und ein BC557. Ich denke mal die werden ein bissel überfordert mit der Leistung und müssen auch getauscht werden.

Mein Problem ist nur da ich die ganze Power bei zB 5V in Wärme verwandel. oder habe ich da was falsch verstanden. aber ich denke mal die orginal Geräte funktionieren auch so.

Ach einen hab ich noch: Wie funktioniert die Strombegrenzung. Die Transistoren werden ja indirekt von dem DA-Wandler gesteuert. Aber wie das genau gehen soll habe ich noch nicht ganz verstanden.

Würde mich freuen für Ratschläge und Kritiken.

Im Anhang ist das Orginalschaltbild und das Datenblatt des 2N5886 (zwei Teile).

cu Arno

[fabix]

hey. also ich baue zurzeit auch genau so ein netzteil mit 0-30V und 0-10A. ich habe den schaltplan von einer netzteil platine von der elv. diesen habe ich aber noch viel abgespeckt.
bin grad noch voll in der planung allerdings wird es nicht microcontroller gesteuert sondern bekommt 2x4digit 7segment anzeigen für storm und spannung allerdings werden nur die letzten drei digits benutzt.(ist billiger als drei einzelne 7-segment anzeigen zu kaufen9. für die temperatur am kühler wahrscheinlich ein bargraph.
als kühler würd ich dir von Ebay einen alu-kühler empfehlen. sind recht billig. ich werd einen mit ca.15cmx20cm kaufen. kostet so um die 15€ und dürfte reichen.

grüße fabi

[Olle_Filzlaus]

ja, das gerät von elv kenn ich auch. wird doch über poties gesteuert.

nur bei meinem soll ja nicht nur die anzeige am controller hängen sondern der soll auch sehr exakt die ganze spannung über ein DA-Wandler steuern. sag ja, man kommt auf ungefähr 30mV einstellbar.

aber gib mal ein link zu deinem projekt. eventuell kann manja mal erfahrungen austauschen.

cu arno

[fabix]

was mein du mit link zu meinem projekt?
also einen bericht hab ich noch nicht gemacht da ich erst am schaltplan optimieren, planen bin. jo genau meins wird über potis gesteuert. ich denk das reicht mir.

€dit:
kennst du das hier.http://ldp.rtin.bz/linuxfocus/Deutsc...ticle251.shtml
allerdings ist der controller nicht mehr verfügbar. vielleicht kannst du den schaltplan ja ändern das es mit einem anderen controller läuft.

gruß fabi

[Olle_Filzlaus]

Hallo,

so habe mal die ersten Schaltpläne zusammen gebastelt. Der hier ist sozusagen für die Gleichrichtung und die Glättung / Siebung zuständig, damit die Restschaltung ne saubere Gleichspannung bekommt.

Habe das mal mit PSpice simuliert und was hinten raus kommt sieht gut aus
Werde das dann aber erst richtig mitbekommen wie die Brummfestigkeit ist wenn ich es zusammengebaut habe. aber ich denke mal den Teil werde ich eh ohne Leiterplatte sondern eher ortenlich an kühlkörper befestig mittels Kabel aufbauen. Da kann man auch noch nachrüsten.

Bis dahin auch ganz gut, aber ich habe immer noch Probleme mit dem Verständnis der Strombegrenzung. Die funktioniert doch eher indirekt über die Spannungsbegrenzung.

Also das muss ich noch raus bekommen. oder kann mir da jemand mal ein kleinen denkanstoß geben.

cu arno

[nestandart]

ich würde lieber in die richtung von SWITCHING REGULATOR kucken...
( L296 und ähnliche...)

[ruediw]

Denke ich auch. Wenn Du mit so grossen Strömen arbeiten
willst würde ich Dir zu einem geschalteten Netzeil raten.
Vorteile:
1. Viel weniger Verlustleistung
2. Damit brauchst Du viel weniger Platz (Kühlkörper !)

Mit der modernen Technik ist es ja auch nicht mehr so schwierig ein
geschaltetes Netzgerät zu realisieren...

Ein Nachteil hast Du allerdingings immer: Mehr Störungen
(hochfrequent) auf der Leitung. Aber den uC den regelst Du
wahrscheinlich separat über einen Linearspannungsregler (7805) ?

[Olle_Filzlaus]

Hallo,

@ruediw: was meinst du genau, werde aus deinem posting nicht ganz schlau??
das ist ein geschaltetes netzteil. oder wie meinst du das??

@nestandart: so ein schaltregler habe ich auch schon mal durchüberlegt.
erstens haben die nur 4A, wären also auch mehrere nötig,
zweitens kann ich den nicht mit dem µC steuern. weil der sich nur über ein widerstand strombegrenzen lässt. (spannung lässt sich damit einstellen)
drittens er ist minimal auf 5,1V regelbar. müsste also dann noch die 5V auf 0V legen. also noch paar bauelemente mehr nötig. er wird über PWM gesteuert, weiß nicht wie ganu ich den da einstellen kann.

aber bin für weiter vorschläge immer offen, also her damit

cu arno

[nestandart]

L296 war nur als beispiel...

was denkst du, wie heiss wird der Transistor bei 10A und 5Volt ausgang ?
(an ihm soll dann ca 35 volt abfallen. D.H. 35V*10A = 350 Watt in wärme)
rechne mal die grösse des khlkörpers aus ... (wasserkühlung?)

ein schaltnetzteil wird vileeel kleiner und leichter, ausserdem wirkungsgrad ca 80%...

10A mit SWITCHING-netzteil bekommt man ganz leicht, auch regelbare 0..30Volt. (ein altes Computernetzteil umbauen ?)
strombegrenzung kann man auch sehr einfach realisieren: einen kleinen wiederstand (ca 0,0[0]1 Ohm) in die reihe schalten -> einen komparator (LM311?) -> dann zum "enable" ("disable", "PowerDoun") pin des schaltnetzteils.

[Olle_Filzlaus]

Wie schon wiederholt geschrieben. die Strombegrenzung über die Widerstand/Transitor schaltung kenn ich, nütz mir aber nichts. kann man einen widerstand mit dem µC regel, nö ( ausser eventuell ein elektronischesPoti).

Zum Schaltregler. Ich habe mir das mal im Netz durchgelesen, Die Pulsen doch aber im endeffekt auch die ausgangsspannung und dadruch erreichen die zum Beispiel die niedrigeren Spannungen. Also verbrutzeln die och leistung.

Die Normalen Labornetzteile arbeiten doch alle auf dem Weg. Also verbraten die och ortenlich Leistung in der Gegend. Wenn ich aber mal das Netzteil von Vati anfasse wird das auch nicht warm.

Bitte jetzt nicht sauer sein, aber so richtig bemerke ich kein unterschied in den reglern. und wenn ich mir mal das fertige netzteil von der Seite (wo ich den orginalschaltplan herhabe) mal anschaue hat der keine kühlkörper in auf seiner platine. ausser einen.

das nächste ist auch, der reduziert die spannung mit einem bc557. der hält maximal 1A aus. da würde ja schon bei seiner 3A variante der transistor durchbrennen. oder????

aber ich glaube ich werde das mit den schaltreglern nochmal anhand von internet quellen durchdenken.

wenn du ne gute seite kennst wo die Schaltregler erklären, immer her damit.

deswegen habe ich ja den beitrag hier eröffnet. damit man hier die für und wieder diskutieren kann.

thx for help

Arno