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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Labornetzteil Wieder einmal!


Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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Schönen Tag!

Ich habe hier einen Schaltplan und von einem Netzteil das ich bauen 
möchte. 1,25 - 15V, 10A (Jaja ich weiß schöne Heizung)

Die Verlustleistung an den Transistoren errechnet sich so oder nicht?

Die Leistung die dabei raus kommt darf Ptot der Transistoren nicht 
überschreiten. Ist das soweit richtig?

Um die Verlustleistung zu minimieren kann ich ansich nur die 
Eingangsspannung umschaltbar machen?

LG
Andreas

Autor: Gast123 (Gast)
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Soweit siehst Du das denke ich richtig. Wozu soll R6 dienen? Eine 
(einstellbare) Strombegrenzung ist meist etwas sehr schönes..

Gruß
Chris

Autor: Beobachter (Gast)
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"Um die Verlustleistung zu minimieren kann ich ansich nur die
Eingangsspannung umschaltbar machen?"

Ja.

- Das halbe Ohm im Ausgang bedeutet, dass im hier angedachten 
Strombereich die Ausgangsspannung nicht besonders stabil sein wird ...

Autor: Sven P. (haku) Benutzerseite
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Jo, kommt schon hin. Allerdings wirst du bei voller Leistung allein über 
den beiden Ausgleichwiderständen und über R6 noch jeweils zusätzliche 47 
Watt verheizen, das haste schon bemerkt, oder...?

Über dem Gleichrichter gehn insgesamt auch noch mal rund 1,4 Volt 
flöten, macht also nochmal 14 Watt grins

Nur mal so zum Vergleich: Ein 5-Watt-Zementwiderstand (son kleiner 
5x5x30 Millimeter) wird bei Vollast in unter zwei Minuten gut 140 °C 
heiß! Kannst ja mal drüber nachdenken, was dann bei den 0,47-Ohm draus 
wird...

Ich würde an deiner Stelle nen sauberen Schaltregler davorsetzen, der in 
etwa 5 Volt über der eingestellten Spannung landet. Dahinter dann mit 
der Linearheizung schön säubern.

Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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Der Widerstadn am Ausgang soll zur Strommessung dienen. Wird noch 
kleiner. Ausgangsspannung ist nicht stabil weil je höher der Strom desto 
mehr Spannungsabfall oder?


Zum Thema Strombegrenzung muss ich noch umschaun wie ich das dazu 
einbauen kann.

Hmhm... Die Widerstände habe ich eingebaut damit die beiden Transistoren 
gleichmässig belastet werden oder ist das falsch? Wie klein kann ich die 
machen? Wann wird denn diese Leistung an den Widerständen verbraten? Im 
Kurzschlussfall oder immer?!

Lg
Andreas

Autor: A. K. (prx)
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Ausgleichswiderstände am Kollektor?

Autor: Jens G. (jensig)
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>Die Leistung die dabei raus kommt darf Ptot der Transistoren nicht
>überschreiten. Ist das soweit richtig?

Soweit theoretisch richtig bei idealer Kühlung. Da aber nichts ideal 
ist, kannste Ptot nicht wirklich ausnutzen. Je nach praktischer Kühlung 
ist es weit weniger. Da mußt Du das mal mit den konkreten 
Wärmewiderständen durchrechnen.

Emitter-R's: wenn 10A drüber gehen sollen, dann weit kleinere Werte 
ansetzen. Bei je 0.1Ohm (also je 5A, also 0.5V, also je 2.5W) siehts 
bezüglich Verlustleistung schon besser aus.

R6: den würde ich eher in Vin einschleifen (nach C2). Und natürlich auch 
keine 0,47Ohm, sondern ebenfalls weit weniger (wenn's nicht stört, weit 
weniger als 0.1Ohm - vielleicht sogar 0.01 - macht nur 1W, und immer 
noch 100mV bei 10A - genug zum auswerten)

Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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Jens G. wrote:
>>Die Leistung die dabei raus kommt darf Ptot der Transistoren nicht
>>überschreiten. Ist das soweit richtig?
>
> Soweit theoretisch richtig bei idealer Kühlung. Da aber nichts ideal
> ist, kannste Ptot nicht wirklich ausnutzen. Je nach praktischer Kühlung
> ist es weit weniger. Da mußt Du das mal mit den konkreten
> Wärmewiderständen durchrechnen.

Also Besser 3 TIP2955 parallel schalten oder kann mir jemand einen 
anderen Transistor nennen?

> R6: den würde ich eher in Vin einschleifen (nach C2). Und natürlich auch
> keine 0,47Ohm, sondern ebenfalls weit weniger (wenn's nicht stört, weit
> weniger als 0.1Ohm - vielleicht sogar 0.01 - macht nur 1W, und immer
> noch 100mV bei 10A - genug zum auswerten)

Dann wird aber auch eine Stromaufnahme angezeigt wenn ich keie Last 
angeschlossen habe oder? Ein wenig zumindest?

A. K. (prx) wrote:
>Ausgleichswiderstände am Kollektor?

Also die Widerstände einfach auf die andere Seite und gut ist? Wo liegt 
dabei genau der unterschied ob Kollektor oder Emitter?

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Andreas Riegebauer wrote:
>
>> R6: den würde ich eher in Vin einschleifen (nach C2).

Da macht der R6 auch wenig Sinn.

Einzig das Verlegen von R3 und Poti an den Ausgang (also rechts von R6 ) 
macht sinn.
So wird dann der Spannungsfall am R6 sauber ausgeregelt.



Es fehlt aber immer noch die Strombegrenzung.

Womit man wieder als Tipp geben kann: Labornetzteil nach FS 12/73

Nebenbei: Die SOA Deiner beiden Längstransistoren  sind bis übers Limit 
genutzt ;-)

Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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Hab die Anregungen eingebaut und noch eine Diode am Ausgang platziert. 
Wozu dient die eigentlich?

SOA...... Kann mir vielleicht jemand andere Transistoren nennen die ich 
da einsetzen kann und die es wenn geht beim C gibt?

Ich möchte als Strombegrenzung gerne eine Elektronische Sicherung 
einbauen. Kann mir jemand einen Link dazu nennen wo eine solche 
Sicherung erklärt ist?

LG
Andreas

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Andreas Riegebauer wrote:
> Hab die Anregungen eingebaut und noch eine Diode am Ausgang platziert.
> Wozu dient die eigentlich?

Verpolschutz. Ist für ein 10A Netzteil aber zu schwach als 1N4xxx (== 1A 
Diode)

>
> SOA...... Kann mir vielleicht jemand andere Transistoren nennen die ich
> da einsetzen kann und die es wenn geht beim C gibt?


mehr tip2955 parallel

>
> Ich möchte als Strombegrenzung gerne eine Elektronische Sicherung
> einbauen.

Tja, kommt dann halt noch  drauf an wer schneller ist. Die "ES" oder die 
"SOA exeeded".

> Kann mir jemand einen Link dazu nennen wo eine solche
> Sicherung erklärt ist?

http://www.elektrikforen.de/.../3037-stabilisierun...

>
> LG
> Andreas

www.gidf.de

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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A. K. wrote:
> @Andreas,@Andrew: Der LM317 regelt die Spannung zwischen seinem Ausgang
> (Pin 2) und seinem Fusspunkt (Pin 1). Nicht die zwischen Fusspunkt und
> Masse. Die Spannung über R6 addiert sich folglich zur Spannung über R3
> und wird mitnichten ausgeregelt.


Ja, nee, iss klar. Der Theoretiker A.K. mal wieder mit Nonsens.

Erklär das mal meinem Testaufbau das er das nicht ausregeln darf.

Es aber tut.


hth,
Andrew


Nachtrag: Hast es wohl endlich selber gemerkt und gelöscht.

Autor: A. K. (prx)
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Wollte es nur ausführlicher formulieren:

Der LM317 regelt die Spannung zwischen seinem Ausgang auf Pin2 und 
seinem Fusspunkt auf Pin 1. Also die Spannung über R6 und R3 zusammen. 
Steigt die Spannung zwischen Pin 2 und Pin 1, regelt er ab. Steigende 
Spannung über R6 aka steigender Laststrom führt folglich zum Abregeln 
des LM317, folglich zu sinkender Ausgangsspannung.

Ausreglen ist für mich was anderes.

Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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Andrew Taylor wrote:
> Andreas Riegebauer wrote:
>> Hab die Anregungen eingebaut und noch eine Diode am Ausgang platziert.
>> Wozu dient die eigentlich?
>
> Verpolschutz. Ist für ein 10A Netzteil aber zu schwach als 1N4xxx (== 1A
> Diode)

Ich habe einfach mal eine Diode reingezeichnet. Mir ist die Funktion 
dieser Diode aber nicht ganz klar. Was macht das Teil? Wann leitet 
diese? Bzw. Was muss ich falsch gemacht haben das diese tut was auch 
immer sie tun soll?

Autor: Reinhard R. (reirawb)
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Andrew Taylor wrote:
> Andreas Riegebauer wrote:
>
> Da macht der R6 auch wenig Sinn.
>
> Einzig das Verlegen von R3 und Poti an den Ausgang (also rechts von R6 )
> macht sinn.
> So wird dann der Spannungsfall am R6 sauber ausgeregelt.

Einspruch, Euer Ehren. Der '317 versucht den Spannungsabfall zwischen 
Adj und Vo auf ca. 1,25 V auszuregeln. Bei der von Dir vorgeschlagenen 
Variante geht der lastabhängige Spannungsabfall über R6 mit in die 
Regelung ein und verschlechtert diese.

> Es fehlt aber immer noch die Strombegrenzung.

Bei Deiner Version:
R6 = 0,125 Ohm und die Ausgangsspannung bei 10 A beträgt 0 V :-)

Reinhard

Autor: Jens G. (jensig)
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Jo - Andrew - Dein Einwand war leider etwas falsch bezüglich R6, da der 
317 nicht gegen Masse die Sache regelt. Zumal auch dort bereits der 
Spannungsteile paar mA durch den R6 schickt.
Also ich bleibe dabei - R6 in Vin einschleifen. Die paar mA, die die 
Schaltung zusätzlich zieht, dürften sich im Bereich um 10mA liegen. Also 
0,1% von Imax - das stört hoffentlich nicht - oder? Und wenn doch, dann 
kann man ja in der nachfolgenden Stromauswerteschaltung dieses Strömchen 
noch etwas wegnivellieren.

Autor: A. K. (prx)
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Wenn man hier eine Strombegrenzung einbauen will, dann bieten sich die 
Emitterwiderstände an. Wenn man die so dimensioniert, dass bei maximalem 
Strom 0,6V abfallen, dann kann man mit einem zusätzlichen dadurch 
angesteuerten Transistor die Längstransistoren bei höherem Strom 
abregeln.

Autor: Jens G. (jensig)
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nur daß dann der 317 versucht, durch volles durchsteuern die 
Ausgangsspannung zu halten, also >1,5A durch den 317. Bei angenommenen 
Uin=20V gleich 30W - etwas zu viel für den 317 - auch auf die 
Strombegrenzung/Temp-Überwachung des 317 sollte man sich bei höheren 
Leistungen nicht mehr für längere Zeit verlassen.

Achja, die Trnasistoren müssten natürlcih auch für den Kurzschlußfall 
gerüstet sein (max. Spannungsdifferenz bei max. Strom)

Autor: A. K. (prx)
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Yep, optimal ist das nicht. Aber ohne diese Schaltung bleibt der LM317 
ganz - aber die Längstransistoren sind bei Kurzschluss ziemlich schnell 
über'n Jordan und die Schaltung dahinter bei Auflösung des Kurzschlusses 
dann auch. So hält das immerhin eine ganze Weile durch.

Man kann das natürlich beliebig kompliziert gestalten. Aber irgendwann 
ist ein beliebig aufgebohrter LM317 nur noch Unfug und sollte anderen 
Schaltungen weichen.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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A. K. wrote:
> Yep, optimal ist das nicht. Aber ohne diese Schaltung bleibt der LM317
> ganz - aber die Längstransistoren sind bei Kurzschluss ziemlich schnell
> über'n Jordan und die Schaltung dahinter bei Auflösung des Kurzschlusses
> dann auch. So hält das immerhin eine ganze Weile durch.
>
> Man kann das natürlich beliebig kompliziert gestalten. Aber irgendwann
> ist ein beliebig aufgebohrter LM317 nur noch Unfug und sollte anderen
> Schaltungen weichen.

Tja, auch wenn FS12/73 eine alte Sache und immer wieder hier angebracht 
ist:

Dieser Vorschlag funktioniert wenigstens einwandfrei. Und gerade für 
eine zuverlässiges Labornetzteil ist das (finde ich) eine wesentliche 
Sache.


Schade, das  Andreas Riegebauer so hartnäckig an dem aufgebohrten lm317 
festhält. Da kann man ihm auch nicht helfen. Hinweise gab es ja nun 
genug die Finger davon zu lassen.

Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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Also bis jetzt habe ich noch nirgendwo rausgelesen das die Sache mit dem 
LM317 "blöd" ist.

Was ist denn das FS12/73?

Autor: Jens G. (jensig)
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naja, für sich alleine ist er nicht blöd - da ist er schon noch aktuell 
genug (für micht jedenfalls), aber die Sache mit dem aufgebohrten LM317 
(also zusätliche Transis zur Erweiterung des Strombereichs, was damit 
auch jetzt nötigen Aufwand für den Kurzschlußschutz nach sich zieht) ist 
etwas blöd - da gibt's bestimmt besseres. Da betrachte ich sogar den 
uralten µA723 als bessere Lösung, wenn wir mal bei linearen Reglern 
bleiben wollen. Aber heute gibt's wohl bessere Lösungen ...

Autor: Gast (Gast)
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Ein Labornetzteil ist ein halen Aufwand!
Werdet ihr das nie lernen?
Besonders mit 10 A Ausgangsstrom in simpeler Längsreglertechnik.
Am Anfang wollte ich ein 0-30V 0-3A Netzteil haben und jetzt
ist es doch nur 0-20V , 0-2A geworden.
Die Entwicklungsarbeit der Platine das Program für den
Mikrocontroller ( für die  LCD Display Anzeige ) war ein riesen
aufwand aber es hat sich gelohnt und das selbstbau Gehäuse
war der schlimmste Akt von allen.

Wie wäre es mit Sachen die nicht gleich jeder baut?
Ein Netzteil mit Mikrocontroller am Ausgang welcher über
nen ADC die Ausgangspannung mist und bei bestimmen grenzen
die Eingangspannungwicklungen per Relais umschaltet um die
Verlustleistung reduziert? Oder eine Schaltung die bei überhitzung
das Netzteil schützt...da gibt es so vieles.
Warum muss es dann ein LM317 Netzteil mit Transistoren sein?
Das gibt nur Probleme.
Nimm eine erprobte und vernüftige Schaltung mit einen µA723 oder
OpAmps, passe diese an deinen Gegebenheiten an, versuche sie
zu verstehen und 'erfinde' dir neue Sachen.

Mache dich darauf gefasst das es ein heiden aufwand wird ( bei mir mehr 
als ein halbes Jahr ) und das du oft verzweifeln wirst aber es soll
eine Grundlage deiner Basteleien oder sonst was sein.. da möchte man
doch was vernüftiges haben. Zumal ein selbstbau garantiert teurer
als etwas gekauftes sein wird.

Wenn es dir das alles nicht wert ist und du nicht bereit bist diese
Zeit arbeit mühe und vorallen Geld zu investieren dann bist du mit etwas
fertigen aus einen Laden besser bedient.

Autor: A. K. (prx)
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Andreas Riegebauer wrote:

> Was ist denn das FS12/73?

Beitrag "Funkschau Labornetzgeraet Nachbau aus Funkschauheft 12, 1973"

Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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Welche Vorteile habe ich wenn ich das ganze auf diese Art löse wie im 
Anhang?

Wie berechne ich die Verlustleistung über den Transistor?

LG
Andreas

Autor: Gast (Gast)
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Genauso wie sonst immer das alles im Transistor verbraten wird :)

Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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Also die Verlustleistung ist gleich?

Welchen Vorteil habe ich dann wenn ich ein uC gesteuertes Netzteil 
(kompliziert) baue, im Vergleich zu einem mit einem aufgebohrten LM317?

Autor: A. K. (prx)
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Beispielsweise die Schwingneigung. Eine digitale Regelschleife kann 
genauso schwingen wie eine analoge. Muss man dann softwareseitig 
angehen.

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