Hier soll eine einfache Labornetzteilschaltung diskutiert werden, die in einem anderen Thread bereits zur Sprache kam. Da es in dem Thread noch um andere Dinge ging und der Titel nicht passte eröffne ich nun einen neuen. Ziel ist nicht eine perfekte Schaltung mit allen Features die man sich nur so vorstellen kann, sondern eine möglichst einfache und nachbausichere. Sie füllt die Lücke zwischen den ganz einfachen (LM317) und den aufwendigen Labornetzteilschaltungen mit mehreren Opamps. Trotzdem ist die Spannungsregelung schneller als in vielen kommerziellen Netzteilen. Der LM723 hat eine sehr rauscharme Referenz, die um Welten besser ist als ein LM317 oder ein Festspannungsregler. Die Qualität der Ausgangsspannung ist also sehr gut. Die Stromregelung kann im Betrieb um ein paar Prozent schwanken, was jedoch in kaum einer Anwendung kritisch ist. Sie ist jedoch keineswegs langsam. Die Regelschaltung besteht aus nur zwei Halbleitern und ist somit im Fall eines Falles auch in Minutenschnelle repariert. Bauteile: Q1 ist ein BDW83C R4/R5 sind ein 10k Poti zur Spannungseinstellung R9 ist ein 3k3 Poti zur Stromeinstellung Die Stromeinstellung ist für 3A ausgelegt. Will man das ändern, so muss man R7/R8/R9 anpassen.
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Also ein LM (µA, UA, MAA oder wie die alle heißen) 723 geht gar nicht. Lies hier mal was die Fachleute so dummes schreiben. Auch ein xx709 ist bäää genau so wie ein xx741 und auch neuerdigs gehören Z-Dioden dazu, alles Entwicklungen die kein Mensch jemals gebraucht hat. Trotzdem funktionieren Geräte mit diesem Sondermüll in tausenden Anwendungen bis jetzt völlig problemlos und mit hervorragenden Parametern. Ich persönlich liebe den 723 auch gerade wegen seiner internen Z-Diode die ich auch gern nur deswegen nehme und damit mit den internen OPVs im 723 hervorragende Stromquellen gebaut habe die keinen Vergeleich zu irgenwelchem modernen Gerümpel negativ nachstehen. Ich habe unmengen an Applikationen in denen der 723 bis Heute einfach einen guten Job macht und würde nichts Anderes nehmen. Fast alle Labornetzteile von STATRON basieren auf diesem genialen IC und haben sich bis jetzt millionenfach bewehrt, also nimmm das Ding und gut ist.
Ich empfehle mal das Studium des Datenblattes des '723. Einen 2N3055 (Bmin=20) direkt damit anzusteuern um auf 3A zu kommen ist recht grenzwertig...
Stefan Wimmer schrieb: > Ich empfehle mal das Studium des Datenblattes des '723. Einen 2N3055 > direkt damit anzusteuern um auf 3A zu kommen ist recht grenzwertig... Schon klar. Deswegen ist Q1 auch ein BDW83. Siehe Text. Wobei man bis 2A Ausgangsstrom schon einen 2N3055 oder einen BD249 ohne zusätzlichen Teiber nehmen könnte.
Malignes Melanom schrieb: > Der LM723 hat eine sehr rauscharme Referenz, aber nur wenn man auch den >5uF Kondensator an Pin 5 bei entsprechenden Spannungsteilerwiderständen hängt. s. Bild DS008563-31. Ohne Tiefpaßfilter wird das nix mit rauscharm. Gruß Anja
Ich nehm' mal an, R2 dient zum Einstellen der Ausgangsspannung. Damit kommt man aber nicht unter 3.6V. Interessant ist natürlich vor allem der Reglerübergang vom Konstantspannungs- in den strombegrenzten Betrieb
@Malignes Melanom Toller Name, soll der irgendwie lustig sein?
OldTimer schrieb: > Ich habe unmengen an Applikationen in denen der 723 bis Heute einfach > einen guten Job macht und würde nichts Anderes nehmen. > > Fast alle Labornetzteile von STATRON basieren auf diesem genialen IC und > haben sich bis jetzt millionenfach bewehrt, also nimmm das Ding und gut > ist. Mich würde mal interessieren, wo du den 723 noch kaufen willst.
> Mich würde mal interessieren, wo du den 723 noch kaufen willst.
Beim Distri?
Farnell und RS haben z.B. jeweils über 1000 am Lager.
> Mich würde mal interessieren, wo du den 723 noch kaufen willst. Wieviel brauchst du denn? http://www.reichelt.de/ICs-A-A-/-A-723-DIL/index.html?;ACTION=3;LA=444;GROUP=A211;GROUPID=2908;ARTICLE=23431;START=0;SORT=artnr;OFFSET=16;SID=11ToTNT38AAAIAAHHeYS80bf86e2168ca6570219ca42415425daf
au man... da die Bezugsquellen ja jetzt bekannt sind von dem "schwer" erhältlichen Regler, könnte man ja weiter machen?!? Interessant wäre noch eine zusätzliche Negativreglung mit einem zweiten 723. Gruß Michael
Malignes Melanom schrieb: > Hier soll eine einfache Labornetzteilschaltung diskutiert werden, > Der LM723 hat eine sehr rauscharme Referenz,die Qualität der > Ausgangsspannung ist also sehr gut. > Die Regelschaltung besteht aus nur zwei Halbleitern und ist somit im > Fall eines Falles auch in Minutenschnelle repariert. > > Bauteile: > > Q1 ist ein BDW83C Ein Nachteil dieser Schaltung ist, das Du durch den Mehrfach- (ich glaube Vierfach-)Darlington einen recht hohen Mindest- spannungsabfall über Dein Regelglied hast und damit die höchste, einstellbare Spannung begrenzst. Gruss Harald
Danke für die Korrektur. Bislang schaute ich immer unter uA723 äh LM - weiß nicht mehr. Interessant, wie sich die Leute dann auf sowas wie die Geier stürzen. Sind die LM und uA vergleichbar, oder ist da einer besser? Mich würde mal interessieren, ob der Chip wirklich rauschärmer als ein z.B. TL431 oder LM317 ist.
Abdul K. schrieb: > Mich würde mal interessieren, wo du den 723 noch kaufen willst. Sowohl National als auch STM haben den aktuell in normaler Produktion!
Ah. Hilde ist gerade aufgestanden. Guten Morgen!
Abdul K. schrieb: > Mich würde mal interessieren, ob der Chip wirklich rauschärmer als ein > z.B. TL431 oder LM317 ist. In welchem Frequenzbereich denn? jeder gibt da andere Bereiche an. Welcher ist für Dich interessant? Audio-Bereich oder sub 10Hz-Bereich? normalerweise wird das Breitbandrauschen ab 10 Hz aufwärts angegeben. Beim LM723 seltsamerweise ab 100 Hz. Ob jetzt ein LM723 mit 86uV bei 5V ausgang = 17ppm 100Hz-10kHz oder ein LM317 mit 30ppm 10Hz-10kHz besser ist? Oder steigt der LM723 unter 100Hz so stark an daß er trotzdem schlechter ist? Wobei die 2.5uV = 0.5ppm mit externem Tiefpaß Filter (fg=20Hz?) beim LM723 nicht schlecht sind. Bleibt trotzdem noch die Frage was ist mit Frequenzen unter 100 Hz die lassen sich auch mit einem guten Tiefpaß fast nicht wegfiltern. Gute buried zener Referenzen haben typisch unter 3uVeff bei 5V = 0.6ppm über 10Hz - 1kHz was also etwa 2ppm bis 10kHz entsprechen dürfte. Beim TL431 von TI lese ich 5-10 ppm aus 10Hz - 10kHz. Gruß Anja
Ja, das frage ich mich ja auch alles bzw. es ist verwirrend. Die meisten Regler habe eine Grenzfrequenz von ca. 50KHz. Darüber erfolgt die 'Regelung' nur noch durch den Ausgangs-Kondi. Der Chip schiebt also nur noch den Spannungsmittelwert durch. Dann kenne ich die Geschichte, daß ältere Chips logischerweise auf älteren Wafern gezeugt wurden. Die sollen von Natur aus ungleichmäßiger und was das Niedrigfrequenzrauschen angeht, schlechter sein. Es gibt aber auch alte Chips, die neu designet <geshrinkt> wurden, aber mit der alten marktgängigen Bezeichnung weiterhin verkauft werden. So ein Chip wird dann weniger Rauschen. Ein CMOS-Chip, den man geshrinkt hat, wird durch die kleineren Strukturen eine höhere Transkonduktanz haben und im NF-Rauschen schlechter sein. Nebenbei wird auch sein zulässiger Spannungsbereich verkleinert sein. Dann gibts neuere Fertigungstechnologien, die symmetrische NPN/PNP-Transis ermöglichen. Sowas gabs früher nicht! Eine symmetrische Ausgangsstufe sollte durch die bipolare Regelungsmöglichkeit von Natur aus, weniger Rauschen. Also da sollten wir länger drüber reden. Und vielleicht endlich mal ein haltbares Ergebnis jenseits von esoterischem HiFi hinlegen. Gute Nacht erstmal.
Abdul K. schrieb: > Also da sollten wir länger drüber reden. Meinst du das ernsthaft? Hier geht es um ein pisseliges Netzteil und nicht um Wissenschaft. Das solche Vorhaben immer wieder zerredet werden müssen. Kopfschüttel
Anja schrieb: > Abdul K. schrieb: >> Mich würde mal interessieren, ob der Chip wirklich rauschärmer als ein >> z.B. TL431 oder LM317 ist. > > ...viele Angaben über Rauschdaten... Irgendwie frage ich mich sowieso, für welche Verbraucher diese Rauschdaten überhaupt eine Rolle spielen. NF-Verstärker z.B. haben doch zusätzlich noch eine starke Unterdrückung der Störungen auf der Betriebsspannung. Und die meisten anderen typischen Schaltungen, die man an ein Labornetzteil anschliesst, auch. Ich denke, da spielen andere Daten wie z.B. eine schnelle Regelung eine wesentlich grössere Rolle. Gruss Harald
>Irgendwie frage ich mich sowieso, für welche Verbraucher diese >Rauschdaten überhaupt eine Rolle spielen. NF-Verstärker z.B. haben >doch zusätzlich noch eine starke Unterdrückung der Störungen auf der >Betriebsspannung. Ein LM317 rauscht mit 0,003% der Versorgungsspannung im Bereich zwischen 10 und 10kHz. Macht 450µVeff oder 4,5µVeff/SQRT(Hz), wenn man es über das Band gleichmäßig verteilt. Ein TL071 hat bei 10kHz eine PSRR von rund 46dB. Also schlägt das Rauschen der Versorgungspannung mit 22,5nVeff/SQRT(Hz) auf den Eingang des OPamp durch. Der TL071 erzeugt selbst aber nur 18nV/SQRT(Hz), also spielt in dieser kleinen Abschätzung das Rauschen der Versorgungsspannung schon eine Rolle. NF-Verstärker ohne OPamp, die diskret aufgebaut sind und Schaltungsteile meiden, die eine gute PSRR sichern, wie Konstantstromquellen in den Vorstufen, etc., können weit schlechtere PSRR-Werte aufweisen. Da muß dann oft zusätzlich die Versorgungsspannung mit RC-Gliedern und Gyratoren gefiltert werden. Und zu deren Dimensionierung muß man schon wissen, wie sehr ein Spannungsregler rauscht. Also die Rauschdaten beim LM723, LM317, etc. sind schon wichtig. Ja, der LM723 ist besonders rauscharm. Da bleibt ein LM317 deutlich zurück. Allerdings kann man das Rauschen des LM317 mit dem Bypaß-Kondensator erheblich verbessern und ein zusätzliches RC-Glied in der Versorgungspannungsleitung ist jetzt auch nicht die Welt.
Sicherlich spielt die Frage des Rauschens für den TO keine große Rolle. Aber es gibt nunmal Schaltungen, bei denen es wichtig ist. HF-Geschichten, Mikrofonschaltungen, Meßgeneratoren, usw. So wie ich das sehe, birgt aber der Bypass-Kondi beim LM317 die Gefahr der Instabilität. Da gibts ein Paper drüber samt Simulation. Ich werde wohl selber messen müssen. Gibts denn einen modernen preisgünstigen Chip, der dem LM723 ebenbürtig ist? z.B. dann aber kleiner? Wie wäre es mit diskretem Aufbau aus einer LED und einem OpAmp mit einem Ausgangstreiber-Transe? Man findet viel über Qualitätsvorstellungen von Spannungsreglern. Das meiste davon bewegt sich aber im Esoterikbereich der Audioisten. Haltbare Vorschläge sind eher selten. Wenzel und Jung fallen mir da ein. Naja, viel mehr fand ich eigentlich auch nicht.
Abdul K. schrieb: > Ich werde wohl selber messen müssen. Stimmt, und zwar in genau dem Frequenzbereich der Dich interessiert. Abdul K. schrieb: > Gibts denn einen modernen preisgünstigen Chip, der dem LM723 ebenbürtig > ist? z.B. dann aber kleiner? Ich nehme gerne den LT1763 mit 20uVrms/5V = 4ppm (10-100kHz) bei 10nF Bypass Kondensator. Ob der preisgünstig ist muß jeder für sich entscheiden. Mir kommt es bei meinen batteriebetriebenen Schaltungen auch auf den Stromverbrauch an. Geringer Stromverbrauch und geringes Rauschen schließen sich normalerweise aus. Gruß Anja
>So wie ich das sehe, birgt aber der Bypass-Kondi beim LM317 die Gefahr >der Instabilität. Da gibts ein Paper drüber samt Simulation. Habe ich noch nie erlebt. >Wie wäre es mit diskretem Aufbau aus einer LED und einem OpAmp mit einem >Ausgangstreiber-Transe? Die heutigen LEDs haben nicht mehr einen so ausgeprägten Knick wie früher... Dann doch lieber mit einem Standardregler vorregeln und mit einem RC-Glied bzw. Gyrator (R+C+NPN) feinsieben. Da bleiben hinsichtlich Rauschen kaum noch Wünsche offen. Früher hat man solche Probleme mit simpler Schaltungstechnik gelöst. Ohne dich jetzt zu meinen, Abdul, verlangen heute viele sofort nach einem Spezialchip, weil sie nicht mal mehr wissen wie ein RC-Glied funktioniert...
Hallo zusammen :) Der 723 ist zwar recht Alt, was aber IMMER bei dem Phantastischen Chip UNBEDINGT zu beachten ist, ist das der LM723 gerne in HF Schaltungen "Wild schwingen kann", (aber nicht muss bei EMV, EMG gerechten Design), es gibt da sogar eine Schaltung für ein Funk Netzteil bei den Amateurfunkern, ich glaube die heißt "Funknetzteil II", oder so ähnlich, ein guter Ersatztyp ist der MC 1466 von Motorola den ich auch schon öfter im Einsatz hatte, zu erwähnen bleibt noch das der LM723 eine Hochgenaue Referenz Spannung abgibt die ich immer wieder zum Kalibrieren nehme um meine Messinstrumente zu Kalibrieren :) Bis dann viel Spaß am Experimentieren und Diskutieren, + einen guten Start in die neue Woche :)
Der MC1466 scheint mir noch älter und schlechter verfügbar. Messen selber, ja klar. Allerdings, wer mißt einen Regler über 100KHz? Da übernehmen doch die Kondis bereits komplett. Ich bin noch einige Stunden mit Tante Google unterwegs gewesen. Die Links hier scheint mir als Ausgangsbasis ganz geeignet: http://www.acoustica.org.uk/t/naim/35clockreg.html http://www.techlib.com/electronics/finesse.html http://www.tnt-audio.com/clinica/regulators2_impedance1_e.html http://www.tnt-audio.com/clinica/regulators_noise3_e.html https://groups.google.com/group/rec.radio.amateur.homebrew/browse_thread/thread/901546f8a682c1cb/e36fe4847e5bc201?hl=de&ie=UTF-8&q=mc1723+noise# Onsemi hat wohl den MC1723 gekippt. Den LT1763 werde ich mir mal aufbauen. Klar, es ist immer eine Frage des Eigenleistungsverbrauchs und eventuell Preis und Größe. Nein, ich bevorzuge keine Spezialchips. Die sind wohlmöglich in wenigen Jahren weg und man steht im Regen. Also ein Spezialtyp muß sich dann schon wirklich lohnen. Andernfalls einen Vorrat anlegen.
Was wirklich rauscharme Sachen angeht, habe ich einen neuen Thread aufgemacht: Beitrag "rauscharme Spannungsregler und Referenzen"
He, sucht jemand ein vernünftiges Netzteil ? - mit dem LM723 ! Spannung einstellbar in zwei Bereichen: von 0 - 6 V und 1 - 30 V Stromstärke einstellbar 0 - 1 A und 1 - 10 A Dann schaut euch mal folgende Webseite an. http://www.sentex.ca/~mec1995/circ/ps3010/ps3010a.html Hier findet ihr die komplette Beschreibung, Bauanleitung, Justieranleitung etc.... Ich bin momentan dabei es nachzubauen... Wer noch weitere Bauanleitungen sucht soll mal hierher schauen http://www.sentex.ca/~mec1995/circ/circuits.htm Grüsse aus der Schweiz Peter
> sucht jemand ein vernünftiges Netzteil ? - mit dem LM723 ! [...] > http://www.sentex.ca/~mec1995/circ/ps3010/ps3010a.html Im Schaltplan hat er einen LM723 zur Regelung und 4 Stück 2N3772 die er damit parallel ansteuert. Ist das ein gutes Konzept? Wird nicht der von der Serienstreuung her schlechteste wärmer, bekommt dann noch mehr Strom ab, wird noch wärmer, ... bis es raucht? Gruß, Gerd
Gerd E. schrieb: > Ist das ein gutes Konzept? Es gibt bessere und viele schlechtere. Gerd E. schrieb: > Wird nicht der von der Serienstreuung her > schlechteste wärmer, bekommt dann noch mehr Strom ab, wird noch wärmer, > ... bis es raucht? Nein. Ohne R6 bis R9 stirbt der bessere, nicht der schlechtere. Mit den Widerständen teilen sie sich die Arbeit einvernehmlich mit erträglichen Abweichungen.
>Ist das ein gutes Konzept? Wird nicht der von der Serienstreuung her >schlechteste wärmer, bekommt dann noch mehr Strom ab, wird noch wärmer, >... bis es raucht? Dem soll R6...R9 entgegenwirken...
> Ist das ein gutes Konzept? Dagegen hat er Stromverteilungswiderstände R6-R9 drin, aber der LM732 benötigt ein "input output differential" von 3V für saubere Arbeit, und dahinter kommen noch 3 Ube-Strecken, also insgesamt ein Spannungsabfall von 5.1V (je nach Rechenweg) von der minimalen Eingangsspannung aus, was bei 10A schon mal 50 Watt Verlust im besten Fall bewirkt (und 350 Watt im schlechtesten). Eine schlechte Schaltung.
Zu den 3 externen Basis Emitter-strecken kommt noch die Diode, die Emitterwiderstände und der Shunt. Es ist also mit den 5,1 V noch nicht getan - da kommen noch mal etwa 2 V dazu. Selbst für den 30 V Bereich ist das nicht gut. In dem Leistungsbereich wäre eine Umschaltung am Trafo das mindeste, und mittlerweile eigentlich aktives PFC Pflicht.
>aus, was bei 10A schon mal 50 Watt Verlust im besten Fall >bewirkt (und 350 Watt im schlechtesten). >Eine schlechte Schaltung. Das ist nunmal das Problem von Linearreglern, daß die überschüssige Spannung durch Verheizen vernichten wollen... Schaltregler sind da zwar besser, aber wenn die wenig rauschen sollen, sucht man wohl lange nach diesen Typen.
Jens G. schrieb: > Schaltregler sind da zwar besser, aber wenn die wenig rauschen sollen, > sucht man wohl lange nach diesen Typen. Nicht besser und schlechter. Das sollte man anders sehen: Ein Labornetzteil benutzt man seltenst für den Dauerbetrieb, sondern eher im Entwicklungsstadium. Für das fertige Irgendetwas sieht man dann eine geeignete Energiequelle vor. Also scheiß auf den Wirkungsgrad eines Labornetzteiles, es muß universeller benutzbar sein und nur das zählt.
Ok, wenn Du das nur auf das Labornetztteil beziehst, dann ist das schon klar.
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So, ich war nicht untätig ... Ich habe mal den Ausgangstransistor durch einen MOSFET ersetzt. Wow! Bei einem Lastsprung von 0 auf 4A bricht die Ausgangspannung gerade mal um 17mV ein! Dabei ist die Spannung nach ~1,8us ausgeregelt. Zum Vergleich: mein gekauftes Labornetzteil (von EA, also kein Schrott) ist fast 100 mal langsamer! Ein dicker MOSFET wie der IRF260N kann locker 100W verbraten. Dadurch kann man sich die Trafoumschaltung für ein 30V/3A Netzteil sparen. Kleiner Nachteil: die Dropoutspannung steigt auf knapp 5V an. Aber: durch die verlustarme Ansteuerung braucht der 723 weniger als 10mA. Daher kann man einfach die Trafospannung mit einer Villard oder Greinacher-Schaltung verdoppeln und die Versorgungsspannung für den 723 mit einer Z-Diode auf 39V regeln. Daraus ergibt sich ein weiterer Vorteil: die Dropoutspannung wird jetzt nicht mehr von der Rippelspannung abgezogen. Die effektive Dropoutspanning ist also 0V! Die Stromregelung übernimmt jetzt ein separater Opamp. Jetzt ist auch eine LED drin, die den CC Modus anzeigt :) Letztes Problem die minimale Ausgangsspannung ist knapp 1V. Mal sehen was man da machen kann ...
Miller-Multiplikation, sehr schön. MOSFETs sind eigentlich sauschnell und eher durch ihre Gehäuse-Induktivität begrenzt. Damit sollte dann auch der Ripple besser werden, denn die Spannungsverdoppelungsschaltung wirkt als Stromquelle.
Malignes Melanom schrieb: > Ich habe mal den Ausgangstransistor durch einen MOSFET ersetzt. Am Ausgang Kurzschluß, der 723 will regeln. Ugs macht was? Da muß also noch was rein... (Ist nur ein Hinweis)
Der Einwand mit dem Kurzschuss ist schon gut - es besteht kurzeitig die Gefahr einer zu hohen Gate-Spannung. Da fehlt also noch ein Schutz. Ein Labornetzteil sollte bei fast jeder Last stabil sein. Man müsste die Schaltung auch noch mal mit Kapazitiver und Induktiver (verschiedene Werte, jeweils mit etwas Serienwiderstand) Last testen. Damit man da überhaupt eine Chance hat das es stabil wird, braucht man in der Regel eine RC Schaltung als Mindestlast. In realen Schaltungen ist das teils einfach ein Elko mit genügend ESR. Für einen guten Test sollte man sich mal die Schleifenverstärkung als Funktion der Frequenz anschauen. Ein anderer Interessanter Punkt wird der Übergang zwischen Spannungs und Stromregelung. Als bei der Schaltung mal das Stromlimt auf etwa 3 A Einstellen und dann den selben Test nochmal.
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Malignes Melanom schrieb: > Letztes Problem die minimale Ausgangsspannung ist knapp 1V. Mal sehen > was man da machen kann ... So in der Art kann man das machen.
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