Hallo Forum, gegen Ende meiner Ferien wollte ich nochmal ein Projekt starten. Weil ich zur Zeit kein (gutes) Netzteil habe wollte ich mit selbst eins bauen. Dazu habe ich mir ein paar Rahmenbedingungen gegeben: - 0-25V (ich brauche ab und zu mal 24V + n bisschen Reserve) - 1A - 2 Channel Also habe ich heute mal einen Schaltplan gezeichnet; gleich mal vorweg: 1. noch fehlen die Abblock-Kondis (an den Opams weiß ich nicht wo sie genau hingehören... Ist ja ein multipart-Teil) 2. ich kommen aus der Digital-Ecke, sprich ich bin sehr neu in der analogen Technik, inklusive OpAmps -> bitte auf grobe Fehler hinweisen Zum Schaltplan (von links nach rechts lesen): Im oberen Teil ist der Analog-Teil, mit den 2 Channels (alles bis auf den Input-jack ist doppelt ausgeführt). Zur Erklärung: Pro Kanal messe ich über den 1Ohm-Widerstand dens Spannungsabfall, damit ich weiß wie viel Strom fließt (Differential Amplifier 1/2). Danach schaue ich, ob der Strom (repräsentiert durch die Spannung Ireal) größer als der durch Iset ist, wenn ja schaltet es den Set-Pin vom Spannungsregler auf low, wenn nicht dann liegt am Set-Pin die gewünschte Spannung an, gesteuert durch Vset (Constant Current and Constant Voltage Control). Dann kommt der eigentliche Spannungsregler-Teil. Eigentlich kommt nur die Set-Spannung an den richtigen Pin, die Spannung liegt an, und an Vout hängt noch eine mindest-Last (vgl Datenblatt vom LT3080) und eine Schutzdiode (Voltage Regulator). Diese Spannung wird schließlich ausgegeben und kommt über nen OpAmp mit einem Spannungsteiler an den ADC vom µC (µC Sense Input). Die Spannung für den µC und das Display kommt gerade noch von einem 7805, aber bei 30V verheizt der viel zu viel, da sollte man lieber einen Schaltregler nehmen, am µC macht der Ripple ja nichts. Der µC-Teil ist mehr oder weniger uninteressant; nur die Standard-Beschaltung, plus 4x PWM (Iset1, Vset1, Iset2, Vset2), Buttons, ein Drehencoder und ein Display. Wenn mal jemand drüber schauen könnte wäre ich sehr glücklich, weil die Teile wäre schon etwas teurer und wenn ich es baue dann sollte es am ende auch funktionieren... danke, N.G.
1. Das ist kein Schaltplan, sondern ein Suchspiel. Labels verwendet man zum Übergang von einem Schaltplanblatt zu anderen, und selbst dann schön am linken Rand angeordnet passend zum rechten Rand des anderen Blattes. Du kannst ruhig Linien ziehen. 2. Wie kommst du auf das dünne Brett, der LT3080 würde "up to 2.5A per chennel" liefern ? Laut Datenblatt 1.1A, da kämen deine 1A aus dem Text noch hin. Aber das auch nur bei geringster Differenz zwischen Eingangs- und Ausgangsspannung. Bei dir sollen 30V reingehen und ggf. 0V rauskommen, dann kann der LT3080 nur noch 150mA, Diagramm "Current Limit". 3. LM134 als Stromsenke zieht die Spannung nicht unter 1V, du brauchst schon eine negative Spannung von sagen wir -1.2V, damit der seine ca. 0.66mA ableiten kann und der LT3080 auf 0V kommt. 4. Keinerlei Schleifenstabilitätsbetrachtung obwohl massive zusätzliche Verstärkung durch Q1 erfolgt, auch noch in superungünstiger Schaltungsweise. 5. Auch ein LM324 regelt nicht auf 0V, wenn er Strom nach Masse ableiten muss, sondern hängt dann bei 0.6V. Der sollte auch an -1.2V Versorgung angeschlossen werden. > an den Opams weiß ich nicht wo sie genau hingehören... http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/application-notes/AN-202.pdf > Pro Kanal messe ich über den 1Ohm-Widerstand dens Spannungsabfall Mit der hier oft genug breitgetretenen sehr ungünstigen Differenzverstärkerschaltung http://electronicdesign.com/power/whats-all-error-budget-stuff-anyhow > am µC macht der Ripple ja nichts Stimmt, da dein uC ja nur 0V/5A ausgeben kann und das Netzteil daher entweder 0 oder volle Pulle liefert. Der ATmega328 hat keine Analogausgänge. PWM müsste man erst filtern, aber auch dann schlägt der Ripple der Versorgungsspannung des uC verstärkt voll durch auf die Ausgangsspannung und natürlich deren Genauigkeit. Du hast nirgendwo eine Referenzspannung, sondern betrachtest den uC-Ausgang als solche. Das wird in den Ferien nichts mehr, auch nicht bis Weihnachten, Tonne auf, Schaltung rein, Tonne zu.
Die Spannungsmessung links sollte den spannungsteiler vor dem OpAmp haben. Ich wuerd da den OpAmp weglassen. Der ADC kann das ohne. Die Strommessung ist etwas unguenstig. Ein Ohm fuer einen shunt is viel zuviel. Der wuerde bei 1 A ein Watt verkochen. Nimm da was in der Richtung von 100mOhm oder kleiner. Ein 324 ist auch nicht ein opAmp der Wahl fuer so eine Aufgabe. Er hat bis 3mV Offset. Rechne mal den Fehler. Mein Tip. In die Tonne, kauf ein Dual Netzteil. Und geniesse die Ferien anstelle.
MaWin schrieb: > 1. Das ist kein Schaltplan, sondern ein Suchspiel. > Labels verwendet man zum Übergang von einem Schaltplanblatt zu anderen, > und selbst dann schön am linken Rand angeordnet passend zum rechten Rand > des anderen Blattes. Ok, tut mir leid, ich dachte es wäre verständlich genug. Für mich is es einfach, aber ich habs ja auch gezeichnet. MaWin schrieb: > 2. Wie kommst du auf das dünne Brett, der LT3080 würde "up to 2.5A per > chennel" liefern ? Laut Datenblatt 1.1A, da kämen deine 1A aus dem Text > noch hin. Aber das auch nur bei geringster Differenz zwischen Eingangs- > und Ausgangsspannung. Bei dir sollen 30V reingehen und ggf. 0V > rauskommen, dann kann der LT3080 nur noch 150mA, Diagramm "Current > Limit". Ich wollte dann 3 footprints pro Kanal machen (Bestücken kann man ja weniger) und jeden mit einem 20mOhm R abschließen (vgl. Datenblatt). Daher die 2,5A (ich wollte halt noch ein bisschen Reserve haben). Und das mit dem Diagramm wusste ich nicht, verdammt... Ich sollte das Zeug genauer lesen... MaWin schrieb: > 3. LM134 als Stromsenke zieht die Spannung nicht unter 1V, du brauchst > schon eine negative Spannung von sagen wir -1.2V, damit der seine ca. > 0.66mA ableiten kann und der LT3080 auf 0V kommt. > 5. Auch ein LM324 regelt nicht auf 0V, wenn er Strom nach Masse ableiten > muss, sondern hängt dann bei 0.6V. Der sollte auch an -1.2V Versorgung > angeschlossen werden. Also bracuhe ich in jedem Fall eine negative Spannung? Oder gibt es Bauteile die ohne auskommen? > 4. Keinerlei Schleifenstabilitätsbetrachtung obwohl massive zusätzliche > Verstärkung durch Q1 erfolgt, auch noch in superungünstiger > Schaltungsweise. Wie würde man das denn richtig machen (vllt dumme Anfängerfrage, link würde schon reichen)? MaWin schrieb: > Stimmt, da dein uC ja nur 0V/5A ausgeben kann und das Netzteil daher > entweder 0 oder volle Pulle liefert. Der ATmega328 hat keine > Analogausgänge. PWM müsste man erst filtern, aber auch dann schlägt der > Ripple der Versorgungsspannung des uC verstärkt voll durch auf die > Ausgangsspannung und natürlich deren Genauigkeit. Du hast nirgendwo eine > Referenzspannung, sondern betrachtest den uC-Ausgang als solche. Wenn ich die PWM mit 2 hintereinander geschalteten RC-Gliedern filtere sollte sich der Ripple mMn ich Grenzen halten. Aber ja die habe ich vergessen einzuzeichnen... -.- Meinst du ein externer DAC mit einer Referenzspannung wäre genauer? MaWin schrieb: > Das wird in den Ferien nichts mehr, auch nicht bis Weihnachten, Tonne > auf, Schaltung rein, Tonne zu. Habe ich kein Problem damit. Ich wollte nur schauen ob ich es mit meinem jetzigen Wissen zu was bringe; offensichtlich noch nicht ;) Oder D. schrieb: > Die Spannungsmessung links sollte den spannungsteiler vor dem > OpAmp > haben. Ich wuerd da den OpAmp weglassen. Der ADC kann das ohne. Ich wusste nicht ob der ADC hochohmig genug ist, aber ok, paar schon mal ein bisschen. > Die Strommessung ist etwas unguenstig. Ein Ohm fuer einen shunt is viel > zuviel. Der wuerde bei 1 A ein Watt verkochen. Nimm da was in der > Richtung von 100mOhm oder kleiner. Ein 324 ist auch nicht ein opAmp der > Wahl fuer so eine Aufgabe. Er hat bis 3mV Offset. Rechne mal den Fehler. Oh ja, über die Opamps habe ich mir noch keine gedanken gemacht, dass muss ich noch mit einbeziehen. Den shunt auf 50mOhm verkleinern wäre OK? > Mein Tip. In die Tonne, kauf ein Dual Netzteil. Und geniesse die Ferien > anstelle. Am Geld liegts nicht, mehr am Bastelspaß. Wahrscheinlich kostet die Bastellösung am Ende sogar mehr, aber das wäre mir egal, solange ich dabei etwas lerne. Aber danke shon mal für eure Beiträge
N. G. schrieb: > Also bracuhe ich in jedem Fall eine negative Spannung? Oder gibt es > Bauteile die ohne auskommen? Für ein seriös ab 0 einstellbares Netzteil: Ja. denn der Haupttransistor hat immer einen Leckstrom und wenn man den ableitet, entsteht immer ein Spannungsabfall, also käme man nie genau auf 0V. Wie schon erwähnt kann auch U1B und U2B nicht exakt 0V ausgeben ohne daß er mit einer negativen Spannung versorgt wird. > Wie würde man das denn richtig machen (vllt dumme Anfängerfrage, link > würde schon reichen)? Ein Buch Analog Circuit Design wohl eher. Regelschleifen mit Phasenreserve passend auslegen ist eine Wissenschaft für sich, zumal im Labornetzteil unbekannte induktive oder kapazitive Lasten dran sein können. Ein Emitterfolger macht das einfacher, der LT3080 wäre ein (komplexer) Emitterfolger aber dein NPN nicht. Daher sucht man besser andere Lösungen zum Zusammenmischen (die üblichen Dioden..) Da sowohl der LT3080 (den du wohl nicht mehr verwenden wirst) als auch der LM134 langsam sind, wäre das ganze Labornetzteil langsam regelnd, sprich man müsste die Regelung stark ausbremsen um es stabil zu bekommen. Mit einer negativen Spannung von 1.2V wird das einfacher:
1 | Uout --+-- |
2 | | |
3 | GND --|< NPN |
4 | |E schnelle 1mA Stromsenke |
5 | 470R |
6 | | |
7 | -1.2V -+ |
Basteln sollte man etwas was ein positives Feedback gibt. Nichts, was nicht laeuft. Also ich wuerd zB einen Schaltplan eine Netzteiles kopieren. Das Problem ist, dass vieles, auch ein Netzteil, ohne Oszilloskop nicht machbar ist. Wenn man denn herausgefunden hat, was nicht geht, hat man noch nicht zwingend eine Loesung. NB, die anmerkung wegen dem Ratespiel bezog sich auf das bild, es war zu schlecht lesbar. Ein Linienbild sollte als PNG gespeichert sein, nicht als Jpg oder pdf
:
Bearbeitet durch User
Zum Basteln: Es ist mir egal wie lange es braucht, Hauptsache irgendwann geht es (und wenns bis Weihnachten 2020 dauert). Ich glaube ich werde die Schaltung mal in kleine Häppchen zerlegen und dann kann man über diese diskutieren: Strommessung über shunt:
1 | ___ |
2 | Vin o--+--|___|--+--------------------o Vout |
3 | | R0 | |
4 | | 50m | |
5 | +---------)----------+ |
6 | | | | |
7 | | | | |
8 | | | | |
9 | .-. .-. | |
10 | | |R1 | |R2 | |
11 | | |10k | |10k | |
12 | '-' '-' | |
13 | | | | |
14 | | | |\| |
15 | +---------)--------|+\ |
16 | | | | >----+----o VIreal |
17 | | +--------|-/ | |
18 | .-. | |/| | |
19 | | |R3 | | | |
20 | | |10k | o | |
21 | '-' | -1V2 | |
22 | | | | |
23 | | | ___ | |
24 | GND o--+ +----|___|-------+ |
25 | R4 |
26 | 910k |
Also: funktioniert diese Schaltung? Angestrebt wäre: 0-30V Input 0-5V VIreal Normalerweise würde ich R[4:1] alle 10k machen, aber kann ich mit R4 nicht noch die Verstärkung einstellen?
Wenn Du die Spannungen am + und am - Eingang mal nachrechnest, wirst Du rasch erkennen, dass das so nicht funktionieren kann.
N. G. schrieb: > funktioniert diese Schaltung? Du weigerst dich, den zu dieser Teilschaltung geposteten Link zu lesen ?
MaWin schrieb: > N. G. schrieb: >> funktioniert diese Schaltung? > > Du weigerst dich, den zu dieser Teilschaltung geposteten Link zu lesen ? Ich habs gelesen, aber nicht komplett verstanden (diesmal liegt es aber nicht am englisch...) Ich will es halt einfach verstehen und nicht einfach nur kopieren... Wäre nett wenn es jemand nochmal zusammenfassen könnte, muss aber nicht sein, das essentielle hab ich kapiert, nur nicht warum der Transistor da solche wunder wirkt
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