Hallo, ich versuche zZ mir ein Labornetzteil mit µC Regelung selber zu bauen. Dimensioniert sollte es sein für 0-30V 0-10A. Vorgestellt hatte ich mir ein Linearnetzteil mit 3 stufiger Eingangsspannung, damit ich die Verluste verringere und nicht worst case 300W wegbrate. Über den µC soll die Spannung und ne Strombegrenzung einstellbar sein. Mein Problem zZ ist das ich immer nur Sachen im Netz finde welche sich auf http://www.tuxgraphics.org/electronics/200506/article379.shtml#379lfindex4 beziehen. Bei der Schaltung hab ich nur irgendwie bedenken ob sie nicht zu ungenau und einfach gehalten ist und es fehlt mir die Strombegrenzung mit einstellbarem Wert(Konstanstromnetzteilbetrieb) Hat einer von euch dazu vielleicht nen guten Link oder ne gute Idee wie ich das Gruß Patrick
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Bei einer rein digitalen Regelung stellt sich mir gleich die Frage, wie schnell die ist. D.h. wie schnell kann die Strombegrenzung wirksam werden oder die Spannung nachgeregelt werden. Im Anhang siehst du die Grundschaltung für ein Labornetzteil, die z.B. in Tietze/Schenk Halbleiterschaltungstechnik zu finden ist. Ich denke es ist besser, wenn du die nimmst und die Stellgrößen mit dem Mikrocontroller erzeugst. Du solltest aber unbedingt auf schnelle OPVs achten. Wenn ein OPV eine Größe regelt (Strom oder Spannung) dann ist der andere in der Begrenzung.
Netzteilprojekte wurden hier im Forum schon oft begonnen, ich glaube keines ist wirklich fertig geworden. Da wurde über Bussysteme und modulare Bauweise diskutiert, aber der wesentliche Kern, nämlich eine stabile und schnelle Regelung auch bei induktiver und kapazitiver sowie dynamischer Last, ist nie wirklich fundiert realisiert worden. Schau' mal bei ELV, die verkaufen diverse (auch hochstromige) Netzteile und die Schaltpläne sind dort ebenfalls zu bekommen (kostenloser Download). Als erster Anhaltspunkt sicher nicht verkehrt... Man darf aber nicht vergessen, dass hochwertige Netzteile mit den von dir gewünschten Leistungsdaten problemlos mehrere tausend Euro kosten können. Und dieser Preis entsteht nicht nur durch den auf der Frontplatte aufgedruckten Markennamen.
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Also als Grundlage für mein Netzteil würde ich gerne das von ELV nehmen (Schaltplan angehängt) an sich ist eine relativ gute Funktionsbeschreibung im Datenblatt vorhanden, jedoch fehlen mir für meinen Umbau die Daten ab wann die Temperaturschutzschaltung das Netzteil abschaltet - ab wann würdet ihr das NT abschalten? Würdet ihr einfach die 4 Potis durch Digitale austauschen oder sollte ich über nen r2r AD-Wandler eine Spannung erzeugen welchen mir dass die OpAmps dann verarbeiten? Wenn Digitalpotis soll ich dann die auch die Aufteilung grob Feineinstellung mit je 1 Poti machen oder da Digital auf die Unterteilung grob fein verzichten? http://www.elv-downloads.de/service/manuals/Netzplatine/37838-Netzteilplatine.pdf
es wird auch dieses Mal nix.... Laborgeraete sind keine Basteleien....sie sollten x-Mal zuverlaessiger sein als das Spielzeug das damit gefuettert wird.
Warum Digitalpotis? Wenn du ELV nachbauen willst, sieh dir mal die µC-gesteuerten "Labor"-Netzgeräte von denen an. Dann wirst du feststellen, dass sie immer fast den gleichen analogen Aufbau haben. Auf der digitalen Seite verwenden sie auch eine einfache Konstruktion: Beim AD-Wandler nehmen sie einen 4051 als Multiplexer und als ADC einen mit OPs aufgebauten Dual-Slope-AD. Der DA-Wandler ist nichts anderes als PWM aus dem µC ausgeben und danach RC-Glied und einen Impedanzwandler.
ospite da lontano wrote: > es wird auch dieses Mal nix.... > > Laborgeraete sind keine Basteleien....sie sollten x-Mal zuverlaessiger > sein als das Spielzeug das damit gefuettert wird. Deshalb bau ich auch nicht komplett neu sondern werde nur die Analoge (zuverlässig) um ne Digitale Einstellung und Überwachung erweitern PS.: Wäre das erste Project was nicht fertig würde....
> Deshalb bau ich auch nicht komplett neu sondern werde nur die Analoge > (zuverlässig) um ne Digitale Einstellung und Überwachung erweitern Eine digitale Ueberwachung ist immer langsamer als eine Analoge und damit Murks. Eine digitale Einstellung im Sinne von Eingabe von Zahlen ist ebenfalls aeusserst schlecht. Schliesslich willst du in der Praxis ja oefter mal die Spannung nur ein wenig aendern und das geht ueber ein Poti viel besser. Ausserdem was glaubst du wohl wie toll es ist wenn du dich mal vertippst. :-) Ein Netzteil sollte schon von vorne bis hinten komplett Analog sein und selbst das ist nicht einfach wenn die Lasten schwierig werden. (z.B HF-Kram) Und vergiss nicht dir die Ausgangsspannung deines Netzteils bei schnellen Lastwechseln anzuschauen. Sinnvoller Einsatz eines Microcontrollers koennte ich mir nur fuer folgendes vorstellen: 1. Fernsteuerung der Spannung vom Computer aus. Braucht man zuhause vermutlich nicht, aber wenn du bei dir ein Prueffeld und Qualitaetssicherung im Wohnzimmer hast ist das vielleicht okay. 2. Anzeige von Spannung und Strom. Und eventuell als interessanter Zusatz die Abspeicherung von maximal und minimal Werten. 3. Zusatzfunktion um Strom und Spannung so zu steuern das man sein Netzteil auch als Ladegeraet verwenden kann. Schoen ist es uebrigens wenn die Ausgangsspannung potentialfrei ist damit du sie mit anderen Netzteilen zusammenschalten kannst. Und dann sollte natuerlich auch die Schnittstelle zum Computer potentialfrei sein. .-) Olaf
Olaf: zeig mir das analoge Netzteil, dass ich per 488.2 an meinen PC anbinden kann... meiner Meinung nach sollten Netzteile von vorne bis hinten komplett in schaltreglertechnik und digital geregelt sein. Einstellung kann ja per Drehgeber erfolgen
> anbinden kann... meiner Meinung nach sollten Netzteile von vorne bis > hinten komplett in schaltreglertechnik und digital geregelt sein. Aber nur wenn man keine anspruchsvolle Analogtechnik entwickelt. Olaf
Ich kann mich zu großen Teilen Olaf anschließen - nur hat er das mit der Überwachung falsch verstanden! Ich gebe der komplett analogen Regelung nur die Sollwerte vor (µC ersetzt nur die Potis) dadurch habe ich die schnellen Regeleigenschaften des Analogteils gepaar mit den vorteilen einer Prozessorsteuerung. Übrigens ein Inkrementalgeber ist genauso gut wie ein Poti zu bedienen nur mit dem Vorteil ich kann per Knopfdruck auch gleich noch abgespeicherte Zustände aufrufen....
Muss mal leicht abschweifen. Wie erreicht man denn eine potentialfreie Ausgangsspannung, um Netzgeräte miteinander verschalten zu können ? Ist das mit dem Einsatz eines herkömmlichen Trafos nicht erreicht ?
> Ist das mit dem Einsatz eines herkömmlichen Trafos nicht erreicht ?
Im Prinzip schon, aber man hat ja normalerweise trotzdem
ein geerdetes Metallgehaeuse. Man darf dann also keine Verbindung
zwischen Gehaeuse, Kuehlkoerper, Potis, Ausgangsbuchse usw haben.
Aufwendiger ist das wohl eher bei Doppelnetzteilen. Wenn du also nicht
nur +/-30V sondern auch einmal 60V haben willst.
Olaf
> meiner Meinung nach sollten Netzteile von vorne bis > hinten komplett in schaltreglertechnik und digital geregelt sein. Von dieser Bauweise geht man mittlerweile ab, da diese Netzteile nicht zum Labormäßigen arbeiten mit Analog- und HF-Schaltungen geeignet sind. Olaf hat das richtige dazu schon geschrieben.
Olaf wrote: > Aufwendiger ist das wohl eher bei Doppelnetzteilen. Wenn du also nicht > nur +/-30V sondern auch einmal 60V haben willst. Die Doppelnetzteile die ich kenne haben meist nur 2x30V statt ±30V. Mit ein wenig Zusatzaufwand kann man aus einem Digital gesteuerten Netzteil auch einen einfachen Funktionsgenerator machen.
Man kann aber die Doppelnetzteile zu +-30V zusammenschalten. Die Regelung sollte analog bleiben und der µC soll nur die Chance erhalten die Spannung/Strom vorzugeben und die Ausgangsspannung/-strom zu messen und anzuzeigen. Das machen die Prozessornetzgeräte von ELV. Was mich an ihnen stört ist das Layout der Platinen und die Filterei. Man kriegt da den Eindruck, als ob sie Probleme mit Schwingen gehabt hätten. Ich würde einen ADC und einen DAC nehmen und die Einstellerei mit der seriellen Schnittstelle und Inkrementalgeber machen. Auch würde ich eine Möglichkeit vorsehen die Endstufe zu sperren. Dass die ganze Sache ausführlich getestet werden muss, ist klar. Aber ich halte den Bau für möglich. Besser als die Teile von Peaktech könnte es schon werden. Gruß Elektrikser
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Also wollte euch nur mal über den Stand informieren. Hab jetzt aus folgenden 2 Netzteilen die Analogteile kombiniert: http://www.elv.de/output/controller.aspx?cid=74&detail=10&detail2=8857 http://www.elv.de/output/controller.aspx?cid=74&detail=10&detail2=6108 Hauptsächlich die Regelung vom PPS 7330 auf die 10A vom anderen umgestellt. Muss ich dabei eigentlich die LM358 Beschaltung der 10A Version oder die vom PPS 7330 hernehmen? Zusätzlich hab ich noch die Relaissteuerung (reihe parallel) der 10A Version eingebaut da mir die Spannungsverdopplung vom PPS ersten irgendwie nicht zusagt und wahrscheinlich auch nicht hinhaut. Als letztes hab ich noch das Netzteil um 2 symmetrische Netzteile (5+12V) erweitert, welche beide über die 78Sxx bzw 79Sxx(2Ampere Versionen) die Spannung regeln. Was morgen kommt: Die Strommessung der symmetrischen Spannungen Digitalteil mit den AD,DA-Wandlern, dem Inkrementalgeber, Display, Tastatur, RS232+USB-Schnittstelle,.... Wäre cool wenn einer von euch mal kurz über den bisherigen Plan schauen könnte ob er noch nen Fehler entdeckt (aber bitte kein Gemecker zum Aussehen - der Feinschliff kommt zum Schluss) Gruß Patrick PS.: Was meint ihr reicht ein ATmega32?
Diese Schaltung läßt sich leicht an alle Bedürfnisse anpassen und ist dazu recht übersichtlich. Weiterer Vorteil: Spannungs- und Stromregelung können über einen Sollwerteingang gesteuert werden - ideal für eine µP-Steuerung. http://www.trifolium.de/netzteil/kap3_2_7.html Jörg
Jörg R. (j_r) wrote: >Diese Schaltung läßt sich leicht an alle Bedürfnisse anpassen und ist >dazu recht übersichtlich. Weiterer Vorteil: Spannungs- und Stromregelung >können über einen Sollwerteingang gesteuert werden - ideal für eine >µP-Steuerung. >http://www.trifolium.de/netzteil/kap3_2_7.html Fehlt nur noch die Möglichkeit zur Strommessung mittels digitaler Anzeige, ohne den Eigenverbrauch mit zu erfassen.
Ein Atmega32 reicht locker. ELV verbaut für die Regelung auch nichts anderes, wenn ich die Pläne interpretiere. Ist vielleicht nur ein 16er. Die ADC und die Sollwertausgabe sind primitiv, sollen aber funktionieren. Ich habe nur mal ein 30V/3A (analog) von ELV nachgebaut und es ist ganz o.k.. Spar nicht an der falschen Stelle und baue die Stand-by-Funktion mit der Abschaltung der Endstufe mit ein. Ist nur ein Transistor und ein bißchen Kleinkram mehr... Du willst die 10A? Dann nimm den Schaltplan des PS9031 soweit wie möglich her, auch die Beschaltung der LM358. FInde den OP zwar nicht toll, aber es geht. Wie gesagt. Das Netzteil funktioniert in den Massen, die ELV beschreibt gut. Allerdings ist es bei ELV schlecht aufgebaut (Anschluß der Transis der Endstufe, Platinenlayout), mach es besser. Und du solltest dir auf jeden Fall die Sprungantwort bei Laständerung ansehen, damit dir das Netzteil nicht deine Schaltungen himmelt. Auch die Langzeitstabilität unter Last ist interessant (Drift?). Willst du alles auf eine Platine packen? Ich würde das 0-30V/10A auf eine Platine machen und die Doppelversorgung auf eine andere.
Meine 2Cent: - Der grundsätzliche analoge Aufbau ist gut (bewährt), d.h. symmetrische Spannungsversorgung der Regelelektronik, GND auf den positiven Ausgang, Ver-Oderung der U/I-Regelung mittels Dioden. Aber: - Der LM258 ist nicht so besonders, besser z.B. MC33078 - Die Konstruktion, die Reglerschleife ("Ver-Oderung" der OP Ausgänge für U/I-Regelung) durch LEDs und Spule zu legen halte ich für Schrott - auch wenn das bei ELV genauso ist! Damit macht man sich die Regelung schlecht. Besser ohne Spule und mit schnellen Si-Dioden (1N4148). - Bei Dir scheint in der Spannungsregelung ein Bug zu sein - der positive Eingang von N2-A liegt bei Dir auf GND (pos. Ausgang), was IMHO nicht korrekt sein kann.
Das mit N2-A hab ich überprüft - zw Masse und pos-in liegen die Dioden D21 D22 wie auch in beiden ELV Plänen!? Kann ich die LM358 einfach gegen die MC33078 austauschen oder muss ich da was neu berechnen (ich muss gestehen ich hab bisher immer mit LM358 gearbeitet) Könntest du das mit der Verschlechterung der der Regelung durch die L+LED näher ausführen? Könnte ich anstatt der 1n4148 auch die Optokoppler-Led drinne lassen und nur L entfernen zur verbesserung?
Die Induktivität macht die Regelung im Einsatz langsamer und provoziert u.U. zusätzliches Überschwingen, die Jungs scheinen wirklich Probleme mit Oszillation gehabt zu haben. Durch die LED muss der OPV des betreffenden Fehlerverstärkers, der gerade aktiv wird, nicht nur um 0,6V (Si), sondern >1.5V (LED) schwingen, das kostet wieder Zeit, die anderswo kompensiert werden muss und die Regelung unnötig langsam macht. Beim Einsatz eines anderen OPV musst Du nur beachten, dass die Eingänge hochohmig genug sind (egal, wenn es mit dem 358 auch geht), der Ausgang den nötigen Strom aufnehmen kann und noch einige Kleinigkeiten wie Pinbelegung, berechnen musst Du eigentlich nichts anders, weil in diesen Schaltungen weitestgehend ein idealer OPV angenommen wird.
>Das mit N2-A hab ich überprüft - zw Masse und pos-in liegen die Dioden >D21 D22 wie auch in beiden ELV Plänen!? Nein, ich meine den Spannungsteiler R56---(R70||R71). Dieser darf in der Mitte nicht mit (U_out+, LSP3) verbunden sein. Dadurch bestimmt sich normalerweise die Spannung: U_out = U_soll*(R70||R71)/R56 (unter Vernachlässigung von R59, dessen Bedeutung mir unklar ist)
Kauf Dir eines der billigen ETT-Netzteile aus China. Die sind robust und so billig dass Du immer ein neues kaufen kasst, wenn Du einst brauchst. Sind auch besser, als das, was Du selber bauen kannst.
Hi, ich zerbreche mir jetzt seit gestern den Kopf darüber wie ich den Strom der beiden symmetrischen Spannungen messen kann - meine Probleme sind 1) Die Masse vom ADC ist nicht mit den Massen der beiden verbunden 2) Wenn ich im negativen Zweig Strom messe ist das Ergebnis doch ne negative Spannung welche ich nicht mit dem ADC von nem mega32 messen kann? (gilt die Einschränkung auch für den 128er
Differenz Verstärker Der mega32 hat meines wissens auch 2xDifferential ADC Channels, damit könntest du auch weiterkommen, die habe ich bisher aber auch noch nie gebraucht.
Ich habe was im einem anderen Forum gefunden. http://bascom-forum.de/index.php/topic,616.msg1326/topicseen.html#msg1326
Sehr nützlicher Hinweis auf das Bascom-Forum, wenn am Ende dort nur eine URL steht: http://scriptkiller.de/avr_mikrocontroller_netzteil.php Edit: der dort benutzte AT90S4434 wird nicht mehr produziert. Da es eh nur der kleine Bruder vom AT90S8535 war, kann man ihn durch einen ATmega8535 ersetzen. Der weit verbreitete ATmega16 müsste eigentlich genauso funktionieren. Die Firmware wird aber zumindest einer neuen Übersetzung bedürfen, aber die hat der Autor gleich nur auf Anfrage parat...
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Very good Power supply unit 30v - 10A ! and display for it enclosed V -99.9V and up to 9.99 A
> Eine digitale Ueberwachung ist immer langsamer als eine Analoge und > damit > Murks. Das kann man so nicht sagen. Allerdings ist es schon eine Herausforderung so eine Regelung komplett digital zu gestalten. Durch die Digitalisierung ergeben sich ganz neue Möglichkeiten (Filteralgorythmen, Schattenmodelle etc..) die analog nicht umsetzbar sind. Es gibt sogar Konzepte, welche das Zuleitungsnetz komplett vermessen und dann ihre Reglung danach ausrichten. Da gibts schon ziemlich ausgefuchste Sachen. Allerdings bewegt man sich da schon auf einem komplexen Gebiet (keine Bastelei).
Immer an eine Fette Schutzdiode direkt am Ausgang denken! Anode an + Kathode an -. So hält es länger. Terminator
Boah Leute, schaut hier eigentlich niemeand mehr aufs Datum? Der Thread ist von 2007!
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