Hallo Forum,
habe ein symmetrisches Netzteil (2X50 V -2.5A) nach alten Plänen von
Elrad
( Heft 11 Jahr 1985)gebaut , das Spannungsmäßig gut funktioniert,
allerding bereits bei Stromentnahme von ca 1 A die Leistungstransistoren
zugrunde richtet. Ich glaube nicht, dass die Transistoren durch den
Strom kaputt gehen sondern eher, dass die Schaltung irgendwelche
Querspannungen erzeugt.
Leider habe ich es aus irgendwelchen Grüden nicht geschafft, die
schltung am PC ( mit Multisim) zu simulieren, um den Fehler auf die
Schliche zu kommen.
Hat jemand diese Schaltung schon gebaut und einen Fehler entdeckt oder
hat diese simuliert ?
Für jeden Tip wäre ich sehr dankbar.
Die Schaltung füge ich als Anhang bei.
DDTL
Bis 2.5A ist nicht so besonders viel.
der 2N3773 hält bei 60V (Siebelkospannung) die schon alleine aus,
der MJ15003 sogar bis 70V, und es sind ja 2 parallel.
ABER: Beide Transistoren sind auch heute noch kräftige Boliden
mit entsprechend grossem Chip und entsprechend teuer, daher gibt
es dort Fälschungen.
Mach deinen kaputten Transistor auf (ist ja immerhin TO3) und
vergleiche den Chip mit Abbildungen im Netz
http://sound.westhost.com/fake/counterfeit-p1.htm
Noch heile Transistoren kannst du nachmessen, vergleiche ob die
Stromverstärkung innerhalb der Datenblattwerte liegt.
Andere mögliche Ursache: Die Schaltung schwingt. Das liegt ggf.
am Aufbau, also nicht mal am Schaltplan, und ist bei negativen
Regler mit den PNP-Transistoren verstärkt zu befürchten. Du
musst also mit dem OSzilloskop ran, und ggf. die Kompensation
anpassen auf schnelles Nachregeln ohne deutliche Überschwinger.
Er schrieb aber von nur 1A - also 50W.
Ansonsten gilt das bisher geschriebene. Trotzdem vermute ich, daß dein
Kühlkörper einfach zu klein ist. Was ist denn das für einer (Maße), und
wie heis wird er denne?
Hallo Mawin, Lothar und Jens,
vielen Dank für die Antworten.
Das Schwingen könnte ein Problem sein, das ich mit dem Oszi prüfen
sollte.
Nach wie vor glaube ich nicht an Überhitzung. Die kühlkörper haben die
Maße
10x11 cm mit "8 Rippen" mit Höhe 3cm. Jeder Transistor hat solch einen
eigenen Kühlkörper. Auch sind die Kühlkörper als die Transistoren
durchgingen immer noch kalt gewesen, sprich keinen Grad über
Zimmertemperatur
getiegen. Über Fakes transistoren habe ich auch nachgedacht. Inzwischen
sind mir aber so viele kapputtgegangen ( verschiedene Typen wie 2n...,
MJ 15025....aus verschiedenen Quellen...Mükra, R&S Elekronik,
Conrad...), dass ich dies ausschliessen muss.
Das Schwingen scheint erstmal eine interessante Spur zu sein, wenngleich
die Schaltung die Spannungsregelung vollkommen perfekt arbeitet und die
Transistoren erst kapputgehen, wenn der Stromm über 1 Amp beträgt. Ich
glaube, dass das Schwingen, wenn dies die Zrsache des Problems sein
sollte, die Transistoren auch bei kleineren Strömen die Transistoren
wegschiessen würden.----
Weiterrätseln......
Danke für jedes weitere Input
Schwingen entsteht immer durch positive Rückkopplung irgendwo, wenn
durch irgendwelche kleine (parasitäre) Kapazitäten sich eine
Phasendrehung von 180° ergibt, und die innere Verstärkung dabei immer
noch >1 ist bei der Schwingfrequenz. Da je nach Laststrom die
Transistoren unterschiedlich stark ausgesteuert werden, bekommen die
parasitären C's auch andere Werte als im Gundszustand (dieses
parasitären C's der T's sind ja stark abhängig von Spannungspegeln). Es
kann also sein, daß das Teil bei weniger 1A noch nicht schwingt, also
stabil ist, und dann ab 1A (je nach Last-Komplexität) mit schwingen
anfangen kann - und zar sehr plötzlich. Je nachdem, wie hoch die
Frequenz dabei ist, können sich recht hohe Längstströme ergeben, weil
die Endstufen-T's zw. zwei Elkos liegen. Also könnte der T durchaus ganz
schnell seine Ptot dabei überschreiten (oder generell den SOA-Bereicht),
ohne daß er dies durch zusätzliches Schwitzen nach ausen hin anzeigt,
was ihn tödlich verletzen würde ;-)
Aber wie schon haufenweise geschrieben, ein Oszi tut hier gut, wenn man
dies mit Sicherheit als Ursache festmachen will.
Achja - die T's sind auch schön fest auf dem KK montiert? Sollte dann
relevant werden, wenn nur die T's heis werden, nicht aber der KK an der
"Einspeisestelle" selbst.
Hallo Jens und vielen Dank für die Ausführung über das Schwingen.
Ich werde das Netzteil am Oszi näher untersuchen.
Der (thermische) Übergang der T´s auf die KK´s ist auf jeden Fall in
Ordnung.
Ordentliche Mica-Scheiben ( keine von diesen schlecht leitenden
gummiartigen Isolationsscheiben) mit ordentlich Wärmeleitpaste....
Ich melde mich wieder nach den Untersuchungen mit dem Oszi.
Bis dann und vielen Dank nochmals
DDTL
Eric Mehud schrieb:> Nach wie vor glaube ich nicht an Überhitzung. Die kühlkörper haben die>> Maße>> 10x11 cm mit "8 Rippen" mit Höhe 3cm. Jeder Transistor hat solch einen>> eigenen Kühlkörper.
Ich glaube das aber schon.
Mein Netzteil hat einen Kühlkörper von 30cm mal 10cm und 4cm tiefe
Rippen.
( Fischer SK56 ).Es hat einen Wärmewiderstand von 0,45°/Watt
Ich habe pro Netzteilzweig 10*BD249C montiert, und bin damit schon
ziemlich grenzwertig mit dem Wärmeverhalten. Das Netzteil von mir kann
2*30V 4 Amp.
HF Schwingen kann natürlich auch noch zusätzlich sein.
Ralph Berres
Nun gut, aber er sagt ja, daß die KK's noch praktisch kalt gewesen sind,
also die Dinger hopps gingen. Also kann praktisch keine wesentliche
Leistung überhaupt auf die KK's gegangen sein. So betrachtet sehe ich
immer noch das Schwingen als einzige mögliche Ursache.
Hallo Ralph und Jens,
wie beschrieben hat jeder der Leistungstransistoren einen eigenen
Kühlkörper mit den abmessungen wie oben angegeben.
Die Transistoren waren immer noch kühl, sprich auf Zimmertemperatur als
sie kapputtgingen. Der Kühlkörper, dem ich einsetze ist insgesamt ein
Tick
größer als der, den du einsetzt. Die Gesamtleistung der Netzteile ist
leicht unterschiedlich. Bei dir 240 Watt und bei mir 250.
Allerdings habe ich im Leerlauf 75 V an den Ausgängen der Siebelkos.
Ich gehe daher auch von einem Schwingungsproblem aus.
Die Frage ist woher.
Eine Vermutung vielleicht ?
Grüsse und vielen Dank
DDTL
Was heist woher? Es liegt einfach an der Dimensionierung einiger
zeit/frequenzabhängiger Teile in der Schaltun, wor allem auch die C'c,
die bei den OPV's in der Rückkopplung bzw an den Ausgängen hängen.
Vielleicht ist es ja auch die Strombegrenzungsschaltung - wer weis.
Wie gesagt, mit einem Oszi beobachten, um gewiss zu sein, ob es wirklich
um Schwingungen geht, und in welchem Schaltungteil.
Wenn die Längstransistoren im worst case Falle einen Kurzschluß am
Ausgang überleben und die Schaltung nicht zu dämlich konzipiert wurde,
überlebt er auch ein HF Schwingen für kurze Zeit.
Aber ich halte es für sehr gewagt bei 70V Oberspannung und 2 Ampere
Maximalstrom die Verlustleistung mit nur 2 Transistoren abführen zu
wollen.
Die Verlustleistungsangabe der Transistoren gilt nur für den
theoretischen Fall, das das Transistorgehäuse auf 25° Temperatur
konstant gehalten werden kann. Das ist praktisch nicht möglich. Wenn
man mal serioes rechnet
wird die hier von dir angegebene Konstelation nicht ausreichen.
Ich hatte mal ein Netzteil bauen wollen, welches nur ! 24V 2amp liefert.
Ich hatte nur 35V Oberspannung im Leerlauf.
Ich hatte einen Kühlkörper von 0,8°/ Watt. Das Netzteil hatte ich mit 2
mal BD249C aufgebaut ( ptot 125Watt ). Bei Kurzschluß ist das Netzteil
regelmäßig abgeraucht. Erst bei Einsatz von 3 BD249 war das Netzteil
kurzschlußfest. Ich habe das jetzt nicht weiter untersucht, woran es
liegt. Doch geschwungen hatte das Netzteil nicht. Ich denke eher das ich
die SOAR Kurve verlassen , oder einen 2ten Durchbruch hatte.
Für mich war eine unbedingte Betriebssicherheit wichtig weil es zur
Stromversorgung eines Rohde&Schwarz Rubidiumfrequenznormals diente. Das
Rubidiumnormal ist nicht wirklich preiswert.
Schalte lieber 4 oder 5 Transistoren parallel damit bist du eher auf der
sicheren Seite. Die Transistoren sind so teuer ja nicht, die
Emitterwiderstände auch nicht.
Ralph Berres
@ddtl:
Kannst Du den kompletten Artikel posten? Wuerde mich schon
interessieren, was da drin steht.
Allgemein wuerde ich (vor allem bei solchen Spannungen) ein Netzteil
nicht mehr mit Bipolartransistoren aufbauen, sondern mit MOSFETs. Diese
sterben naemlich nicht am Second Breakdown, was hier wohl der Fall ist.
Wenn ich mir die Schaltung so anschaue, dann muessten sich T1/T2/T3
durch einen IRFP240 und T101/T102/T103 durch einen IRFP9240 direkt
ersetzen lassen. Gate direkt die an Anoden von D2/D3, unten
entsprechend. Das wuerde ich als erstes mal ausprobieren.
Statt dem LM324 wuerde ich auch einen anderen Typen nehmen, der ist nun
wirklich schnarchlangsam ... funktionieren sollte das Netzteil aber
damit.
> Allgemein wuerde ich (vor allem bei solchen Spannungen) ein Netzteil> nicht mehr mit Bipolartransistoren aufbauen, sondern mit MOSFETs.
So lange ein MOSFET für die Verlustleistung ausreicht, mag das stimmen
(denn meist hat heute die Regelelektronik seine eigene konstante
Spannungsversorgung, die kann man ja auch die 10V des MOSFETs auslegen),
aber wenn man mehrere parallelgeschaltete MOSFETs braucht, ist das in
diesem Linearbetrieb beim Netzteil eher schwierig.
Ich kenne keinen Schaltplan, der das ordentlich macht (d.h. ohne
selektierte Bsuteile auskommt).
Blöde Idee, aber ich frage trotzdem: Die Kollektoren der Transistoren
sind aber schon angeschlossen? Wäre doch schade, wenn der Laststrom nur
über die Basis fliesst...
Marko B. schrieb:> @ddtl:> Statt dem LM324 wuerde ich auch einen anderen Typen nehmen, der ist nun> wirklich schnarchlangsam ...
Gerade das sollte er nicht tun, um die Schwingneigung nicht noch zu
verstärken.
Arno
MaWin schrieb:> aber wenn man mehrere parallelgeschaltete MOSFETs braucht, ist das in> diesem Linearbetrieb beim Netzteil eher schwierig.>> Ich kenne keinen Schaltplan, der das ordentlich macht (d.h. ohne> selektierte Bsuteile auskommt).
Mensch, MaWin, dabei ist doch ausgerechnet dieses Teil in der dse FAQ:
http://www.elektroautomatik.de/fileadmin/pdf/manuale/GR03/03100203.pdf
Ich hab so ein Teil. Die FETs sind 4xIRFP240, ueber 0R12/8W
Sourcewiderstaende parallelgeschaltet. Ich denke nicht, dass die
selektiert sind ... (keine Farbkleckse oder sonstige Markierungen
drauf).
Arno H. schrieb:> Gerade das sollte er nicht tun, um die Schwingneigung nicht noch zu> verstärken.
Jo, die OPs werden durch C3/R9, C4/R13, C104/R113 und C103/R109
kompensiert. Da muss man mit dem Oszi ran, das Netzteil mit einem
Rechteckstrom belasten und dann die Werte anpassen. Sollte man aber so
oder so, wenn man dem Netzteil wirklich trauen will.
@MaWin: Hmm, ich hab nochmal das Datenblatt vom IRFP240 angeschaut. Also
die Vgs(th) Streuung liegt bei 2V. OK, dann koenntest du tatsaechlich
recht haben ... vielleicht hab ich auch den Widerstand falsch abgelesen
als ich das Netzteil das letzte mal offen hatte. In dem vorliegenden
Netzteil wuerde ich 2 Ohm/5W als Sourcewiderstaende nehmen und je 2-3
FETs parallelschalten.
Hallo liebe Teilnehmer,
Zur Errinerung.
Es gibt bei der Schaltung kein Temperaturproblem und diese funktioniert
perfect bis 1 A. Dabei sind die Kühlkörper noch auf Zimmertemperatur.
Es gibt auch keine Möglichkeit, Opfer von gefakten Transistoren zu sein,
da
mit verschiedenen Transistoren aus verschiedenen Quellen das Problem
auftrat.
Es sieht eher nach einem Schwingungsproblem aus.
Anbei auf Marko´s Anfrage der gesammte Artikel.
Bis dann
DDTL
