Hochspannungsnetzteil 0-300V 5 mA

OP #2079722
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Abend und schönes Wochenende euch allen...

Ich bin gerade bei der Entwicklung eines kleinen HV Netzteils. Die 
Spannung sollte im besten Fall von 0- so ca. 300V regelbar sein. Die 
stromstärke sollte nur so 5 mA betragen. Aber das kann ich erstmal 
vernachlässigen. Vorerst geht es nur um die Spannungsstabilisierung und 
Regelung.

Dabei hatte ich vor, einen einfachen OPV Spannungsregler aufzubauen und 
dann über einen hochohmigen spannungsteiler am inv/nicht invertierendem 
Eingangang die Spannung am Ausgang zu messen und auszuwerten. Dadurch 
soll halt die Stabilisierung gewährleistet werden.

Im Anhang sieht man meine Idee, wie ich das meine. Tests ergaben aber 
leider, dass mein SP nicht funktioniert. Der Ausgang hängt immer so 
zwischen 15 und 20V (unabhänig von den Einstellungen des Potis. Woran 
könnte das liegen? Ich habe schon viel experimentiert und die Bauteile 
sind auch in ordnung.

MfG
Thomas
Angehängte Dateien:
Gast #2079752
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Die ersten beiden Antworten haben Dich schon mit einem dicken Zaunpfahl 
in die richtige Richtung winken wollen.

Ich versuche es auch mal:
>Der Ausgang hängt immer so zwischen 15 und 20V.
Vergleiche das mal bitte mit deiner Versorgungsspannung für den OPV.

viel Erfolg und sei bitte vorsichtig
Hauspapa
Gast #2079759
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Die beiden Schaltpläne unterscheiden sich aber gravierend, könntest Du 
bitte einmal erklären wie Du Dir die Funktion gedacht hast? z.B. Wo die 
Last an den 3 Ausgangspins ist und wie allgemein es funktionieren soll?

besten Dank
Hauspapa
Gast #2079762
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Das dachte ich auch schonmal als ich klein war, mit ner einfachen OPV 
Schaltung alle Spannungen erzeugen zu können...
leider wurde ich schnell wieder von der Idee abgebracht durch das 
ANchlesen wie ein OPV funktioniert.
#2079785
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Hallo,

also ich habe eben den Schaltplan auch mal nachgebaut. Bei mir liegen 
bei dem neueren SP immer die 350V am Ausgang an aber ich kann nicht 
regeln. Woran kann das liegen ?
Ich denke mal er kommt auf die 350V, da er 2 Printtrafos als Trenntrafos 
verwendet um sicherer damit experimentieren zu können.


MFG
Jochen
OP #2079811
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Jochen Faißt schrieb:
> Ich denke mal er kommt auf die 350V, da er 2 Printtrafos als Trenntrafos
>
> verwendet um sicherer damit experimentieren zu können.

Ne ich hab mir mal einen 1:1 20W Trafo machen lassen (Primarspule und 
Sekundärspule haben die gleichen Spulenkörper-also einfach 2 
Primärspulen auf einen Trafokern). Einfach mal nett bei ner 
Trafowicklerei fragen :D.


Die Schaltung soll folgendermaßen funktionieren. Der OPV soll in der 
Grundschaltung für einen Spannungsregler arbeiten. Der Ausgang steuert 
die Basis des Zeilentransistors an. Uber den Spannungsteiler soll der 
Eingang des OPVs geschützt werden und eine "normale" spannung 
vorgetäuscht werden. z.B. bei 100V ausgang liegen am OPV Eingang 2V an. 
Wird das NT belastet und die Spannung sinkt, dann sinkt auch die 
Spannung am OPV Eingang und der OPV schickt mehr Basisstrom an den 
Transistor. Dadurch soll die Spannung konstant gehalten werden. Der 
Transistor schaltet also die hohen Spannungen und verstärkt auch den 
Strom. Ich meine, dass die B E Strecke eine Diodenstrecke mit 0,6V 
Spannungsabfal ist und dadurch an der Basis gegen Masse max. 0,6V 
anliegen und das den OPV nicht überfordern sollte.

Man, ist mir der SP oben peinlich. Anscheinend hab ich nix drauf.
#2079838
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>Man, ist mir der SP oben peinlich. Anscheinend hab ich nix drauf.

Andere hier haben moeglicherweise etwas mehr Erfahrung mit der Materie, 
plus ein Studium vorne dran ... die Thematik ist nicht einfach.

Also, der LM324 ist gaenzlich ungeeignet, der Eingangsstrom ist zu hoch, 
dh der Fehler wird zu hoch. Und die Endstufe ist auch nicht gut. Wenn 
man etwas Strom will, so nimmt man einen Emitterfolger, der haengt an 
einem Kollektor widerstand. Der Rest ist ok, ein OpAmp mit der 
heruntergeteilten Istspannung am Eingang und die Basis am Ausgang.
Gast #2079848
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Bisher leben die Bauteile noch, und Du auch. Du bist also nicht so 
schecht.

Ich beziehe mich auf den 2. Schaltplan:
Die Last hängt offenbar an +350V sonst ist da garnichts angeschlossen. 
Der andere Pol der Last ist offenbar in der Mitte, also am Kollector von 
T1 angeschlossen. Dann stimmt auch die Stromrichtung durch den 
Transistor.
Alle anderen Varianten machen keinen Sinn: Last an +350V und Masse, dann 
wird nichts geregelt, Last an Mitte und Masse, dann fliesst kein Strom.

Was passiert nun: 1. Die Spannung über dem Transistor wird gemessen. Ist 
diese zu klein wird der Basistrom erhöht wodurch sie noch kleiner wird. 
Ist sie zu gross wird der Basistrom abgedreht wodurch sie noch grösser 
wird.

2. Die Spannung über der Last wird nicht erfasst. Lege ich statt 300V 
lieber 400V an, dann sind über der Last 100V mehr ohne das der OPV das 
mitkriegt.
Gast #2079922
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Die Sollwertvorgabe wird über R2 und R3 gemacht. Auch bei R7 eine 
spannungsfeste Version wählen. Die normalen Metalltypen sind erzeugen 
einen Lichtbogen. Der nicht-invertierende OP Eingang könnte mit einer 
Schottky gegen die Betriebsspannung des OPs geklammert werden. An der 
Betzriebsspannung kann eine Zenerdiode und ein 100nF sitzen.
#2079977
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Schau Dir diese Schaltung an:

Der OP-Amp bekommt wegen des Treibers nichts von der Hochspannung ab.
Natürlich müssen die beiden Transistoren die Hochspannung aushalten.

Im Prinzip ist es ein Verstärker, der die Sollspannung um den Faktor 
(R2+R1)/R2  verstärkt.

Parallel zu R1 gehört noch ein C von etwa 100 bis 1000pF, als 
Schwingschutz.
Angehängte Dateien:
Gast #2079983
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> Ausgang hängt immer so zwischen 15 und 20V (unabhänig von
> den Einstellungen des Potis. Woran könnte das liegen?

Weil dein Transistor in Emitterschaltung ein Spannungsfolger
ist der nur der Ausgangsspannung des OpAmp folgen kann, und
die geht halt maximal bis zu dessen Betriebsspannung
(abzüglich 2.5V oder so).

Nicht besonders stabil (nicht per Z-Diode geregelt, sondern
von der Trafoausgangsspannung abhängig), aber einfach ist
folgendes:

http://www.eleccircuit.com/power-supply-0-300v-dc-adjustable/

Für 5mA mach R2 zu 68 Ohm, spart den grossen Kühlkörper am
MOSFET.
#2080183
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@Peter R. (pnu)

>      versuch2.png

Prinzipiell guter Ansatz, praktisch so nicht lauffähig. Q1 kriegt keinen 
Basistrom, Q2 braucht eine positive Spannung an der Basis, 12V könnte 
passen. Und Frequenzkompensation ist ein wichtiges Thema!

>Parallel zu R1 gehört noch ein C von etwa 100 bis 1000pF, als
>Schwingschutz.

So einfach wird es nicht sein.

MFG
Falk
#2080213
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OK, der Widerstand zwischen C und B fehlt.

Die Schaltung ist schnell zusammengezeichnet, um das Prinzip zu zeigen, 
da ging der Widerstand verloren, auch einer vor dem Emitter (so 1kOhm).

Da die Basis von Q2 auf 0V liegt, wird der Emitter von Q2 aus dem Op-Amp 
mit ca.-0,6V, also einer negativen Spannung angesteuert. Ein OpAmp 
schafft so etwas.

Was die Frequenzkompensation angeht, läuft sie nach meiner Erfahrung 
stabiler als bei den meisten Schaltungen, da die Verstärkung nicht auf 1 
gegengekoppelt wird, sondern nur auf vier oder größer (entsprechend 
Uaus/Usoll).
Außerdem bringt der Treiber in Basisschaltung wegen seiner hohen 
Grenzfrequenz im Arbeitsbereich des Op-Amp weniger Phasendrehung als 
eine Emitterschaltung.

Beim Aufbau eines Netzteils 0..30V zeigt sich die Schaltung stabiler als 
die hier schon ausgiebig durchgekaute Schaltung aus Funkschau 12/73



Übrigens, Danke dem Heinzelmännchen, das das doppelte Anhängen der 
Skizze behoben hat.
Gast #2080448
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Die hohe Verstärkung des spannungsverstärkenden Transistors sollte durch 
Gegenkopplung reduziert werden, weil sonst der Regelkreis zu schwingen 
beginnt. Die von mir dargestellte Schaltung macht dies durch 
Stromgegenkopplung. Soll auch hier die Ausgangsspannung auf 0 geregelt 
werden können, muss dieser Transistor mit einer negartiven Spannung 
versorgt werden.

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