Hallo Leute,
ich benutze einen TL082 OP als PI Regler der wiederum ein Darlington
ansteuert (besteht aus BD139 und 2N3055).
Das ganze ist für ein Netzteil gedacht das ich mehr aus Lerngründen bau!
Eine konkrete Frage ist jetzt, wie hoch die Versorgungsspannung für den
TL082 jetzt idealerweise sein sollte.
Reichen +/-5V oder müssen es doch schon +/-12V sein.
Was mir bekannt ist:
Der TL082 ist kein R2R typ, im Datenblatt hat er einen Output Swing von
~-3V der Versorgung. Das heißt bei +/-5V hat er nur einen Regelbereich
von ~4Vpp.
Bipols werden ja Stromgesteuert und nicht wie FETs Spannungsgesteuert
gesteuert. Und da ich ja eine Darlington Stufe habe ist die Verstärkung
ja auch recht groß.
Aber reicht mein Ausgangsswing zur Ansteuerung aus?
Wie gesagt, ich mache das aus lerngründen um etwas "analog" in mein
digitales Leben zu bringen :-)
Liege ich mit meiner Annahme "das kommt so hin bei +/-5V also reichen
die 5Vpp ausgang der OPs" hin, oder ist das falsch?
Könntet ihr mir bei meiner Falschlage das bitte begründen?
Mike schrieb:> Eine konkrete Frage ist jetzt,
Konkret ist an deiner Frage gar nichts, denn es fehlt der Schaltplan.
Wenn der Emitter der Darlingtonkombination auf dem liegt, was für deine
Versorgungssoannungen Masse ist, dann brauchst du mehr als +5V und
weniger als 0V zur Versorgung des Steinzeitopamps TL082, z.B. +10V und
-5V.
Relevant ist auch noch, welche Spannungen am Eingang liegen.
Okay,
danke schon mal vorab!
Ich muss gestehen, das ich mich mit dem Schaltplan nicht blamieren
wollte und den darum nicht angehängt hatte - ist ja ein Erstlingswerk.
Er ist ein Sammmelsorium aus verschiedenen Skizzen, Plänen und Ideen :-/
Dein VCC hängt über VCC/2 an der Basis des BD139, und deine 0R51 und der
shunt bringt weiteren Spannungsabfall.
VCC(min) = ( Umax(shunt) + Umax(0R51) + UBE(3055) + UBE(BD139) ) * 2,
10V sind nicht unpassend, 5V reichen eher nicht.
Die TL082 müssen über die Dioden und Q2 unter 0V kommen, also auf ca.
-1.4V wozu auch -5V nötig sind..
Warum müssen D1 und D4 schlecht sperrende Schottky-Dioden sein ?
Insgesamt erscheint die beliebige Verteilung der kleinen Kondesatoren
eher ein Problem als eine Lösung zu sein.
Danke MaWin!
Danke für die Hinweise!
Die beiden Dioden werde ich durch dicke Gleichrichter oder Silizium
Dioden ersetzten und die vielen kleinen Kondensatoren bis aus die
kompensations Kondensatoren über den OPs streichen.
Ist die Vorspannung durch Vcc/2 so gut gelöst oder sollte ich da auch
noch mal ansetzen?
+/- 12V wäre also die bessere Wahl, selbst wenn ich einen R2R OP
benutzen würde. Apropro OP. Ich hatte den TL082 ausgesucht da er eine
Slewrate von über 10V pro Mikrosekunden mit macht. Ist die Wahl nicht
gut?
Eine +-5 Versorgung für die OPs sollte ausreichen - viel weniger dürfen
es aber auch nicht werden.
Viel weniger als 10 V sollte man beim TL082 sowieso nicht nehmen, weil
dann die Phasenreserve abnimmt.
Bei den kleinen Kondensatoren ist noch nicht alles OK - die OPs mögen
z.B. die Kapazitive Last mit 100 pF nach GND nicht so sehr.
Mit der Sense Schaltung kommt ein kleiner Fehler bei der Spannung VDAC
rein rein. Die Widerstände an den Sense Anschlüssen sollte man auch noch
schützen (entweder als PTC ausführen, oder etwa Dioden Parallel).
Ich geh jetzt nicht die Schaltung ganz durch, vor allem weil der
Signalweg teilweise von rechts nach links läuft. Aber irgendwie scheint
mir der Spannungsbereich an der Basis von Q4 durch Vss bzw. Vcc begrenzt
zu sein, sodass Uaus von 24V garnicht erreicht werden kann, weil die
Basis von Q4 ja aus Vcc gespeist wird.
Also den Schaltungsteil mit Q2,Q3 und R7 solltest Du nochmals
untersuchen in welchen Bereich er läuft, wenn der Bereich von 24V bis
2,5V am Ausgang angenommen wird.
Der Punkt , an dem D3 und D2 vereinigt sind, also die Basis von Q2 muss
anscheinend relativ hoch gegen Vcc laufen.
Man sollte zwischen diesen Punkt und die Basis von Q2 eine Z-Diode von
mindestens 5V schalten, sodass ein Spannungsversatz entsteht, der die
Ausgänge von U5 und U1 in ihren Arbeitsbereich bringt. Im Moment
arbeiten nämlich diese Ausgänge zu nahe an Vcc.
Tut zwar nichts zur Sache, habe aber eine Frage:
Wieso ist das ein PI-Regler? Ich sehe nur einen I-Regler.
Wäre nett, wenn das jemand kurz erklären könnte, Danke.
Gruß
Volker
Der Schaltplan ist Murks und ich postuliere mal, dass das Netzteil so
nie funktionieren wird.
Als erstes fällt mal auf, dass die Basis von Q2 nie angesteuert werden
kann weil die Dioden falsch herum drin sind. Aber das ist ja schnell
geändert.
Wie kommt aber ein Strom in die Basis von Q4? Wenn man z.B. 15 Volt am
Netzteilausgang haben will dann muss die Basis von Q4 die 15V plus
mindestens die BE-Spannungen von Q4 und Q5 aufweisen. Wo die her kommen
soll sehe ich nicht.
Und über Sinn oder Unsinn von Q3 will ich erst gar nicht nachdenken.
Im Anhang mal der Regelteil meines Netzteils welches ich mir gebastelt
hab. Hab einen 2*9V Trafo verbaut bei dem ich entsprechend die Wicklung
umschalte bei Bedarf. Wichtig war mir ein Netzteil zu haben, dass 0 -
15V und 1 A kann. Das Gehäuse ist von Fischer Elektronik, KOH-Serie
(KOH2+4). Angesteuert wird von einem Atmega328.
EDITH: Achja, aus dem OPA340 wurde ein AD820.
Michael Köhler schrieb:> Als erstes fällt mal auf, dass die Basis von Q2 nie angesteuert werden> kann weil die Dioden falsch herum drin sind.
Lächerlich, du solltest nochmal in Ruhe darüber nachdenken.
> Wie kommt aber ein Strom in die Basis von Q4?
Na wie wohl? Q3 liefert den natürlich.
> Und über Sinn oder Unsinn von Q3 will ich erst gar nicht nachdenken.
Dann lass es einfach. Warum schreibst du eigentlich so ein Zeug, wenn du
die Schaltung nicht ein bisschen verstehst und auch nicht drüber
nachdenken willst?
> Im Anhang mal der Regelteil meines Netzteils
Ist das Selbe in grün, nur halt mit umgekehrter Ansteuerung und wegen
der kleinen Spannung ohne schwimmende OPV-Versorgung. Ekelhafte
Darstellung.
ArnoR schrieb:> Na wie wohl? Q3 liefert den natürlich.
Q3 kann auf die Basis von Q4 doch maximal das Potential Vcc zuschalten.
Wenn man 15V am Ausgang haben will muss man an der Basis von Q4
mindestens 15V + Ube haben. Wie macht man das wenn man nur Vcc, das hier
ja bei 5 V liegt, zur Verfügung hat? Wäre schön wenn du es erklären
könntest.
Michael Köhler schrieb:> Als erstes fällt mal auf, dass die Basis von Q2 nie angesteuert werden> kann weil die Dioden falsch herum drin sind. Aber das ist ja schnell> geändert.
Also "das" gehört zu einen der vielene Teile, die ich salopp gesagt
kopiert habe, da ich diese Konstellation in nahezu jedem Netzteil so
vorfand. Z.B. ist das so im HP 3620, diversen ELV Netzteilen (wenn auch
keine gute Quelle: z.B. PPS5330) im PS2403 (sogar über LEDs),...
Michael Köhler schrieb:> Wie kommt aber ein Strom in die Basis von Q4? Wenn man z.B. 15 Volt am> Netzteilausgang haben will dann muss die Basis von Q4 die 15V plus> mindestens die BE-Spannungen von Q4 und Q5 aufweisen. Wo die her kommen> soll sehe ich nicht.
Das Null Potential der OPs hängt am Ausgang hinter dem Shunt.
Somit haben die OPs immer Ihre VCC über der Ausgangsspannung. Machen
eigentlich auch alle so.
Wie gesagt, das ist ein Erstlingswerk! Ich bin was das angeht absolut
kein Profi! Ich hab mir versucht die Funktionsweise herzuleiten so gut
es geht und habe, wie ich oben ja auch schon erwähnte viel
"abgekupfert". Wenn ich Schaltungsteile in verschiedenen Netzteilen
wieder entdeckt habe, dann habe ich es versucht zu verstehen und zu
übernehmen.
Im Anhang ist mal die neuste Version.
Ich denke, wenn ich den Strom auf ~1A Begrenze, komme ich auch mit einem
Leistungstransistor aus (P Verlust ~40W im Maximum), was mir dann auch
den Ausgleichswiderstand hinter dem Transistor erspart.
Grüße
Mike
Michael Köhler schrieb:> Wie macht man das wenn man nur Vcc, das hier> ja bei 5 V liegt, zur Verfügung hat?
Das ist eine schwimmende Versorgung von +-5V, die auf der
Ausgangsspannung draufsitzt. Im Schaltplan links unten zu sehen. Das
Massesymbol der +-5V liegt auf der positiven Ausgangsspannung rechts
oben im Schaltplan.
Mike schrieb:> Ich denke, wenn ich den Strom auf ~1A Begrenze, komme ich auch mit einem> Leistungstransistor aus (P Verlust ~40W im Maximum), was mir dann auch> den Ausgleichswiderstand hinter dem Transistor erspart.
Dann brauchst du aber eine verdammt gute Kühlung. 40W ist nicht wenig
was man so im Falle eines Falles verheizen muss. Mein Netzteil verheizt
nicht mal 20W maximal und ich helf mir auch mit einem Lüfter. OK, mein
KK ist auch nicht so besonders.
ArnoR schrieb:> Das ist eine schwimmende Versorgung von +-5V, die auf der> Ausgangsspannung draufsitzt. Im Schaltplan links unten zu sehen. Das> Massesymbol der +-5V liegt auf der positiven Ausgangsspannung rechts> oben im Schaltplan.
Stimmt, ich hab heute morgen irgendwie gesehen, dass "out" auf Masse
liegt…da hab ich falsch geschaut.
Noch ne Frage: Welchen Vorteil bringt Q3 gegenüber eines "normalen"
Widerstandes? Gesteuert wird Q3 ja nicht, der wird doch "nur" über R8/R9
eingestellt und arbeitet dann so unabhängig von der Ausgangsspannung und
dem Ausgangsstrom, oder?
Michael Köhler schrieb:> Dann brauchst du aber eine verdammt gute Kühlung. 40W ist nicht wenig> was man so im Falle eines Falles verheizen muss. Mein Netzteil verheizt> nicht mal 20W maximal und ich helf mir auch mit einem Lüfter. OK, mein> KK ist auch nicht so besonders.
Ich hab ein paar "Oldies" (but Goldies) in meinem Keller, der "30V 3A"
Liga die mit zwei 2N3055 aus kommen. Die sind somit ähnlich stark
belastet wie einer von mir geplanter mit ~40W. Und ja, die Kühlkörper
machen da schon über die Hälfte des Volumens aus. Aber auch diese Werte
sind ja noch nicht in Stein gemeißelt.
Ich versuche gerade noch etwas um Q3 rum zu basteln. Ich betreibe diesen
Schaltungsteil jetzt als Konstantstromquelle und versorge damit die
Basis.
Hier ist der aktualisierte Schaltplan und der Plot der Simulation.
Was mir gerade aufgefallen ist, ist die Tatsache, das wenn die
Strombegrenzung voll zuschlägt, die Ausgangsspannung ins Negative (nur
begrenzt durch die Diode im Ausgang absackt.
Ist das Normal - also das sich die Polarität umdreht?
Wenn nein, wie wird das Verursacht bzw. wie kann ich das abstellen?
Auch hab ich festgestellt, das die "Grundlast" (bei mir labidar per
Widerstand R23) sehr wichtig wird, wenn man kleine Spannungen unter 3V
erzeugen will. Natürlich ist das ein "Heizer" wenn das Netzteil in die
obere Spannungsbereiche gefahren wird :-/
Auch bin ich mir unschlüssig, wie hoch die Ausgangskapazität (C2) sein
sollte. Ich habe von 10µ bis an die 1000µ schon alles in Netzteilen
gesehen. Aber nach meinem Verständnis (das sich noch im Aufbau)
befindet, möchte man die Kapazität wegen eines schnellen regelverhaltens
klein halten, oder? Aber je kleiner die Kapazität, desto größer der
Einschaltpeak bzw das Überschwingen nach einer Strombegrenzung :-/
(sieht man auch ganz schön auf dem Plot)
MaWin hat schon lange nicht mehr geantwortet. Hab ich dich Verärgert?
Bislang waren deine Hinweise immer sehr gut und lehreich :-) -> Die der
meisten anderen natürlich auch ;-)
Mike schrieb:> Auch hab ich festgestellt, das die "Grundlast" (bei mir labidar per> Widerstand R23) sehr wichtig wird, wenn man kleine Spannungen unter 3V> erzeugen will. Natürlich ist das ein "Heizer" wenn das Netzteil in die> obere Spannungsbereiche gefahren wird :-/
Ich hab einen 1k Ohm Widerstand benutzt aus ähnlichem Grund. Ohne die
Grundlast bekomme ich sonst bei meinem PS auch keine Spannungen kleiner
500 mV hin.
Mike schrieb:> Auch bin ich mir unschlüssig, wie hoch die Ausgangskapazität (C2) sein> sollte. Ich habe von 10µ bis an die 1000µ schon alles in Netzteilen> gesehen. Aber nach meinem Verständnis (das sich noch im Aufbau)> befindet, möchte man die Kapazität wegen eines schnellen regelverhaltens> klein halten, oder?
Ja, die Ausgangskapazität sollte so klein wie möglich sein, sonst wird
die Regelung zu stark gebremst. Ich hab oben im Plan zwar 47 µF stehen,
hab mir aber einen 100 µF eingebaut, nen anderen hatte ich da nicht in
der Bastelkiste liegen. Habe es aber nicht mit einem kleineren
Ausgangskondensator überprüft ob das nicht auch OK wäre.
ArnoR schrieb:> Na wie wohl? Q3 liefert den natürlich.
Eher nicht.
Der Sapnnungsteiler an der Basis von Q3 liegt auf 2,5 V, und die
Darlingtonendstufe nebst emitterwiderständen schluckt ca. 2 V
Da kann die an sich gut gedachte KSQ aus Q3 kaum noch regeln weil Q3
ebenfalls mit seinem Ube knabbert. Die Compliance dieser KSQ ist so
schlicht zu gering.
Die KSQ sollte man also re-designen.
Andrew Taylor schrieb:> Eher nicht.
Natürlich liefert Q3 den Basisstrom, auch wenn es knapp ist. Der Emitter
von Q3 liegt nochmal um 0,7V höher als die Basis. Der Kollektor kann
also bis etwa 3V steigen, das reicht dafür:
Andrew Taylor schrieb:> die Darlingtonendstufe nebst emitterwiderständen schluckt ca. 2 V
aus.
Andrew Taylor schrieb:> Die Compliance dieser KSQ ist so schlicht zu gering.
Nein, das reicht. Nicht schön, aber es geht.
ArnoR schrieb:> Natürlich liefert Q3 den Basisstrom, auch wenn es knapp ist. Der Emitter> von Q3 liegt nochmal um 0,7V höher als die Basis. Der Kollektor kann> also bis etwa 3V steigen,
Mutig arno, nur bei +2.5 V an der Basis wird das nix.
Bau das auf dem Steckbrett auf, und stelle fest das es nicht am
Kollektor bis 3 V steigt.
Da hat der Q3 längst "zugemacht".
Andrew Taylor schrieb:> Mutig arno
Was soll das Gequatsche? Ich habe diese Schaltung nicht entworfen oder
dimensioniert, nur erklärt wie die funktioniert.
> nur bei +2.5 V an der Basis wird das nix.
Es geht genau so wie ich gesagt hatte.
> Bau das auf dem Steckbrett auf, und stelle fest das es nicht am> Kollektor bis 3 V steigt.
Da brauch ich gar nichts aufbauen, ich sehe auch so was da passiert.
Aber du solltest es mal machen, um zu erkennen wie das funktioniert.
> Da hat der Q3 längst "zugemacht".
Nö hat er nicht, der Kollektor geht locker bis 3V bei konstantem Strom.
Mike schrieb:> Andrew Taylor schrieb:>> Die KSQ sollte man also re-designen.>> Wie denn?> Könnt ihr Erfahrenen mir Anfaänger da nicht einen Tipp geben?
Aus dem .png des zweiten Versuches : R8 auf 330 Ohm beispielsweise. R10
entsprechnd anpassen.
Im .png des DRITTEN Versuchs von Dir finde ich die KSQ an der
Rohspannung nicht wirklich sinnvoll:
Wenn Deine +/- 5V Hilfsspanung schneller zusmamnebricht als die
Rohspannung des LNG, regelt die Endstufe voll auf und gibt alles was der
Elko hat her -- den Spannungspeak beim Abschalten willst Du im täglichen
Leben nicht wirklich haben.
Geh mit der position der KSQ zurück wie in png2, und passe diese an.
ArnoR schrieb:> Was soll das Gequatsche? Ich habe diese Schaltung nicht entworfen oder> dimensioniert, nur erklärt wie die funktioniert.
Nein, und nun bist du zu verbohrt Deinen Fehler einzugestehen.
>>> nur bei +2.5 V an der Basis wird das nix.>> Es geht genau so wie ich gesagt hatte.
Gehe hin, baue es auf, und lerne aus Deinem Fehler.
Habs extra für Andrew mal schnell virtuell zusammengesteckt. Und siehe
da: mehr als 3V am Kollektor bei konstantem Strom. Na mal sehen, was
jetzt wieder für eine Ausrede kommt.
Andrew Taylor schrieb:> Nein, und nun bist du zu verbohrt Deinen Fehler einzugestehen.Andrew Taylor schrieb:> Gehe hin, baue es auf, und lerne aus Deinem Fehler.
Welchen Fehler denn? Ich hab nur gesagt der Kollektor geht bis 3V und
die Schaltung kann geradeso funktionieren. Das ist doch ganz einfach und
klar und die Simu zeigt das auch. Du bist Derjenige, der hier falsche
Sachen behauptet und verbohrt ist.
Mike schrieb:> Könnt ihr Erfahrenen mir Anfaänger da nicht einen Tipp geben?
Ich würde R8 durch eine rote LED ersetzen. Die kompensiert dann auch
gleich noch den TK der Ube von Q3. Der Kollektor von Q3 geht dann bis
über 3,5V.
ArnoR schrieb:> Ich würde R8 durch eine rote LED ersetzen. Die kompensiert dann auch> gleich noch den TK der Ube von Q3.
Wobei man diese rote LED unbedingt vor Einfall von Fremdlicht schützen
muß, z.B. lichtdichte Abdeckung durch schwarzen Schrumpfschlauch.
Sonst hat man keine große Freude an der KSQ.
Mike schrieb:> Wenn Ihr mir jetzt noch erklärt, wie die Negative Ausgangsspannung> zustande kommt und wie ich diese abstelle bin ich wunschlos Glücklich> :-)
z.b. aus der Hilfsspanung -5V Deiner OP Versorgung. und von dort über
die diversen spannugnsteilerwiderstände auf den Ausgang.
Ist ein normales Verhalten dieser Regleung, und ändert sich je nach dem
wie gut die Leistungsendstufe sperrt (z.b. wenn der Transistor sehr heiß
ist, wird Iceo größer, etc.)
Es empfieht sich daher die Regelung um dem I-OPV so abzugleichen, das
ein minimaler Strom von z.B 5mA eingestellt werdne kann.
So,
ich hab eingesehen, das eine Konstantstromquelle zum Ansteueren des
Leistungstransistors sinniger Weise nicht auf der hohen
"Leistungsspannung" liegt, da diese ggf. ja noch gepuffert durch den
dicken Elko länger besteht als meine Regelvorgaben und dann vielleicht
im ungünstigen Abschalt.- oder Einschaltmoment voll auf macht.
Danke für diese Erkenntnisvermittlung :-)
Ich habe nochmal etwas bei den mir bekannten Netzteilen (ein HP E3620A)
"abgespickt" und habe meinen Plan noch mal etwas überarbeitet. Die
machen das einfach per Widerstände aus der Versorgung der OPs, was mir
auch durch seine unkompliziertheit eigentlich gefällt.
Wie auch bei dem HP Netzteil habe ich auch noch ein Ferrit
(300Ohm@100MHz) eingefügt - zur Not wird das eine 0 Ohm Brücke.
Wie Versorgung der OPs hab ich jetzt auf +/-12V fix gelegt. Scheint mir
als wenn das der Weg des geringsten Widerstands ist, dann braucht man
auch nicht nach speziellen Bauteilen suchen, die vielleicht ein paar
Milivolt mehr am Ausgang treiben können - Ein griff in die Bastelkiste
reicht dann ;-)
Den diskreten Darlington (BD139 + 2n3055) hab ich erst einmal der
einfachheitshalber durch einen echten Darlington (TIP142) ersetzt. Da
diese extern sitzen kann ich die zu einer späteren Zeit immer noch durch
andere oder mehrere Ersetzen.
Was mich aber noch immer verwundert ist die Tatsache, das an der Basis
des Leistungstransistors (TIP142) nur eine sehr kleine Spannung anliegt,
wenn der Regler anspricht (in der "Umregelphase" sieht man jedoch einen
größeren Nadelimpuls, der aber auch nicht wirklich groß ist (~2Volt und
ein bischen)). Ist das Normal? -> Nun in der Simulation "tut" die
Schaltung jetzt was sie soll...
Vielen Dank euch für die Konstruktive Kritik, die hat mir sehr geholfen!
Die negative Spannung am Ausgang kommt wohl von der Stromquelle als Last
in der Simulation.
Die Stromquelle um Q3 macht vor allem Sinn, wenn man die so auslegt,
dass sie erst bei voller Hilfsspannung anspricht, etwa indem man ein
Zenerdiode in Richtung der neg. Spannung nutzt. Um die
Temperaturkompensation und ähnliches muss man sich da nicht sorgen, denn
stabil muss der Strom nicht sein - wie man sieht tut es im Prinzip auch
ein Widerstand.
Ein unnötig hohe Spannung für die OPs hat auch einen Nachteil: der OP
der nicht aktiven Regelung läuft dann mit der Spannung recht hoch. Bis
die Regelung dann anspricht vergeht mehr Zeit (da hilft auch kein
schnellerer OP, weil der Kondensator von der Kompensation die
Geschwindigkeit begrenzt. Das geht so weit, das man überlegen sollte
einen Rail-Rail OP zu nutzen und die Spannung für die OPs auf das nötige
(z.B. + 1V / -4 V) zu begrenzen. Bei hoher Versorgungsspannung für die
OPs sollte man die Aussteuerung ggf. extra begrenzen.
Im Letzten Plan sollte in die Leitung Sense_P noch ein Widerstand. Für
eine schnelle Regelung sollte Parallel zu R4 ein Kondensator.
Beim Ausgangskondensator muss man ggf. auf die Type achten. Es kommt
nicht nur auf die Kapazität, sondern auch auf die ESR Werte an. Etwas
ESR ist meist gewünscht, aber nicht viel.
Andrew Taylor schrieb:> Wobei man diese rote LED unbedingt vor Einfall von Fremdlicht schützen> muß, z.B. lichtdichte Abdeckung durch schwarzen Schrumpfschlauch.>> Sonst hat man keine große Freude an der KSQ.
Kommt drauf an wie genau man es haben will. Ich denke der Lichteinfluss
ist bei einem Netzteil vernachlässigbar gering. Mit wieviel tausend Lux
muss man auf eine rote LED schon einstrahlen sodass man da ein
Mikroampere generiert? Und ein Mikroampere sind für den Basisstrom von
Q4, der wahrscheinlich im Milliampere-Bereich liegt, vernachlässigbar
gering.
Michael Köhler schrieb:> Ich denke der Lichteinfluss> ist bei einem Netzteil vernachlässigbar gering. Mit wieviel tausend Lux> muss man auf eine rote LED schon einstrahlen sodass man da ein> Mikroampere generiert?
Bis hier richtig.
> Und ein Mikroampere sind für den Basisstrom von> Q4, der wahrscheinlich im Milliampere-Bereich liegt, vernachlässigbar> gering.
Nein, erstens ist der Basisstrom 8mA/Stromverstärkung, also etwa 27µA.
Und zweitens geht der durch die Bestrahlung generierte Strom nicht
direkt in die Basis des Transistors. Die Funktion ist anders.
Der generierte Strom wirkt in etwa wie ein um diesen Betrag erhöhter
Durchlassstrom durch die LED. Deren Flussspannung erhöht sich dadurch
geringfügig und in Folge dessen steigt der "Konstantstrom" des
spannungsgesteuerten Transistors ein klein wenig an.
So, ich habe eine "erweiterte" Idee nachdem ich mir Doku von den neuen
Keysight U8000er Netzteilen gelesen habe und ein paar "reverse
Engineering" Versuche angesehen habe! Weiter steht das auch in dem
dicken Pamphlet "DC Power Supply Handbook (AN90)" von HP.
Das besagte Netzteil (auch einige andere von Keysight) benutzt einen
linearen Vorregler (Serielle Leistungstransitoren) anstelle von parallel
geschalteten Leistungstransistoren um zu große Verluste an nur einem
Transistor zu verhindern.
Wenn ich die AN90 richtig verstehe hat das serielle Verschalten der
Transistoren zusätzlich den Vorteil den Rippel des Trafos zu reduzieren.
Aber warum macht das niemand außer HP/Keysight/Agilent oder wie die
morgen heißen werden ;-)
Hat das jemand schon mal ausprobiert und kann berichten?
Einfach nur 2 Leistungstransistoren in Reihe macht nicht so viel Sinn,
außer bei recht hoher Spannung, so dass man mit der SOA Probleme
bekommt. Die Leistung bleibt je noch die selbe, bzw. wird sogar noch
minimal größer, weil die Trafospannung 1-2 V höher sein müsste.
Was man teilweise macht, ist eine 2. Trafo Wicklung zu nutzen, um so die
Verluste etwa zu halbieren. Real hab ich es noch nicht probiert, aber
immerhin schon mal simuliert, und da hat es funktioniert, und der
Aufwand ist auch recht gering. Es ist so ähnlich wie bei einem Klasse G
Audio Verstärker - da findet man ggf. mehr als zu Netzteilen.
Ich meine, so wie hier
(http://literature.cdn.keysight.com/litweb/pdf/5989-6288EN.pdf) auf
Seite 11 (PDF Seite 14) beschrieben.
Das da auch noch etwas "Elektronik" zwischen muss ist mir schon klar.
Die Idee ist ursprünglich ja diese gewesen das man mit dem ersten
Leistungstransistor idealerweise die Hälfte der Verlustleistung
"Verheitzt". Also Bonus gäbe es zusätzlich eine Rippelreduktion, die man
nicht hätte wenn ich die Leistungstransistoren parallel schalten würde
(dann würde sich ja nur die Verlustleistung verteilen).
ArnoR schrieb:> Nein, erstens ist der Basisstrom 8mA/Stromverstärkung, also etwa 27µA.
Und wieviel tausende Lux müssen auf die rote LED einstrahlen damit man
nur 1 Mikroampere raus bekommt? Hallo? Das macht ja mal gar keinen
nennenswerten Einfluss bei einem Netzteil. (Natürlich hat es einen
Einfluss, der ist aber in dieser Anwendung unerheblich!). Man kann aber
natürlich aus einer Mücke auch einen Elefanten machen.
Ich hab grad nur das Bild im Anhang da im Kopf. Nur um sicher zu sein,
dass wir vom selben Schaltungsteil reden.
Michael Köhler schrieb:> Andrew Taylor schrieb:>> Wobei man diese rote LED unbedingt vor Einfall von Fremdlicht schützen>> muß, z.B. lichtdichte Abdeckung durch schwarzen Schrumpfschlauch.>>>> Sonst hat man keine große Freude an der KSQ.>> Kommt drauf an wie genau man es haben will. Ich denke der Lichteinfluss> ist bei einem Netzteil vernachlässigbar gering. Mit wieviel tausend Lux> muss man auf eine rote LED schon einstrahlen sodass man da ein> Mikroampere generiert? Und ein Mikroampere sind für den Basisstrom von> Q4, der wahrscheinlich im Milliampere-Bereich liegt, vernachlässigbar> gering.
Es ist hier nicht die Genauigkeit das Problem.
Vielmehr ist es so, da man "nicht weiß, wie der Entwickler die Platine
mit der LED plaziert.2 Da so eine LNG zur Wärmeabführung viele
Lüftungsschlitze hat (meistens zumindest, wird sehr Wahrshceinlich
Fremdlicht eindringne.
Gleichlicht wie z.B. Sonnenschein ist da nicht das Thema. Licht mit
Wechselanteil ist es, was Kummer bereiten kann. Denn dies moduliert via
Fotoeffekt die LED, und der Transistor der KSQ gibt den Effekt verstärkt
weiter.
Ob die Regelschleife der OPV das schnell gneug wegregelt, ist je nach
Auslegung ein Thema. Deutlich einfacher wird es aber, wenn die OPV erst
garnicht mit diesem Problem belästigt werden .-)
Lurchi hat da ja schon korrekt geschrieben: Widerstände sind vollkommen
ausreichend. KSQ muß hier nicht sein. Agilent/Keysight hat da schon
richtig geplant.
Wenn man aber "KSQ mit LED " macht, dann sollte man es aber richtig
machen und lichtdicht arbeiten.
Mike schrieb:> Aber warum macht das niemand außer HP/Keysight/Agilent oder wie die> morgen heißen werden ;-)
Machen wir anderen auch .-) . Kommerzielle anbieter außer dem genannten
müßtest du selber suchen. hier: Der Beitrag von Gerhard O. hier im
Forum kommt der Denkrichtung des Vorregelns mit Ransistoren auf andere
Art näher (Umschaltung der Roh-Gelichspannung gleitend mit T).
>> Hat das jemand schon mal ausprobiert und kann berichten?
Mind. 3 Leute hier im Forum haben es aufgebaut, und können Dir
bestätigen: Es ist eine feine Sache, das so im NT so zu machen.
Mike schrieb:> Ich meine, so wie hier> (http://literature.cdn.keysight.com/litweb/pdf/5989...) auf> Seite 11 (PDF Seite 14) beschrieben.
Wenn Du Abb. 15 B und 15 C meinst: Ist der Standard Weg bei Netzteilen
von z.B. Kepco, Trygon, sowie des hier gern (tm) zitierten FS 12/73
Netzteilaufbaus.
>> Das da auch noch etwas "Elektronik" zwischen muss ist mir schon klar.> Die Idee ist ursprünglich ja diese gewesen das man mit dem ersten> Leistungstransistor idealerweise die Hälfte der Verlustleistung> "Verheitzt".
Nein. Die wirklich kernige Idee ist der dem ersten Transsitor
parallelgeschaltete Widerstand.
Dieser übernimmt bei richtiger Dimensionierung einen Großteil der
Verlustleistung des Leistungsteils beim LNG. Und da Widerstände
(zumindest damals) deutlich billiger waren als Transistoren, erspart
einem das viel Aufwand bei Transistoren und Alukühlblechen sowie
Lüftern.
Zumal Widertände auch mal locker 350 Grad Dauertemperatur aushalten,
kann man da richtg viel "abheizen" auf kleinem Raum.
Heute sind T so billig, und KK, Lüfter etc. gern eingesetzt: Da ist das
Prinzip nur den alten Hasen und Profis noch in Erinnerung.
Und heute kann man wunderschön mit Schaltreglern und geringem Ripple
vorregeln. Das ist 1. moderner und 2. sogar wenn man es richtig macht
effizienter. Als wenn man nur "verheizt".
Michael Köhler schrieb:
...
> Man kann aber natürlich aus einer Mücke auch einen Elefanten machen.
Immer mit der Ruhe, du regst dich umsonst auf. Ich dachte aus meinem
Post wäre klar geworden, dass ich dir darin zustimme, dass die
Bestrahlung wirkungslos ist, nur funktioniert das eben anders als du
beschrieben hast.
Da du aber weder die Schaltungsfunktion noch meinen Post verstanden
hast, hier ein letzter Versuch.
1. Der Basisstrom ist nicht wie von dir vermutet einige mA, sondern nur
einige µA. Der Strom durch die LED erzeugt eine Basisspannung von 1,8V
(gegen +5V) bei einem Querstrom von einigen mA. Der Transistor stellt
seinen Emitterstrom so ein, dass sich am Emitterwiderstand RE eine
Spannung von 1,8V-0,7V=1,1V einstellt. Das ist z.B. bei einem Strom von
8mA der Fall. Der Transistor zieht nur so viel Basisstrom wie dazu
nötig, also etwa 26µA bei B=300.
2. Der durch die Betrahlung generierte Strom fließt nicht wie du sagst
direkt in die Basis, sondern ändert zunächst nur die Spannung der LED.
Er wirkt genauso wie wenn man den LED-Vorwiderstand minimal ändert.
Durch die Spannungsänderung an der LED muss sich auch die Spannung an RE
entsprechend ändern. Dadurch kommt die Änderung des Kollektorstromes
zustande. Natürlich ändert sich in Folge dessen auch der Basisstrom,
aber um Größenordnungen weniger als die Zunahme des LED-Stromes durch
die Bestrahlung.
Eine Simu mit eine roten 20mA-LED ergab folgendes:
LED-Ruhestrom 2mA
Konstantstrom 8mA
LED-Stromänderung 0...10µ (durch "Bestrahlung")
LED-Spannungsänderung 528µV bei o.g. Stromänderung
Konstantstromänderung 3,93µA bei o.g. Stromänderung
Basisstromänderung 14nA bei o.g. Stromänderung
Die Bestrahlung, selbst wenn sie 10µA Strom erzeugt, ergibt also nur
eine homäopatische Wirkung und kann wohl getrost vernachlässigt werden.
ArnoR schrieb:> Eine Simu mit eine roten 20mA-LED ergab folgendes:>> LED-Ruhestrom 2mA> Konstantstrom 8mA> LED-Stromänderung 0...10µ (durch "Bestrahlung")> LED-Spannungsänderung 528µV bei o.g. Stromänderung> Konstantstromänderung 3,93µA bei o.g. Stromänderung> Basisstromänderung 14nA bei o.g. Stromänderung>> Die Bestrahlung, selbst wenn sie 10µA Strom erzeugt, ergibt also nur> eine homäopatische Wirkung und kann wohl getrost vernachlässigt werden.
Eine Messung mit einer realen roten 20mA-LED ergab folgendes:
LED-Ruhestrom 2mA
LED-Spannungsänderung 12 mV pp (Bestrahlung 60W 230V Osram mit
Reflekror weiß diffus steuend, 70 cm Abstand)
Konstantstromänderung : kann man dann ausrechnen oder messen. Einige
100uA halt, ca. 1mA worst case.
Der mit 100Hz (2 x 50Hz Glühlampe) modulierte Konstantstromanteil wird
dann nochmals durch die Darlingtonendstufe um Beta_Endstufe (ca. 1500)
erhöht, und durch die OPV gegengeregelt.
Die Bestrahlung ergibt also eine deutlichen Effekt, der mehr oder
weniger störend auf's LNG wirkt. Wie störend, legt der Rest der Regelung
fest.
> nur> eine homäopatische Wirkung und kann wohl getrost vernachlässigt werden.
LOL .-))
Andrew Taylor schrieb:>> nur>> eine homäopatische Wirkung und kann wohl getrost vernachlässigt werden.>> LOL .-))
Typisch Andrew Taylor, sinnentstellendes Teilzitieren.
Mein Beitrag und die angegebenen Zahlenwerte bezogen sich ausschließlich
auf den Post von Michael Köhler und die darin genannten Zahlenwerte
(generierter Strom durch Bestrahlung 1µA) und deren Wirkung. Wenn man
durch entsprechend starke Bestrahlung größere Ströme erzeugt, ist
natürlich auch die Wirkung entsprechend größer.
Andrew Taylor schrieb:> Denn dies moduliert via> Fotoeffekt die LED, und der Transistor der KSQ gibt den Effekt verstärkt> weiter.
Typisch Andrew Taylor, total falsch. Der Transistor kann den Effekt gar
nicht verstärken, weil der differentielle Widerstand der LED im
(sinnvollen) Arbeitspunkt kleiner als die Summe aus Emitterwiderstand
und Diffusionswiderstand des Transistor ist. Eine Stromänderung in der
LED ergibt damit eine kleinere Stromänderung im Transistor.
Arno, wenn Dir außer bunten Diagrammen (die vielleicht das Management
beeindrucken, aber defintiv nicht den Praktier) und lustigen
Simulationen mit heuristischen willkürlich sinnfrei angenommenen
Ausgangswerten (die leider nie durch reale Messung von Dir belegt
werden) hier weiter rumprollst:
Laß es einfach bleiben, da Du nix Fundamentales beizutragen hast.
Typisch Andrew Taylor ist langjährige Praxiserfahrung, und exakter
Meßaufbau.
Somit spar Dir somit Dein sinnfreies bashing, und hör auf bitchwasser zu
trinken.
Andrew Taylor schrieb:> Somit spar Dir somit Dein sinnfreies bashing, und hör auf bitchwasser zu> trinken.
Ah ja, deine typische Reaktion auf fachliche Kritik, hatten wir weiter
oben und in etlichen anderen Threads auch. Außer Beleidigungen kommt von
dir da nie etwas.
Andrew Taylor schrieb:> Typisch Andrew Taylor ist langjährige Praxiserfahrung, und exakter> Meßaufbau.
Ja, ich kenne auch solche Leute, die meinen, dass man kein vernünftiges
Grundwissen braucht und die lieber jahrelang rumspielen.
> da Du nix Fundamentales beizutragen hast.
Du meinst damit, ich stimme deinen Falschaussagen nicht 100% zu, sondern
stelle die richtig?
ArnoR schrieb:> 1. Der Basisstrom ist nicht wie von dir vermutet einige mA, sondern nur> einige µA.
Wir haben uns beide nicht verstanden. Ich meinte den Basisstrom von Q4
(der Leistungstransistor, also die Darlingtonstufe), der ist im
Milliampere-Bereich. Der Basisstrom von Q3 (die Stromquelle) liegt im
Mikroampere-Bereich, das ist auch klar.
ArnoR schrieb:> 2. Der durch die Betrahlung generierte Strom fließt nicht wie du sagst> direkt in die Basis, sondern ändert zunächst nur die Spannung der LED.
Oh, da kann man sich, denke ich, prima drüber streiten was Ursache und
was Wirkung ist. Ich sage nur, der Strom ist die Ursache, die Spannung
die Wirkung. Ist wie mit dem Huhn und dem Ei: Also ändert sich der Strom
weil sich die Spannung ändert oder ändert sich die Spannung weil sich
der Strom ändert? Ich sage letzteres ist der Fall, die Spannung ändert
sich weil sich der Strom ändert. ;)
Andrew Taylor schrieb:> LED-Spannungsänderung 12 mV pp
Wow, 12 mV Spannungsänderung an der LED? Wie hast du das gemacht?
Ich hab selbst grade mal geschaut mit einer roten 20 mA LED und die nur
durch die Bürobeleuchtung bestrahlen lassen. OPA340 hab ich als TIA dran
mit 1 Megohm Feedback. Wenn ich dem Oszi glauben darf und mich meine
Mathe nicht ganz verlassen hat schafft die rote LED bei so 300-500 Lux
(mehr macht die Beleuchtung auf der Tischplatte bestimmt nicht) grad mal
~20 nA (mit Beleuchtung hab ich um die 20 mV am Ausgang des TIAs, ohne
Beleuchtung, behelfsmäßig abgedeckt, kommt der TIA grad mal auf ~3 mV am
Ausgang).
Andrew Taylor schrieb:> Konstantstromänderung : kann man dann ausrechnen oder messen. Einige> 100uA halt, ca. 1mA worst case.
Wie kommst du hier auf 100µ-1mA? Wir reden doch noch von der obigen
Schaltung, oder? Mach uns doch mal den Spass und rechne es vor. Das
überzeugt vielleicht auch Arno ;)
Habs mal durch LTSpice gejagt. Die LED habe ich durch eine
Konstantspannungsquelle simulieren lassen. Bei 20 mV Änderung an der LED
ändert sich der Konstantstrom (also der, der in die Darlingtonstufe
geht) um sage und schreibe 40 µA. Das ist aber weit weg von einigen 100
µA bis 1 mA.
Andrew Taylor schrieb:> die leider nie durch reale Messung von Dir belegt werden
Bitte sehr:
Ich habe eben eine rote 20mA-LED mit 5,6k-Vorwiderstand an 12,5V
betrieben und die einmal dem direkten Sonnenlicht ausgesetzt (offenes
Fenster, wolkenloser Himmel) und einmal in eine leere metallene
AAA-Batteriehülle drübergesteckt. Dabei jeweils Strom und Spannung an
der LED gemessen.
Ergebnis:
Strom mit Licht: 1,905mA
Strom ohne Licht: 1,905mA
Spannung mit Licht: 1,655V
Spannung ohne Licht: 1,655V
Also doch nur homöopatische Wirkung.
Michael Köhler schrieb:> Andrew Taylor schrieb:>> LED-Spannungsänderung 12 mV pp>> Wow, 12 mV Spannungsänderung an der LED? Wie hast du das gemacht?
Das würde ich jetzt auch gern wissen.
ArnoR schrieb:> Ich habe eben eine rote 20mA-LED mit 5,6k-Vorwiderstand an 12,5V> betrieben und die einmal dem direkten Sonnenlicht ausgesetzt (offenes> Fenster, wolkenloser Himmel) und einmal in eine leere metallene> AAA-Batteriehülle drübergesteckt.
Naja, 100 nA machen an 5.6 kΩ grad mal 560 µV. Kein Wunder, dass du nix
gesehen hast da ich schlicht annehme, dass das Sonnenlicht aktuell bei
einer LED kaum 50 nA generiert, geschweige denn 100 nA ;)
ArnoR schrieb:> Michael Köhler schrieb:>> Andrew Taylor schrieb:>>> LED-Spannungsänderung 12 mV pp>>>> Wow, 12 mV Spannungsänderung an der LED? Wie hast du das gemacht?>> Das würde ich jetzt auch gern wissen.
Und selbst wenn sich die Spannung um 12 mV ändert: Man sieht ja an der
Simulation was das "nur" ändert. Für die Anwendung total unerheblich.
Michael Köhler schrieb:> Naja, 100 nA machen an 5.6 kΩ grad mal 560 µV. ...
Nee, die Stromänderung ruft eine Spannungsänderung nicht an den 5k6,
sondern am viel kleineren differentiellen Widerstand der LED hervor. Die
Spannungsänderung wäre also noch viel kleiner.
ArnoR schrieb:> Michael Köhler schrieb:>> Naja, 100 nA machen an 5.6 kΩ grad mal 560 µV. ...>> Nee, die Stromänderung ruft eine Spannungsänderung nicht an den 5k6,> sondern am viel kleineren differentiellen Widerstand der LED hervor. Die> Spannungsänderung wäre also noch viel kleiner.
Hä? Du hast doch ne Reihenschaltung aus LED und Widerstand gemacht? Dann
ruft die Stromänderung auch am Widerstand eine Spannungsänderung auf.
Die von Andrew Taylor angeblich gemessenen 12mV entsprechen einem durch
Bestrahlung erzeugten Strom von etwa 300µA. Das kann man aus der
Kennlinie eine typischen roten LED entnehmen:
https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A500/LED3MMSTGE_LED3MMSTGN_LED3MMSTRT%23KIN.pdf
Seite 3. Die Steilheit der Uf/If-Kennlinie bei 2mA ist etwa 400mV/10mA,
daraus ergibt sich, dass eine Spannungsänderung von 12mV zu einer
Stromänderung von ~300µA gehört.
Eine großflächige BPW34 liefert 80µA bei 1000Lx. Das muss ja eine
Super-LED sein, die der Andrew da gemessen hat.
Michael Köhler schrieb:> Hä? Du hast doch ne Reihenschaltung aus LED und Widerstand gemacht? Dann> ruft die Stromänderung auch am Widerstand eine Spannungsänderung auf.
Grundlagen lernen! Der 5k6 und der viel kleinere differentielle
Widerstand der LED wirken in Parallelschaltung.
ArnoR schrieb:> Grundlagen lernen! Der 5k6 und der viel kleinere differentielle> Widerstand der LED wirken in Parallelschaltung.
Den Ball spiele ich gerne zurück: Wenn dem so wäre hättest du dir die
Messung schenken können. Reden wir hier jetzt von einem Wechselsignal
oder einem Gleichsignal? Für mich ist die Sonne in dem Fall kein
Wechselsignal.
Michael Köhler schrieb:> Für mich ist die Sonne in dem Fall kein Wechselsignal.
Doch natürlich, deshalb einmal im direkten Sonnenlicht (>1000Lx) und
einmal abgedunkelt gemessen. Das ist ein größerer Hub als es eine
Glühlampe mit 60W in 70cm Entfernung schafft. Und es ist der LED
vollkommen egal, ob es 100Hz oder 0,25Hz (wie bei mir) sind.
Oh ArnoR…du hast dir doch das Gleichsignal angeschaut, also welcher
Strom, bzw. welche Spannung, sich bei Dunkelheit einstellt und welcher
bei Helligkeit. Hier von einem Wechselstromverhalten auszugehen, dass
der Vorwiderstand also parallel zum differenziellen Widerstand der LED
liegt, ist schlicht Quatsch.
Bei 4s in diesem Fall noch von einem Wechselsignal zu sprechen…also
echt.
Weißt du, jetzt wirds mir langsam zu blöd.
Es ist doch egal wie schnell sich das Signal ändert, solange die LED der
Helligkeitsänderung problemlos folgen kann. Denn solange erzeugt sie mit
dem gleichen Hub an Helligkeit auch genau den gleichen Hub an
Strom/Spannung. Daher liefert die Messung mit 100Hz und einem gewissen
Hub an Beleuchtungsstärke, genau die gleichen Werte wie eine Messung mit
geringerer Frequenz aber gleichem Hub an Beleuchtungsstärke.
ArnoR schrieb:> Es ist doch egal wie schnell sich das Signal ändert, solange die LED der> Helligkeitsänderung problemlos folgen kann. Denn solange erzeugt sie mit> dem gleichen Hub an Helligkeit auch genau den gleichen Hub an> Strom/Spannung. Daher liefert die Messung mit 100Hz und einem gewissen> Hub an Beleuchtungsstärke, genau die gleichen Werte wie eine Messung mit> geringerer Frequenz aber gleichem Hub an Beleuchtungsstärke.
Na klar, dem stimme ich auch zu. Sehe da dein Problem nicht. Ich sage ja
nur, dass bei deiner Messung der differenzielle Widerstand in Reihe zum
Vorwiderstand lag und nicht parallel.
Michael Köhler schrieb:> Hier von einem Wechselstromverhalten auszugehen, dass> der Vorwiderstand also parallel zum differenziellen Widerstand der LED> liegt, ist schlicht Quatsch.> Bei 4s in diesem Fall noch von einem Wechselsignal zu sprechen…also> echt.
Da kann ich nur wiederholen: Grundlagen lernen! Auch bei der
DC-Betrachtung liegen der differentielle Widerstand und der 5k6
parallel. Der Rdiff ist doch nichts weiter als die Steigung der
DC-Kennlinie im Punkt des Ruhestromes der LED.
ArnoR schrieb:> Da kann ich nur wiederholen: Grundlagen lernen! Auch bei der> DC-Betrachtung liegen der differentielle Widerstand und der 5k6> parallel.
Und das ist Quatsch! Bei DC-Betrachtung liegen die in Reihe. Wie kommst
du auf das schmale Brett dass die dabei parallel liegen?
Michael Köhler schrieb:> Und das ist Quatsch! Bei DC-Betrachtung liegen die in Reihe.
Nein!
> Wie kommst> du auf das schmale Brett dass die dabei parallel liegen?
Weil die Einspeisung des Photostromes in die LED selbst geschieht, also
mit einer Stromquelle parallel zur LED. Und von da aus betrachtet liegen
LED und 5k6 über die Spannungsversorgung (Innenwiderstand=0) parallel.
Damit diese sinnlose Diskussion mal ein Ende findet simuliere das doch
einfach mal.
ArnoR schrieb:> Weil die Einspeisung des Photostromes in die LED selbst geschieht, also> mit einer Stromquelle parallel zur LED. Und von da aus betrachtet liegen> LED und 5k6 über die Spannungsversorgung (Innenwiderstand=0) parallel.
Ah so…wenn dem so wäre und die Stromquelle läge parallel zum
differentiellen Widerstand, warum sollte der Photostrom jemals aus der
Diode raus kommen wenn er doch direkt über den differentiellen
Widerstand zurückfließen kann? Ich mein, um da dann raus zu kommen muss
er ja auch durch den wesentlich höheren Bahnwiderstand erstmal kommen.
Und ja, mir wird's auch zu blöd.
Hallo an diesem durchwachsenden Sonntag :-)
Ich hab mir nochmal das Prinzip von Vorreglern angesehen.
Das gefiel mir eigentlich ganz gut, so das ich das mal ausprobieren
wollte.
Im Anhang ist mal ein Versuch eines Geschalteten Vorreglers mit linearer
Nachregelung (so wie bisher auch geplant).
Ich hab den Schaltplan dazu neu gemacht und auch das Ground dahin
gesetzt, wo die meisten es erwarten ;-)
Der einfachheitshalber habe ich "irgend einen" Schaltwandler aus LTspice
genommen um die Thematik zu erproben - die Dimensionierung ist
sicherlich nicht Ideal - brauchte sie für den Versuch auch nicht sein.
Und ja, es Funktionierte in der Simulation im ersten Versuch auf anhieb,
was mich ganz froh stimmte.
Zum Schaltplan:
Der Schaltregler erzeugt ein paar Volt mehr als die lineare Endstufe um
weniger Wärme zu erzeugen - mein optimistisches Ziel war weniger als 10W
in der linearen Endstufe. Hierzu erhöhe ich mit D3, D10 und D11 (welche
eigentlich durch eine Zenerdiode ersetzt werden - aber meine Bibliothek
gab gerade keine 2,5-3,9V Typen her) das Feedback des Schaltreglers. R2
und R3 sind nur aus Angstgründen da. Der Rest der Netzteil ist bis auf
das Weglassen der Vierdrahtmessung identisch.
Ich würde das ganze dann vermutlich mit einem LM2576hv nehmen (HV da die
Trafos die ich hier massenhaft noch habe ~30-35Vac haben). Hat bei der
Gelegenheit vielleicht jemand ein LTspice Modell dieses Reglers?
Was haltet ihr davon?
Wenn ich vielleicht auch noch mal zu den Vierkanalmessung eine Frage
stellen darf. Braucht Ihr die häufiger? Ist das ein Feature, das Ihr
häufig benötigt oder nur ein "nice to have"?
Auch weiß ich noch nicht, wie ich ein "Output Enable" realisieren soll.
Einfach per Relais das am Ausgang hängt?
Den 4-Draht Anschluss braucht man eher selten. Darauf kann man ggf.
verzichten - andererseits ist der Aufwand auch nicht unbedingt so groß.
Wenn dann sollte man aber auf einen Schutz der Sense Eingänge achten,
denn es ist schon ärgerlich, wenn man versehentlich die Last an die
Sense Eingänge anschließt (oder auch einfach nur nach einer
Unterbrechung am normalen Ausgang), damit dann den Widerstand ein Sense
Eingang durchbrennen lässt und danach dann die volle Spannung am Ausgang
hat ohne das man es ahnt.
Output enable kann man z.B. über die Stromquelle für den Basisstrom bzw.
den Widerstand R8 erledigen. Da hat man dann auch den Punkt um den
Ausgang erst frei zu geben, wenn die Hilfsspannung da ist.
Ulrich H. schrieb:> Output enable kann man z.B. über die Stromquelle für den Basisstrom bzw.> den Widerstand R8 erledigen. Da hat man dann auch den Punkt um den> Ausgang erst frei zu geben, wenn die Hilfsspannung da ist.
Warum fällt mir das nicht ein...
Einfach an der Basis von Q2 ziehen. Dann könnte ich auch eine schöne
"Überstromsicherung" durch einen Komparator bauen :-) oder auch einen
analogen Temperaturschutz!
Ja ich glaub ich werde auch eine Vierdrahtmessung vorsehen. Ich selbst
habe sie zwar in unter 10& all meiner Versuche gebraucht, aber wenn man
sie erst man hat...
Mir ist da gerade noch etwas eingefallen, was ich eigentlich auch
bräuchte.
Wenn ich den "Output Enable" noch nicht aktiviert habe, aber schon die
Ausgangsspannung eingestellt/festgelegt habe, dann müsste eigentlich
irgendwie der Vorregler schon auf diese Spannung (+ ein paar Volt)
vorverfahren, so das ich wenn ich den Output aktiviere nur noch die
lineare Endstufe regelt und der Schaltregler nicht mehr anlaufen muss -
denn der braucht ja ein paar Millisekunden.
Habt Ihr da eine Idee, wie ich das realisieren kann?
Vielleicht kann ich den Vorregler ja erst an das obere Limit fahren,
also maximale Ausgangsspannung und wenn der lineare Regler läuft fährt
der Runter. Dann hat die lineare Endstufe zwar kurzzeitig höhere
Verluste, aber das sollte kein Problem sein...
Den Vorregler könnte man ggf. einfach über einen Widerstand parallel zum
Regler hoch fahren lassen - wenn man es denn braucht. Solange braucht
der Regler nicht, selbst mit dem reichlich großen 1000 µF Elko. So super
schnell sollte die Spannung in der Regel auch nicht hoch schießen.
Wichtiger wäre eher noch eine LC Filterstufe, damit der Regler nicht so
viel HF Störungen ausgleichen muss. Wenn man Wert auf ein ungestörte
Spannung legt, könnte man ggf. den Vorregler optional
abschalten/überbrücken und den Strom ggf. zusätzlich begrenzen. Auch mit
Vorregler wäre der maximale Strom ggf. von der Spannung abhängig.
Beim Vorregler müsste man noch sehen ab die Regelschleife wirklich
stabil ist. Ggf. müsste man etwa D3 durch einen Widerstand ersetzen, um
die Verstärkung von Q1 zu reduzieren.
Ein Temperaturschutz wäre ggf. schon sinnvoll - wobei mit Vorregler die
Wärmeabgabe in der Regel ja schon deutlich kleiner ist. Ohne Vorregler
wäre ggf. eine Regelung eines Lüfters sinnvoll.
Eine Überstromsicherung, also Abschaltung zusätzlich zur Stromregelung
wäre sicher auch möglich - etwa als Abschaltung, wenn über längere Zeit
(z.B. 1-10 s) der Stromregler anspricht.
Die Basis von Q2 als Ansatzpunkt für eine Enable Funktion ist so eine
Sache. Da muss man dann sicher stellen, das es schon mit wenig Spannung
sicher funktioniert. Besser ist es eher den Strom durch R8 erst aktiv
frei zu geben wenn die Spannung für den OP ausreicht.
Wenn man eine Digitale Sollwert Vorgabe plant, wäre es geschickter die
OPs mit +-5 V (oder so ähnlich) statt +-12 V zu versorgen. Das
vereinfacht dort die Versorgung.
Ulrich H. schrieb:> Wenn man eine Digitale Sollwert Vorgabe plant, wäre es geschickter die> OPs mit +-5 V (oder so ähnlich) statt +-12 V zu versorgen. Das> vereinfacht dort die Versorgung.
Diese Frage war die Ausgangssituation für diesen Thread ;-)
