Hallo, ich bin gerade dabei ein Lineargeregeltes Netzteil zu bauen und
hätte gern Eure meinung dazu (bitte nicht zu hart). Die Sollwerte für
Spannung und Strom werden von einem AVR vorgegeben, und die Istwerte für
die Anzeige eingelesen. Im Anhang ist die Schaltung zu sehen. Ich bin
für jeden vorschlag dankbar.......
R9 in 2 stück 2,2k Widerstande aufteilen und je einen an die
Emitterwiderstände R1, R2 legen. Dann ist die Stromregelung schon mal
besser dran .-)
24V/5A Trafo ist etwas zu knapp ausgelegt für ein 24V/5A NT, 0-20V 4 A
sind damit aber machbar.
Außerdem die Hinweise zu "ELO Netzteil" im web lesen bzgl.
Schwingneigung.
Ich habe mir den Beitrag mal durchgelesen, deshalb sind ja die
Kondensatoren an den OP´s vorgesehen. Ist es also besser einzel-opv´s zu
verwenden, wie z.b. TL081 ?
Habe mal einen Probeaufbau gemacht und folgendes Problem.
Das Netzteil geht sofort in die Strombegrenzung ohne das ein Verbraucher
angeschloßen ist. Ich beckomme nur 5,3V am Ausgang .......
Hab´s hinbeckommen, es hat sich ein falscher Widerstand eingeschlichen.
Am Ausgang von OP2 komme ich nicht unter 0.78V was bedeutet, das ich den
Strom nicht ganz runter beckomme. Gibt es eine möglichkeit weiter runter
zu kommen ?
Danke !!
Der Ausgang vom LM324 ist bei niedrigen Spannungen nur ganz wenig Strom
liefern weil die Ausgangstufe des LM324 nicht richtig arbeiten kann.
Wahrscheinlich wird er durch den ADC zu stark belastet und kann nicht
komplett runter gehen.
Du könntest am Ausgang vom OP2 2 Dioden Antiparrallel Schalten damit
die 0.7V die zu viel sind dan der Diode abfallen.
Funktioniert den die Spannungs-Stromregelung in den restlichen
Bereichen?
Wenn ich z.b. 1x35 und 1x20W Halogen anschließe, momme ich auf meine
4,6A bei ca. 0.6V Spannungseinbruch. Stelle ich die Strombegrenzung
runter, wird auch schön geregelt.
Wenn du einen 0.6V Spannungseinbruch hast dann scheint das Netzgerät
die Last nicht wirklich auszuregeln. Sinn wäre es ja das die
Ausgangspannung konstant bei beliebiger Last ist.
Senseleitungen einbauen die den Spannungsabfall über die
Anschlussleitungen ausgleichen, dann hast du aber 4 Anschlussbuchsen
am Ausgang - Ist aber so eine Sache die nichtmals an vielen
Labornetzgeräten zu finden ist.
Also: Einfach die Spannung ein wenig manuell nachregeln.
Ich habe den Schaltplan mal aktualisiert. Dem OPV habe ich eine
27V-Z-Diode verpasst, weil er sonnst mit ca.36V betrieben wird. Die
beiden Dioden habe ich mit eingezeichnet.............
Der Verknüpfungspunkt von R12 muss nach den Dioden kommen, da
der Spannungsabfall über den Dioden ausgeglichen werden soll.
Die Maximale Spannung am Ausgang ist dann
27V
-1.5V ( für den LM324 )
-0.7V ( BE-Spannung am BC135)
-0.7V ( BE-Spannung am 2N3055)
Jetzt noch eine Sicherung in der Zuleitung damit du den Trafo
nicht killst wenn du diesen ausversehen kurzschließt und nichts
schmorrt,
die Abblockkondensatoren für den LM324 und statt die Normale 1N4148 (D1)
eine LED damit du weißt das die Schaltung sich im Strombegrenzungsmodus
befindet und dann ist dein Netzteil fertig.
Klar lässt sich noch das ein oder andere verändern, aber für den Anfang
ist das eine Prima Lösung, muss doch nicht alles kompliziert sein.
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Hast du das mit den Dioden an OP2 schon ausprobiert?
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Auf deiner Platine solltest du den 100nF so nah am V+ Anschluss am LM324
platzieren wie es nur geht, und direkt an der Z-Diode kannst du einen
10µF Elko platzieren oder ähnliches was du gerade in der Grabbelkiste
findest.
Das der AVR seine Blockkondensatoren besitzt gehe ich mal ganz einfach
von aus ;)
Danke für die Tipps. Der Digitalteil kommt noch. Aber da sind
selbstverständlich alle C´s enthalten. Auch der Trafo beckommt eine
Sicherung.....selbstredend.......Ich bin nur am überlegen, wie ich die
ADC-Eingänge gegen Überspannung schützen kann, oder macht das keinen
sinn ? Eigendlich reicht doch ein WDST. von 10K, oder ? Für die 0-5V
habe ich einen 10bit DAC mit SPI vorgesehen.
Für den SPI DAC kann ich dir den MCP4922 empehlen, der ist ziemlich
billig und scheint was vernünftiges zu sein ( verwende ich in meinen
Digital Netzteil )
Bevor du an den AVR gehst solltest du die Ist-Werte mit einen 2ten
OpAmp entkoppeln, damit der ADC nicht periodisch wenn er Abtastet dein
Ist-Signal verunreinigt.
Wenn du zu diesen OPAmp geht nimmst du einen Reihenwiderstand dann 2
Dioden welche in Sperrrichtung zu den +5V und GND zeigen, dann noch ein
Reihenwiderstand und gehst dann auf diesen OPV und dann zum ADC.
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Der erste Widerstand begrenzt den Strom für die Dioden,die Dioden leiten
eine Überspannung gegen +5V/GND ab,der nächste Reihenwiderstand erzeugt
einen kleinen Spannungsabfall wenn die Internen Schutzdioden vorher
leitend werden als die außen beschalteten "Clamping-Dioden" .
Der OPV der als Puffer geschalter ist sollte dann die Versorgungspannung
wie der AVR haben, sonst war diese Beschaltung ja umsonst.
Somit müsstest du dir einen sogenannten "Rail-To-Rail" OPV suchen.
Wie du weißt kann der LM324 nur bis -1.5V an seiner Versorgungspannung
am
Ausgang herran, die Rail To Rail Typen können das ohne Probleme.
Du hast schon recht - Aber das trifft leider auf dem Eingang nur zu.
"Common Mode Input Voltage Range Includes Vcc+ .
Also Übersetzt Gleichtakt Eingangspannungreichweite reicht bis zur
Oberen
Versorgungsspannungsgrenze.
Im Ausgangspannungsbereich wenn du dir das Datenblatt nochmal anschaust
findest du unter "Maximum Peak Output Swing".
Der TL074 ist aber schneller und macht mehr Dampf in deinen
Netzteil, kannst du ja mal ausprobieren ob alles stabil läuft.
(Wahrscheinlich musst du dann den 1nF Kondensator an den OPVs verändern
-> Besser wäre hier auch eine Reihenschaltung aus RC )
Wenn du die Pin´s REFAB und REAFCD meinst, die kommen mit auf die
Versorgung vom AVR, also 5V. Ich habe das gleiche mit dem Kleinen Bruder
( 8bit) gemacht, läuft ohne Probleme.
Ich würde lieber alles auf 5V lassen, da ist das Verhältnis von Rauschen
und Fehlern vom Verhältnis kleiner als bei 2.5V .
Wobei das bei 10Bit noch nicht wirklich ein Thema ist.
Jop, ich lass das auch auf 5V. Und 10Bit sollten wohl reichen. Morgen
Teste ich den Lastteil noch ein wenig, vieleicht auch mal mit dem TL074,
oder einem TL081.
R8 erscheint mir etwas groß, bei 2mA Basisstrom für den BD135 fallen
dort schon über 6V ab.
Außerdem würde ich den Leistungstransistoren noch Widerstände zwischen
Basis und Emitter spendieren.
Arno
Die Basis Vorwiderstände brauchst du da nicht, da bringst du dir wieder
nur
Unnötige Spannungsabfälle rein.
Edit:
Hab mich verlesen, die Ube Widerstände kannst du durchaus noch dazu
packen.
Es reicht wenn da nur ein wenige mA durchfließen.
Etwas im ein paar Ein hundert Ohm reichen, auf den genauen Wert kommt es
da nicht an.
Mir fällt grad auf das die Schaltung, in Strombegrenzung nicht komplett
auf
0V kommen kann.
Wenn der Stromregler die Basisspannung des Transistors runterzieht
fallen an der Diode etwa 2V hab und die Ausgangstufe des OP3 könnt sich
auch noch ein wenig Spannung.
Am besten wärs, wenn du den OPs auch ne negative Versorgunsspannung
gönnst.
Sehr einfach geht das mit einer kleinen Ladungspumpe, die vom Trafo,
oder dem AVR mit Wechselspannung gefüttert wird.
Bauteileaufwand: 2*1n4148, 2 Kondensatoren und eventuell eine
Z-Diode(bei Nutzung des Trafos)
> Mir fällt grad auf das die Schaltung, in Strombegrenzung> nicht komplett auf 0V kommen kann.
Vor der "Verbesserung" mit LED1 ging das noch,
wenn auch knapp.
Statt einem 2 Transistor Darlington in der Ausgangsstufe
könnte man 3 Transistoren nehmen (und wieder eine Diode
statt der LED).
Jetzt kannst du die Dioden von OP2 weglassen, die LED kannst du jetzt
Drin
lassen da du jetzt mit der Spannug soweit runter kommst.
Statt den ICL7660 kannst du die Negative Spannung aus den Trafo
gewinnen,
dann musst du dir nicht die Spannung nicht so versauern.
Hier ist die erwähnte Ladungspumpe mit dem Trafo, der Reihenwiderstand
und
die Z-Diode fehlen noch.
http://www.elo-web.de/franzis-media/655159/CNS_CONTENT_PAGE/Netzteil_Uhilf.gif
Ich habe die Schaltung jetzt so wie im Anhang aufgebaut. P1 habe ich so
eingestellt, das es -2V sind. Wenn die Spannung aufgedreht ist (24V) und
ich die Strombegrenzung ganz runter drehe, bricht die Spannung auf 18V
ein, ohne das eine Last dranhängt. Drehe ich dann die Strohmbegrenzung
wider auf, muß ich erst ganz aufdrehen, um wider meine 24V zu beckommen.
Ist da noch etwas zu beachten ?
Deine Negative Hilfspannung kannst du nicht so einfach mit den Poti
erzeugen.
Du musst eine Z-Diode und einen Widerstand benutzen, da diese sonst
zusammenbricht. ( So wie du das mit der Positiven Spannung und der
Z-Diode
gemacht hast )
Das Netzteil funktioniert wahrscheinlich nur wenn die Negative
Versorgung nicht verwendet wird, da sie sonst bei der kleinsten
Belastung einbricht und folglich die Ausgangstufen des LM324ers nicht
richtig Arbeiten.
Wenn du die Strombegrenzung komplett runter drehst muss die Spannung
auf 0V zusammensacken - Sonst funktioniert diese nicht richtig.
Hab eine 3V Z-Diode eingebaut. Wenn ich einen WDST. einbaue, ommt sie
nicht auf ihre 3V. Wenn ich nun die Strombegrenzung runter drehe, ändert
sich nicht´s an der Ausgangsspannung ohne Last....
Die Spannungs wird sich ja auch nur im Leerlauf ändern wenn die
Strombegrenzung auf 0mA geht, dann bricht auch die Spannung zusammen.
Als Test höngst du eine kleine Last an und drehst dann die
Strombegrenzung
runter, dann muss die Spannung zusammensacken.
Ich hoffe du hast das Prinzip der Strombegrenzung verstanden.
Hast du die Z-Diode richtig rum?
Wie groß ist der passende Vorwiderstand?
Funktioniert denn die Spannungregelung?
Hast du die Diode D5 überprüft?
Was macht der OP2 wenn der Istwert größer ist als der Sollwert?
Ändert sich der Spannungabfall an R8 wenn die Strombegrenzung anspricht?
Bleibt die Minus 3V stabil?
Hast du ein Oszi und kannst die Spannungen auf Oszillation untersuchen?
Stelle einen bestimmten Sollwert ein und schließe das Netzgerät kurz und
Messe den Strom der durch den Messgerät fließt.
Die Spannung sollte gegen 0V gehen.
Versuche mal die Fragen richtig zu beantworten. :)
1)Die Z-Diode müßte richtig eingebaut sein.
2)Selbst mit einem Vorwiderstand von 18 Ohm arbeitet die Z-Diode nicht
mehr.
Ich nehme an, das der Strom eh schon recht gering ist. Ohne Wdst. habe
ich 3,316V (es ist eine 3,3V)
3)Spannungsregelung läuft gut, bei eingestellten 12V und 2,94A sinkt die
Spannung auf 11,83 (geht das besser?)
4)Diode D5 ist ok
5)Am Ausgang liegen 2,13V bei einer Last von 2,94A an, die bei
eintretender Strombegrenzung sinkt.
6)Die Spannung steigt
7)Von 3,3V auf 3,26
8)Stelle ich z.b. 1A ein (Mit hilfe einer 12V/35W Halo.) und schliße
kurz, fließen 0,97A, die Spannung geht entsprechend gegen null.
Oszi kommt noch.
Hey das klingt ja alles nicht schlecht.
Mir ist da so eine Idee angekommen... .
Die Z-Diode brauch eine kleine Mindestlast damit diese richtig Arbeiten
kann, da der OPV nur ganz wenig Power braucht, kann die Z-Diode nicht
richtig arbeiten.
Ptot/Uz*0.1 = IzMin
Mit IzMin rechnest du einen Parrallelwiderstand mit der Z-Diode aus,
aber
das wird nicht das Problem sein.
Du kannst ja mal mit den Kondenastor C4/C5 rumexperimentieren, die
sind für die Kompensation des OPVs notwendig.
Was ist nun eigentlich nochmal dein genaues Problem?
Du hast geschrieben das die Strombegrenzung nicht richtig funktioniert,
tut Sie das immer noch nicht?
Weil so wie du von deinen Test berichtet hast, scheint doch die
Strombegrenzung doch richtig zu funktionieren.
Nemen wir mal an, das Netzteil ist nicht belastet. Wenn ich nun die
Strombegrenzung runter drehe, dann beginnt so ab 2A und weniger auch die
Spannung zu sinken. Also von 5 bis 2 A alles ok, und ab 2 - 0 A geht die
spannung mit runter.
Hast du schon die Sollwertvorgabe überprüft? ( An OP3 nach dem
Widerstand,direkt am Pin )
Vielleicht stimmt ja was damit nicht, und der OPV macht genau das was
er machen soll.
Meine Idee wäre das OP2 es nicht schafft weit genug mit den Ausgang
herunter zu kommen, und OP3 im Anschlag geht.
Wenn du auf "2A" drehst, was mist du am - und + Eingang an OP3?
Wenn der Minus Eingang eine höhere Spannung sieht als der + Eingang,
fängt
der OP an den Ausgang runter zu ziehen, über die Diode D5 fließt somit
ein Strom, über R8 ist ein Spannungsabfall und die Emitterfolger senken
gleichzeitig auch die Spannung.
Hi, ich schaue zufällig hier rein und sehe die interessante Entwicklung
des Netzteils. Was mir auffällt ssind IMO:
1. eine Freilaufdiode über die 3055 fehlt.
2. Welches ist der Sinn der Dioden D3/D4?
3. Bei 24V ohne Last fließen schon 24 mA über R3 (und R4/R5), evtl.
spricht die Strombegrenzung schon an.
4. Negative Versorgungsspannung muss sein, sonst geht die
Ausgangsspannung nicht auf Null, aber hier handelt es sich nicht um
Statik, der 324-3 muss die Spannung auch "wegziehen" können.
Eine Daumenregel für Zenerdioden besagt, das ca.10% ihres Nennstroms als
Minimum für eine Regelung notwendig sind. Das heisst, das es schon mal
sehr wichtig ist, ob ich eine 3V/500mW oder 1,3W Zener benutze. Ich
würde den c8 dicker machen.
Moin, hier nochmal ein aktueller Schaltplan. Die Z-Diode arbeitet nur
ohne Vorwiderstand einigermaßen, da nur 11mA fließen. Das mit den 23mA
grundstrom ist richtig. ich habe mal mit einer Last langsam den Strom
runtergedreht, und die Last getrennt. Dabei habe ich festgestellt, das
ab ca. 20mA die Strombegrenzung aktiv bleibt, trotz entfernter Last.
Eigendlich wollte ich bis auf fast 0 runter.
Hey,
Jörg hatte recht, die Dioden D7/8 konntest du nun entfernen da nun
eine negative Hilfsspannung hast.
Ganz auf Null wirst du auch so ohne weiteres nicht kommen da die
LM358 ein ordentliches Offset haben, und somit einen fehler erzeugen.
Du legst 0V am Solleingang an, bekommst aber trotzdem ein paar mA oder
mV
am Ausgang der Schaltung.
---
*Idee!*
Denke daran das R10 dir einen Fehler erzeugt, da durch diesen immer
ein Strom fließt - Aber nicht durch den Ausgang.
Um das abzuändern kannst du R10 einfach vor den beiden
Strommesswiderständen R1/R2 platzieren.
Gleichzeitig erzeugen deine ganzen Spannungsteiler für die OPVs auch
einen kleinen Fehler, aber dieser sollte vernachlässigbar sein.
Bei 27Volt OP-Versorgung wirst du bei vollem Strom aber sicher keine 24V
am Ausgang bekommen. Laut DB:
1
Output Voltage Swing VOH V+=30V RL=2kΩ 26V
Bei 2k Last sind das Vcc-4V :-o
Du hast 3k3, damit bist du ein wenig besser dran. Sagen wir mal, bei dir
sind das dann Vcc-2V. Also kannst du bestenfalls mit 27V-2V = 25V am
OP-Ausgang rechnen.
Dann kommen noch 2x Ube weg (Darlington), bleiben 25V-1,5V = 23,5V.
Und dann fällt an den Strommesswiderständen nochmal ein halbes Volt ab,
damit bleiben gerade noch (unregelbare) 23V am Ausgang...
Hallo,
auch wenn das Threat schon etwas älter ist, lohnt sich die Frage
sicherlich.
Welche Version der Analogteil hat brauche ich nicht zu Fragen, jedoch
würde mich interessieren, wie die Regelung mit dem Controller aussieht
und was jetzt die Endfassung des Analogteils ist.
Gibt es vll. Bilder des Gerätes oder ist das Projekt gestorben?
MfG Denis
Denis Köllner schrieb:> würde mich interessieren, wie die Regelung mit dem Controller aussieht
Der Controller regelt nichts, sondern gibt Sollwerte vor.
Hi, das ist mir schon klar, aber auch im avr kann eine soll/ist
Korrektur erfolgen. Aber danke für den Hinweis, die frage sollte lauten,
wie der digitalteil aufgebaut ist. Und wie die Software aussieht.
Grüße
Die analoge Schaltung ist zwar nicht besonders schnell und präzise, aber
man davon ausgehen das die immer noch besser ist als ein µC interner 10
oder 12 Bit-AD. Was der µC ggf. noch machen könnte, wäre die nicht so
gute Gleichtaktunterdrückung des Verstärkers für den Strom auszugleichen
und den Strom über die Spannungsteiler zu berücksichtigen.
Die Software ist einfach nur ein Einstellen von DAC Ausgängen für die
Sollwerte und ein Einlesen der Istwerte für die Darstellung.
Noch ein paar Anmerkungen zum Analogteil: Man könnte als OP einen
MC33174 (und eine 33 V Zenerdiode) nutzen, wenn man eine etwas höhere
Spannung haben will. Die Diode am Ausgang sollte größer, ähnlich wie die
Belastbarkeit des Netzteils. Gut möglich das man mehr Kapazität (z.B.
100 nF+10 µF) am Ausgang benötigt. Ein zusätzlicher Widerstand Basis
nach Emitter bei den 20N3055 täte ggf. gut. Eine Sicherung vor dem
Gleichrichter wäre zu empfehlen.
Netzteil.GIF
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