Hallo,
ich hab mir zu Weihnachten ein Labornetzteil schenken lassen
(https://www.amazon.de/KKmoon-Schaltnetzteil-Ausgangsspannung-Aktuelle-Einstellbar-0-30v-0-10a/dp/B01NBIC0U6/ref=sr_1_3?s=ce-de&ie=UTF8&qid=1540673934&sr=1-3&keywords=Labornetzger%C3%A4t).
Das Teil ist ansich super. Pfeift nicht, wir kaum warm und die Anzeigen
sind sehr genau. Brauche es nicht für supersensible Anwendungen.
Was mich allerdings wundert. Und da würde ich gerne von euch wissen, ob
das normal ist:
Ich schließe einen Verbraucher (z.B. Glühlampe mit 12V 1A 12W an). Nun
drehe ich die Spannung auf 12V danach drehe ich den Stromlimiter auf
genau 1A. Wenn ich nun den Spannungsregler hochdrehe (auf Maximum), dann
bleibt die Spannung dennoch auf 12V. Das ist soweit logisch und richtig.
Wenn ich nun den Verbraucher abklemme und dann (ohne das Netzteil
auzuschalten) wieder anklemme, dann erhält die Lampe kurzzeitig
(vermutlich < 0.1 Sekunden) deutlich zuviel Leistung (sie wird kurz zu
hell und dann wieder normal).
Es scheint als würde das Netzteil kurzeitig zuviel Strom liefern und
erst kurze Zeit später den Stromlimiter wieder berücksichtigen. In den
Kommentaren zum Netzteil hat einer geschrieben, dass am Ausgang ein
Kondensator drangelötet wäre. Das würde das Verhalten auch erklären.
Nun meine Frage: Ist das normal so? Oder sollte das eigentlich so nicht
sein. Habe mir damit bereits eine LED gekillt, da diese mit dem
kurzfristig zu hohen Strom natürlich nicht zurecht kam.
Grüße
Timo
ne, die Lampe hat am Anfang einen sehr kleinen Innenwiderstand und
erlaubt einen sehr viel höheren Strom als 1A.
Die Stromregelung im Netzteil ist langsam, so dass der viel höhere Strom
am Anfang auch fließen kann.
Die Regelung könnte etwas schneller sein.
Hi, danke für die schnelle Antwort.
Klar, dass die Lampe anfangs viel Strom ziehen kann. Aber genau diesen
habe ich ja begrenzt. Von daher ginge ich von aus, dass die Lampe nur
genau 1A bekommen, auch wenn sie anfangs mehr ziehen könnte.
Ist die Stromregelung bei einem Labornetzteil grundsätzlich recht
langsam, oder nur bei den "preiswerten" Modellen?
Wenn ich dich richtig vertanden habe ist es zumindestens bei Fehler,
sondern normal. D.h. ich war selber schuld, dass ich mir damit meine LED
gegrillt habe?! Oder wäre das bei höherwertigen Labornetzteilen nicht
passiert?
Grüße
Timo
Hi,
wozu ist der Elko an dieser Stelle? Welchen Sinn hat dieser? Haben das
alle Labornetzteile? Was wäre wenn dieser nicht vorhanden wäre?
Sorry, habe nur spielerisches Grundwissen :).
Grüße
Timo
Timo schrieb:> In den> Kommentaren zum Netzteil hat einer geschrieben, dass am Ausgang ein> Kondensator drangelötet wäre. Das würde das Verhalten auch erklären.> Nun meine Frage: Ist das normal so?
Leider ja.
> Oder sollte das eigentlich so nicht sein.
Sollte nicht so sein. Aber die ganzen miesen Schaltungen können eben
nicht anders.
> Habe mir damit bereits eine LED gekillt, da diese mit dem> kurzfristig zu hohen Strom natürlich nicht zurecht kam.
Das Betreiben von LEDs mit Labornetzteilen im Konstantstrombetrieb ist
nach Meinung Einiger hier "völlig blödsinnig":
Beitrag "Re: Womit baut man heute Speisungen? LM723?"
Timo S. schrieb:> Wenn ich dich richtig vertanden habe ist es zumindestens bei Fehler,> sondern normal. D.h. ich war selber schuld, dass ich mir damit meine LED> gegrillt habe?! Oder wäre das bei höherwertigen Labornetzteilen nicht> passiert?
Bei höherwertigen NTs kommst Du aber gleich in eine andere Preisregion.
Und auch hier gibt es einige die große Cs im Ausgang haben können.
Wenn Du Leds damit testen möchtest nimm trotzdem einen Vorwiderstand.
Oder regle, nachdem die Strombegrenzung eingestellt wurde, die Spannung
am NT langsam von 0V an hoch. Damit vermeidest Du das sich der C über
die Led entlädt..und diese killt.
Alles klar. Wieder was gelernt.
Herzlichen Dank für die Antworten. Und das quasi in Echtzeit. Der
Wahnsinn.
@ArnoR: Hast Recht ist Blödsinn. Bin aber gerade am spielerisch lernen
:).
ArnoR schrieb:> Das Betreiben von LEDs mit Labornetzteilen im Konstantstrombetrieb ist> nach Meinung Einiger hier "völlig blödsinnig":Timo S. schrieb:> @ArnoR: Hast Recht ist Blödsinn. Bin aber gerade am spielerisch lernen> :).
Sehe ich nicht so, schon gar nicht wenn man Powerleds testen möchte.
Timo S. schrieb:> @ArnoR: Hast Recht ist Blödsinn. Bin aber gerade am spielerisch lernen> :).
Du hast nichts verstanden. Ich meine das nicht, sondern Andere und
darauf habe ich in dem verlinkten Beitrag geantwortet.
*.* schrieb:> Für angeschlossene Schaltungen ist das eigentlich ein tödliches> Verhalten.
Wenn die Schaltung ok ist passiert nix. Wenn die Schaltung nicht ok ist
kann etwas passieren, muss aber nicht. Deswegen stimmt deine pauschale
Aussage nicht.
Dein "Problem" haben alle Netzteile mehr oder weniger. Dein Gerät ist
weder schlecht noch defekt.
Wenn du es absichtlich als Konstantstromquelle benutzen möchtest,
solltest du immer vorher die Spannung auf 0V drehen, dann die Last
anschliessen, und dann erst die Spannung hoch drehen.
Es gibt Labornetzteile mit wesentlich kleineren Ausgangskondensatoren,
die kosten aber auch wesentlich mehr.
Bei linear geregelten Netzteilen dient der Ausgangskondensator dazu,
Schwingneigung der Regelung zu unterdrücken. Da er aber hinter der
Strombegrenzung liegt, liefert er kurzzeitig einen annähernd unendlich
hohen Strom.
Ohne Kondensator würde dieses Netzteil eine pulsierende Gleichspannung
liefern. Wenn man den Kondensator verkleinert, erhöht sich der Ripple
(Wechselspannungsanteil) am Ausgang.
Sowohl die Spannungsregelung als auch die Strombegrenzung beruhen
darauf, dass der Ausgang gemessen wird und die Schaltvorgänge des
Transistors dementsprechend moduliert werden. Auch hier liefert der
Kondensator kurzzeitig einen unbegrenzt hohen Strom.
Eine dem Ideal nähere Lösung ist nur mit zusätzlichem Schaltungsaufwand
erreichbar, zum Beispiel indem man die Strombegrenzung autark aufbaut
und hinder diesen Kondensator legt.
Stefanus F. schrieb:> Bei linear geregelten Netzteilen dient der Ausgangskondensator dazu,> Schwingneigung der Regelung zu unterdrücken.
Nein. Die zu versorgende externe Schaltung soll eine Spannungsquelle
"sehen", die einen möglichst geringen Innenwiderstand zeigt - sowohl für
Gleich- als auch für Wechselstrom.
Deshalb findet man dort meist neben einem Elko auch einen Keramik-C.
Timo schrieb:> Es scheint als würde das Netzteil kurzeitig zuviel Strom liefern und> erst kurze Zeit später den Stromlimiter wieder berücksichtigen.
Ich würde sagen, das ist typisch für "schaltende" Netzteile.
"Analoge" Labornetzteile sind normalerweise fürs Labor (also
zum Testen von neu aufgebaten Schaltungen aller Art) wesent-
lich besser geeignet.
Timo schrieb:> Es scheint als würde das Netzteil kurzeitig zuviel Strom liefern und> erst kurze Zeit später den Stromlimiter wieder berücksichtigen
Das ist im Prinzip bei jedem Labornetzteil so weil der auf hohe Spannung
aufgeladene Ausgangselko seine Ladung ohne Strombegrenzung in die Last
abgibt.
Wenn aber schon eine Glühlampe erkennbar heller wird, ist das ein
grosser Ausgangselko und ein Kennzeichen für ein schlechtes
Labornetzteil, wohl ein Schaltregler.
Hallo MaWin,
MaWin schrieb:> Timo schrieb:>> Es scheint als würde das Netzteil kurzeitig zuviel Strom liefern und>> erst kurze Zeit später den Stromlimiter wieder berücksichtigen>> Das ist im Prinzip bei jedem Labornetzteil so weil der auf hohe Spannung> aufgeladene Ausgangselko seine Ladung ohne Strombegrenzung in die Last> abgibt.
Eine Ausnahme von der Regel:
https://www.heise.de/ct/artikel/Kleinkraftwerk-291224.html
Zitat:
[...
Am Ausgang findet sich nicht der sonst obligatorische
Abblockkondensator, sondern ein Boucherot-Glied aus C30 und R58. Wir
haben es vermieden, hier einen dicken Elko vorzusehen, weil der seinen
Inhalt impulsartig über eine plötzlich angeschlossene Last ausschüttet,
ohne dass die Strombegrenzung eingreifen kann. Sie können deshalb bei
einem auf 20 mA eingestellten Sollstrom ohne Weiteres die Spannung auf
15 V hochdrehen und erst dann eine LED anschließen: Die bekommt dann
über R58 nur die relativ kleine Ladung aus C30 ab und bleibt intakt.
Selbst in besseren Industriegeräten findet man an dieser Stelle Elkos
von 100 µF und mehr, und die wären dergestalt für so manches Bauteil
tödlich.
...]
Testweise habe ich mal die Spannung auf 30V und die Strombegrenzung auf
10mA eingestellt und eine kleine rote LED angeschlossen.
Die LED leuchtet nach wie vor munter vor sich hin. :)
MaWin schrieb:> Das ist im Prinzip bei jedem Labornetzteil so weil der auf hohe Spannung> aufgeladene Ausgangselko seine Ladung ohne Strombegrenzung in die Last> abgibt.> Wenn aber schon eine Glühlampe erkennbar heller wird, ist das ein> grosser Ausgangselko und ein Kennzeichen für ein schlechtes> Labornetzteil, wohl ein Schaltregler.
So groß kann der Elko kaum sein, dass eine 12W-Glühlampe hier anfangs
hell aufleuchtet. Bei einer harmlosen LED stimme ich dir zu.
Ja, es ist ein Kennzeichen für eine schlechte Stromregelung und für eine
schlechte Schaltung. Typisch: der Regel-OPA für den Strom hängt ohne
Strombegrenzung am Anschlag und braucht gefühlt ewig, bis er in den
aktiven Bereich kommt, wenn er einsetzen soll. Durch geeignetes Design
kann man das deutlich verbessern.
Die Stromregelung ist oft langsam. Das kann die Reglerschaltung sein,
die einige Zeit braucht um zu reagieren oder der teils recht große Elko
am Ausgang. Eine so langsame Stromregelung, dass man es mit der Lampe
sieht ist aber schon extrem, auch für ein Schaltnetzteil.
Oft will man auch gar nicht das die Strombegrenzung so schnell
anspricht, 100 µs Verzögerung können z.B. helfen Stromspitzen, etwa von
Motoren (z.B. Lüfter mit BLDC) zu überbrücken ohne das die Spannung
stark einbricht. Es hängt aber von der Anwendung ab.
Eine LED direkt von einer hohen Spannung mit der Strombegrenzung vom
Netzteil zu betreiben ist keine gute Idee. Wenn man die Begrenzungen der
Netzteile kennt, dreht man lieber erst die Spannung runter und erst dann
hoch wenn die LED dran hängt.
ArnoR schrieb:> Du hast nichts verstanden. Ich meine das nicht, sondern Andere und> darauf habe ich in dem verlinkten Beitrag geantwortet.
Ich warte ja immer noch auf deine Schaltung, die grad mal 300 ns braucht
um auszuregeln...
Lurchi schrieb:> Die Stromregelung ist oft langsam. Das kann die Reglerschaltung sein,> die einige Zeit braucht um zu reagieren oder der teils recht große Elko> am Ausgang. Eine so langsame Stromregelung, dass man es mit der Lampe> sieht ist aber schon extrem, auch für ein Schaltnetzteil.
Hab das spaßeshalber mal aufgenommen. Erste Hälfte des Videos ist mit
konstanter Spannung (12V) und Strom auf Maximum gedreht.
Zweite Hälfte des Videos ist mit Spannung auf Maximum (30V) gedreht und
Strom so limiert, dass unter Last 12V erreicht werden.
Ich halte dann im Wechsel das Kabel an die Lampe und nehme es wieder
weg.
https://youtu.be/BDpFINrk38Y
Ggf. in x0,25 Geschwindigkeit laufen lassen. Dann sieht man den Effekt
noch besser.
Im ersteren Fall sind es 10 Frames (=~167ms) bis die Lampe die maximale
Helligkeit erreicht hat. Im zweiten Fall sind es gerademal 2 Frames
(=~30ms).
Da gibt es noch einen weiteren möglichen Effekt der den anfangs höheren
Strom verursachen könnte. Wenn der Widerstand des Shunts mit der
Erwärmung ansteigt ist der Strom Anfangs höher und sinkt dann mit der
Erwärmung des Shunts eher langsam an. Allerdings ist der Effekt hier
recht stark und schnell - das müsste ein recht kleiner schlechter (ggf.
ein Stück Leiterbahn) Shunt sein.
Jörg R. schrieb:> Das Gerät wird einen „großen“ Elko am Ausgang haben. Dadurch dauert> es bis die Strombegrenzung einsetzt.
Ja, das ist der wichtigste Grund (und betrifft fast alle Arten NT).
Timo S. schrieb:> wozu ist der Elko an dieser Stelle? Welchen Sinn hat dieser? Haben> das alle Labornetzteile?
Sogar alleklassischen Netzteile haben den. (Halt untersch. groß.)
Betrifft alle, die immer oder zeitweilig als Spannungsquelle dienen.
Die meisten Netzteile arbeiten eben so.
Harald W. schrieb:> Ich würde sagen, das ist typisch für "schaltende" Netzteile.> "Analoge" Labornetzteile sind normalerweise fürs Labor (also> zum Testen von neu aufgebaten Schaltungen aller Art) wesent-> lich besser geeignet.
I.A. sind Ausgangselko bei reinen Schaltreglern etwas größer, jedoch
nicht (nicht nur) deshalb ist ein Gerät mit analog linear geregeltem
Stellglied "besser".
Analog vs. digital ist auch nicht Thema. Z.B. kann PWM analog oder
digital erzeugt werden. "Digital" ist praktisch nur als Bezeichnung
gerechtfertigt, wenn wirklich 1en und 0en (bestimmter, diverser Dauer)
verarbeitet werden, nicht als synonym für Schaltregler.
Trotz "Schalter EIN" und "... AUS". (Sorry, aber das verwirrt sonst.
Der inhärente Schalt-Ripple (oft wird ein Gleich- mit überlagertem
Dreiecksstrom kontinuierlich durch eine Spule getrieben, damit dies
nicht noch extremer wird) muß durch den Elko abgefangen werden.
Deswegen kann man diesen nicht wirklich besonders klein machen.
Das aber ist beim Elko nach einem Linearen Stellglied völlig anders.
Der Transistor selbst variiert je nach Bedarf seinen Widerstand. Da
kommen dann aber Effekte wie von Ulrich beschrieben zum tragen. Auch
sind manche Linearnetzteile mit einer Strombegrenzung anstatt einem
Konstantstrommodus versehen - die können ganz verschieden reagieren.
Je nach Konzept und Randbedingungen ist C_out vielleicht sehr klein,
oder (allerdings einfacher bei nur als KSQ gedachten Stellgliedern)
ganz "weglaßbar". Die meisten Geräte aber haben relativ hohe C_out.
Damit muß man eben zurechtkommen, oder aber etwas anderes benutzen.
Es gibt, wie schon bemerkt, eben auch reine KSQs mit extrem kleiner
oder gar keiner "richtigen" C_out, allerdings existieren sogar LNGs
(Labornetzgeräte), bei welchen man den Ausgangselko für Konstant-
strombetrieb wegschalten kann...
Also:
Lineare Endstufe hätte in der gleichen Leistungsklasse allgemein eine
kleinere C_out; man kann nach einem linearen LNG dieser Art suchen.
Oder aber, Du baust Dir selbst eine Stromquelle - ob nun als ganzes
Gerät (mit Trafo etc.), oder als Einzelschaltung, die Du mit einer
Gleichspannungsquelle Deiner Wahl speisen kannst - eine ohne C_out.
Ein kleines Display mit Anzeige des am KSQ-Shunt gemessenen Stromes
wäre sehr einfach zu integrieren (aber besser zuvor dazuzuplanen).
Jedenfalls ist es sehr gut, daß Du aufmerksam die Eigenschaften des
Netzteiles feststellst. Lerne am besten, wie sich Dein Zeug verhält -
dann weißt Du damit umzugehen. Und hast Du dazu Lust, dann bau Dir,
was Du möchtest (oder achte beim Kauf auf das nötige).
Interessante Diskussion. Leider weiß auch ich Grufty keine sichere
Erklärung. Ich würde halt Spannung und Strom mit einem 30 Jahre alten
Speicheroszi messen (...)
Aber einige Erfahrungen gibt es:
1.
Standard-Schaltregler sind prinzipbedingt unfähig, den Laststrom zu
begrenzen oder gar auszuregeln. Der Ladungsinhalt von Spule und
Ausgangselko ist nicht kontrollierbar.
2.
Letzteres gilt auch für Linearregler, aber die Größenordnung ist eine
ganz andere, vor allem wenn der Schaltregler für bis zu 10A ausgelegt
ist und der Laststrom nur 10% davon beträgt. Dementsprechend kann man
sich größenordnngsmäßig vorstellen, was bei noch weniger Strom passieren
wird.
3.
Ja, auch im Bereich der linearen ("echten") Labornetzteile wurde schon
viel gepfuscht, aber man kann nicht sagen, dass die Strombegrenzung
grundsätzlich träge wäre. Ganz im Gegenteil sogar, denn nur eine
"schnelle" Strombegrenzung schützt den Verbraucher und nur dann verdient
das Ding die Bezeichnung "Labornetzgerät". Natürlich gibt es beim
Betrieb von Lampen, induktiven Lasten, Funksendern etc lustige Effekte.
Dafür ist aber ein "Labornetzgerät" auch gar nicht gedacht. Oft hilft
ein größerer Elko oder man muss ein anderes Netzgerät verwenden.
4.
Ist ja unglaublich, was man heutzutage für ein paar Euro bekommt. Aber
man muss auch wissen, dass man mit den Produktbeschreibungen konstant
veräppelt wird. Ein "echtes" Labornetzgerät wird man wahrscheinlich bei
Amazon und Co gar nicht kriegen. Immerhin wird obiges Netzgerät relativ
ausführlich spezifiziert. Es ist unmißverständlich klar gestellt, dass
es sich um ein "Schaltnetzteil" handelt. Gäbe es eine lineare
Nachregelung, würde es bestimmt da stehen, tut aber nicht. Auch mit
Ripple (in diesem Fall nicht harmloser Netzbrumm sondern Hochfrequenz
bis weit über UKW hinaus) 200mVpp bzw 100mVrms. Das ist ungefähr das
Hundertfache eines guten Labornetzgeräts.
Wenn der Versuch mit der Glühbirne irgendwie wichtig ist, dann nimmt man
dazu besser ein Billigst Breakout Modul mit LM317 drauf, gibt es
bestimmt schon ab 1,99€
