Schaltungstechnik von Netzgeräten mit Vorregelung/Relais für Sekundärwicklungen

na, z.B. so von Gossen. Gruß Hans

Ths S. schrieb:

Im Buch "Schaltungspraxis für Messgeräte" von Harro Kühne habe ich einige Schaltungen mit Thyristor-Vorregler gefunden, aber leider keine weitere Erklärung zur Funktionsweise.

Das habe ich (mit Abwandlungen) gebaut. Funktioniert, man sollte aber stromfestere Thyristoren als den ST103 nehmen. Der Stromstoß beim Zünden des Thyristors wird nur vom Wicklungwiderstand des Netztrafos begrenzt.

Eine modernere Variante benutzt einen Stepdown gefolgt vom einem Linearregler auf der Sekunderseite. Da gibt es auch Appnotes für.

Ths S. schrieb:

Hierfür gibt es ja verschiedene Arten. Folgende kenne ich:

• Verwendung von Relais mit automatischer Umschaltung der Sekundärwicklung

Das Prinzip wird im Statron NT mit 40V 5A verwendet, unter der Bezeichnung NT Digi40 von Conrad zu finden.

Ths S. schrieb:

• Verwendung von Relais mit automatischer Umschaltung der Sekundärwicklung

z.B. Conrad PS2403 schaltet den Trafo in drei Stufen: https://asset.conrad.com/media10/add/160267/c1/-/en/000511455CD01/000511455CD01.pdf Bei dem brummt nur der Trafo zusammen mit dem Stahlblechgehäuse.

Die mit Triac oder Thyristor vorgeregelten Typen, die ich kenne, sind alle deutlich lauter hörbar.

H. H. schrieb:

Ths S. schrieb:

Hierfür gibt es ja verschiedene Arten. Folgende kenne ich:

• Verwendung von Relais mit automatischer Umschaltung der Sekundärwicklung
• Vorregelung auf Primärseite mittels Triac
• Vorregelung auf Sekundärseite mittels gesteuertem Gleichrichter/Thyristoren

• Vorregelung mittels Schaltnetzteil.

• Aufteilung mit automatische Umschaltung eines Serienwiderstandes (Beispiel: FS12/73, hier im Forum. Ebenso bei älteren KEPCO Netzteilen)

• Verwendung von BJT mit automatischer Umschaltung der Sekundär-Rohspannung (Beispiel: Ausgeführte Schaltung von Gerhard O.) statt Relais

• Verwendung von FET mit automatischer Umschaltung der Sekundär-Rohspannung (Beispiel: Variante der Version von Gerhard O., Ausgeführt von mir) statt Relais

Nevs schrieb:

Ths S. schrieb:

Hierfür gibt es ja verschiedene Arten. Folgende kenne ich:

• Verwendung von Relais mit automatischer Umschaltung der Sekundärwicklung

Das Prinzip wird im Statron NT mit 40V 5A verwendet, unter der Bezeichnung NT Digi40 von Conrad zu finden.

https://www.mikrocontroller.net/attachment/313797/Digi-40.pdf

In einem Elektor-Projekt über mehrere Monate war ein leistungsfähiges sekundär linear geregeltes NT mit primärer Vor-Regelung, so im Jahrgang um 1996 zu finden.

Die Korad Netzteile (z.B. KA3005P) schalten die Sekundärwickungen mit 2 Relais um. Leider hier durch einen µC gesteuert. Man kann das Problem aber auch durch Fensterkomparatoren lösen.

Schaltungen für die Netzteile findet man im Netz. Bisher habe ich allerdings keine völlig fehlerfreie gesehen.

Gruß Jobst

Etwa in den 80ern gab es mal einen Bauvorschlag in der Funkschau (?) für ein Netzteil mit primärseitiger Vorregelung durch Transduktor. Heute findet man so etwas anscheinend nur noch bei größeren Modellen ;-)

Es gab mal von HP die 626X-Serie. Die hatten alle Primärvorregelung. Schaue daher mal nach einem Manual vom HP6269B Das HP6448B hatte auch nur eine Primärregelung. Kann nachher mal Bilder der Schaltpläne machen. Gibts zur Not aber auch im Netz. EA hatte mal das 7060-100 gebaut. Das hatte eine sekundärseitige Thyristorvorregelung. Findet sich, glaub ich, auch hier im Forum etwas dazu. Beitrag "[Suche] Schaltplan für EA 7060-100"

Ich habe ein EA 532-20 mit sekundärer Vorregelung. Durch die zusätzliche Glättungsdrossel ist es halt riesig groß und schwer.

Guten Abend,

vielen Dank für die Antworten und die Anregungen. Da habe ich auf jeden Fall sehr viel Einarbeitungsstoff - ich werde mich wieder melden, sobald ich weitere Fragen habe!

Die Aussagen zum Thyristor vorgeregelten Netzteil stimmen so nicht. Der Thyristor, resp die Thyristoren sind natuerlich sekundaerseitig zum Trafo. Immer, der Trafo bestimmt die Impedanz. Die Impedanz des Netzes ist als sehr tief anzunehmen, und der Trafo bietet die Sicherheit bei Kurzschluss. Gleichtakt Strom gibt's keinen, da dreiphasig.

Der Vorteil einer Thyristor Vorregelung gegenueber einem Schaltregler ist das sauberere Ausgangs Signal. Thyristoren schalten 6 mal pro Periode, die Oberwellen sind also 300Hz mal N, mit der Amplitude gehen die frequenz schnell abnehmend. Wir hatten solche Netzteile fuer 200 Volt, an 3 Ohm Last, 12 kW. Diese Netzteile hatten die Thyristor Stufen auf 3V oberhalb Ausgangsspannung geregelt. Nachher kam eine Linear Endstufe, welche mit diesen 3V Abfall alle Rippel, resp Harmonischen wegmachte. Schliesslich mussten diese Netzteile eine Stabilitaet von 10^-5 bringen. Low noise.

Ths S. schrieb:

Im Buch "Schaltungspraxis für Messgeräte" von Harro Kühne habe ich einige Schaltungen mit Thyristor-Vorregler gefunden, aber leider keine weitere Erklärung zur Funktionsweise.

Ich habe das Schaltbild des Reglers und zum besseren Verständnis den Verdrahtungsplan mal angehängt. Der Regler braucht 2 Rohspannungen. Eine davon (die 15V~) erzeugt nur die negative Referenzspannung und Versorgung für den OPV (A1 = MAA748 = LM748).

Allgemeines zur Funktion: der MAA748 (die unkompensierte Variante des 741) arbeitet mit dem Booster V13 als Spannungsregler. V14 bildet in Verbindung mit R17, R18 die Strombegrenzung auf ~650mA. V14 greift dazu in die OPV-Innenschaltung ein (über Pin 8 - Frequenzkompensation). Die Schaltung funktioniert also nur mit dem angegebenen OPV oder einem mit ähnlicher Innenschaltung.

Die Referenzspannung von ~5.6V wird von V11 erzeugt und dient gleichzeitig als negative Versorgung für den OPV. Über R15/R16 wird sie in einen Referenzstrom von ~1mA umgewandelt, der im ausgeregelten Zustand über das Poti R4 und die Serienschaltung R1..R3 geliefert wird.

Nun zur Vorregelung: der Hauptstrompfad geht vom positiven Ende der Graetzbrücke (V3, V4) über R9 und den Thyristor V6. Der Zündstrom für V6 wird von R10 und V7 bereitgestellt. Die Schaltung aus V8, V12 und V15 sorgt dafür, daß die Zündspannung um ca. U_be(V15)+V_z(V12) über der eingestellten Ausgangsspannung liegt (die Durchlaß-Spannungen von V7 und V8 canceln sich gegenseitig).

Mit den angegeben Werten liegt die Zündspannung ca. 6V über der eingestellten Ausgangsspannung. Immer wenn die Spannung über dem Ladekondensator auf ca. 5V über der Ausgangsspannung gefallen ist, reicht die Zündspannung, den Thyristor V6 zu zünden, so daß der bis zum Ende der Halbwelle Strom in den Ladekondensor (C2, C3) nachschießt. Das Zünden kann bei beliebiger Phasenlage geschehen. Im ungünstigsten Fall beim Scheitelpunkt der Sekundärspannung (~30V) und fast leeren Elkos C2, C3. R9 und der Wicklungswiderstand des Trafos begrenzen dann den Strom.

Wozu dient V15? Das ist IMHO das spannendste Detail. V15 sorgt dafür, daß nicht der ganze ungenutzte Zündstrom (maximal ca. 5mA) in den Ausgang fließt, sondern nur ca. 1/100 davon (mit angenommenem B(V15)=100). Der Rest des Stroms über R10, V8 und V12 wird nach GND abgeleitet, wo er nicht stört. Der verbleibende Strom ist sicher unter 1mA und wird vom Spannungsteiler R1..R4 : R15+R16 sicher nach V_ref abgeleitet.

Mein Nachbau nutzt nur die Vorregelung und einen MAA723 als Hauptregler. Die negative Spannung entfällt komplett (ich brauche keine Einstellung bis 0V runter). Schaltung müßte ich noch irgendwo haben (auf Papier). Wenn Interesse besteht, zeige ich die noch.