Einfach nur eine Erklärung gesucht.

Gast #1408780
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Hallo zusammen,

im Anhang ist ein Schaltplan des Netzteils, das ich mir gebaut habe.
Das Ding läuft auch einwandfrei. Ich kann mir nur eine Sache nicht 
erklären und hoffe, dass Ihr mir da Auskuft geben könnt:

Warum misst man an der Basis des Transistors V2 ein Sägezahnsignal?

Im nächsten Beitrag poste ich das Bild der Messung.

Grüße und Danke für jeden Tipp! ;)

Dennis
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Gast #1408826
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>> Dann hast du den Gleichrichter falsch eingezeichnet,
>> aber richtig eingebaut.

Ja ;) Ist mir noch gar nicht aufgefallen!

>> Wenn ich das Oszibild richtig lese, dann hast du an der Basis einen
>> Sägezahn mit 15V Amplitude bei 2,5KHz. Und trotzdem hast du am Ausgang
>> glatte 15V? Das erscheint wirklich etwas eigenartig.

Es sind 7,5V. Und das Ausgangssignal ist auch unter Last absolut sauber! 
Ich kann das auch gerne posten.

>> Was ist eigentlich V5?
Der Operationsverstärker, der die Ausgangsspannung regelt. Der ist an 
der Stelle, wo normalerweise eine Z-Diode eingebaut ist.
Gast #1408846
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>Es sind 7,5V. Und das Ausgangssignal ist auch unter Last absolut sauber!

>>Wie sieht es denn an der Basis von V3 aus? Ähnlich?
>>Ich vermute einfach mal: Falsch gemessen.

Siehe Bild! Aber hat sich erledigt. Siehe unten.

>Apropos kleine Fehler: Wenn es einen 1N3442 gibt, dann ist das ganz
>bestimmt kein Transistor.

Ja, auch ein kleiner Fehler. 2N3442 ...!

>Was hängt dahinter als Last dran? Wenn nix: häng was dran, 20mA LED oder
>sowas. Könnte die Ursache sein.

Jep! :D Unter Last ist das glatt. Und dann ist mir auch klar, warum da 
dann ein Sägezahn ist.
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Gast #1408869
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>Ist kein Schaltnetzteil. Da ist keine PWM.

>>Und wo geht Opout hin? Oder regelst du mit den Potis?

Mit den Potis stelle ich die Ausgangsspannung ein.
Über den Wechsler kann ich auf eine weitere Schaltung umschalten (da 
geht opout hin), mit der ich ein Sprungsignal mit einstellbarem Offset 
auf die eingestelle Ausgangsspannung geben kann.
#1408871
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Dennis schrieb:

>>Und verpass dem V2 einen BE-Widerstand.
> Mit welchem Widerstandswert?
> Und wozu genau wird der da eingebaut?

So dimensioniert, dass V2 erst laufen lernt, wenn der Strom einige mA 
beträgt, also beispielsweise 100 Ohm.

> Kannst du mir auch noch erklären, wie diese Frequenz zustande kommt?

Möglicherweise eine Folge des Abschaltverhaltens von V2. Kann sein, dass 
der ohne Ableitwiderstand eine ganze Weile braucht, bis der Reststrom 
hinreichend weit abgesunken ist. Das müsste sich verifizieren lassen, 
indem du V2 in der ursprünglichen lastfreien Variante mal etwas einheizt 
oder abkühlst, und sich dann was ändert.
Gast #1408883
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>So dimensioniert, dass V2 erst laufen lernt, wenn der Strom einige mA
>beträgt, also beispielsweise 100 Ohm.

Also dient der Widerstand nur dazu, den Transistor später aufzusteuern?

> Kannst du mir auch noch erklären, wie diese Frequenz zustande kommt?

>>Möglicherweise eine Folge des Abschaltverhaltens von V2. Kann sein, dass
>>der ohne Ableitwiderstand eine ganze Weile braucht, bis der Reststrom
>>hinreichend weit abgesunken ist. Das müsste sich verifizieren lassen,
>>indem du V2 in der ursprünglichen lastfreien Variante mal etwas einheizt
>>oder deutlich abkühlst, und sich dann damit Frequenz ändert.

Ich hab den erwärmt. Auch so, dass ich den nicht mehr anpacken konnte. 
Die Frequenz ändert sich nicht.
Gast #1408907
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>Vieleicht kommt der Schrott ja aus deinem DC/DC Wandler.
>Hast du am Ausgang vom OP schon mal gemessen?

Ich messe dieses Signal nur an der Basis des Transistors. Wäre das auch 
am Ausgang des OP zu messen, könnte die Ausgangsspannung nicht so glatt 
sein, bzw. ich würde zumindest die Sägezahncharakteristik an der 
Ausgangsspannung erkennen können. Das ist nicht der Fall.
Gast #1408911
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>Nebenbei: Hast du mal ausgerechnet, was V3 leisten muss, wenn
>Ausgangsstrom maximal und Ausgangsspannung minimal? Dass du dem V2 in
>derGrössenordnung von 50W einheizt wird dir wohl klar sein. Aber
>vielleicht nicht, dass V3 auch einiges abkriegt. Bei hFE(V2) von im
>Extremfall nur 20 könnte V3 deutlich wärmer werden als ihm gut tut.

Es sind 45 Watt. Und V3 ist genau wie V2 auf Kühlkörper geschraubt. Und 
der bleibt auch immer schön handwarm ;) Alles im Griff ;)
#1408928
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Dennis schrieb:

> Es sind 45 Watt. Und V3 ist genau wie V2 auf Kühlkörper geschraubt. Und
> der bleibt auch immer schön handwarm ;) Alles im Griff ;)

Ich weiss nicht, was als Mindestspannung vorgesehen ist. Also kann ich 
nur beispielhaft rechnen: 18V rein, 1V raus, mal 3A/20 sind 2,5W. Für 
nen BC140 wäre das heftig. Also wird es sich wohl, der bisherigen 
Erfahrung mit deinem Sinn für Prazision folgend, wohl um einen anderen 
Typ handeln - ausserdem schrubt sich der BC140 ungern auf einen KK fest.
Gast #1408931
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Die Ausgangsspannung des OP ist ohne diese Störung. Muss ja auch, da der 
Basis-Spannungsteiler von V4 an der geglätteten Ausgangsspannung hängt 
und mit der Ausgangsspannung des OP eine Masche bildet.

Schau auf das Bild im Anhang ;) Kanal 1 ist die Ausgangsspannung mit 
kleiner Last. Kanal 2 die Ausgangsspannung am OP.
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Gast #1408943
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>>Ich weiss nicht, was als Mindestspannung vorgesehen ist. Also kann ich
>>nur beispielhaft rechnen: 18V rein, 1V raus, mal 3A/20 sind 2,5W. Für
>>nen BC140 wäre das heftig. Also wird es sich wohl, der bisherigen
>>Erfahrung mit deinem Sinn für Prazision folgend, wohl um einen anderen
>>Typ handeln - ausserdem schrubt sich der BC140 ungern auf einen KK fest.

Es ist defintiv ein BC-140. Und da habe ich mich nicht präzise 
ausgedrückt: er sitzt auf einem Kühlkörper, sondern der Kühlkörper um 
das Gehäuse / auf dem Gehäuse. Und schön weit weg von anderen Bauteilen.

Der wird nicht heiss. Weder bei den 5V Mindestspannung noch bei 15.
Gast #1409023
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>Die Masse der Eingangsspannung ist auch die Masse der Ausgangsspannung.
>Und der Anschluss ist zwischen den beiden Ausgangsspannungen.

Kann man in deinem Schaltplan leider nicht sehen.

>Das Datenblatt habe ich angehängt!

Pin 7 und 8 gibt es da nicht.

Was mich auch stört ist das du nur 15mVs Störung auf +12V und -12V hast.
Am Ausgang vom OP sind es ca. 150mVs. Wie kommt das?
Gast #1409058
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Is das Problem jetzt gelöst oder nicht?

Ich sag mal: Du würdest das Signal auch am OpAmp und am Ausgang messen, 
wenn du richtig messen würdest, denn es ist dort auch, nur viel kleiner.

Was du dort mit 2.5kHz siehst, ist direkt die Geschwindigkeit der 
Regelschaltung, die übrigens schneller in die eine Richtung regelt als 
in die andere, daher Sägezahn.

Es schwingt, weil du einen OpAmp noch nachträglich mit 3 Transistoren 
verstärkst, und der OpAmp in dieser Schleife nicht stabil kompensiert 
ist.

Denn der Schaltung fehlt ein kleiner aber wichtiger Kondensator

Schau einfach mal in andere Netzteilschaltungen (die funktionieren).
Überall findest du einen kleinen C am OpAmp mit 100pF bis 1nF.
Den brauchst du auch. An der richtigen Stelle und ausgemessen auf deine 
Schaltung.
#1409089
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MaWin schrieb:

> Es schwingt, weil du einen OpAmp noch nachträglich mit 3 Transistoren
> verstärkst, und der OpAmp in dieser Schleife nicht stabil kompensiert
> ist.

Dem wäre so, wenn der OPA in der Schleife drin wäre. Was er nicht ist, 
der liefert nur die Referenzspannung.

Die Regelschleife besteht aus V4,V3,V2 und das ist einer der Klassiker 
unter den einfachen diskreten Regelschaltungen, wenn man sich an Stelle 
von V5 eine Z-Diode denkt. Diese Schaltung kommt auch ohne Kompensation 
aus, zumal in ihr nur V4 verstärkt, V3+V2 sind Spannungsfolger.

Warum die Referenz also die Schwankungen in ihrer Versorgungsspannung 
nicht unterdrückt sondern verstärkt ist noch unbekannt. Liegt vielleicht 
am Aufbau (z.B. DC/DC hat Spule drin und die induziert). Oder am anderen 
Eingang, was immer dieses Rfg ist.
Gast #1409112
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>Eins kapiere ich an dem DC/DC aber nicht: Wozu braucht man einen 12V zu
>+/-12V Wandler wenn man die Massen davor und dahinter koppelt?

Der lag vermutlich halt grad rum ;)
Allerdings ist das ein 3W Teil. Der könnte schon
ordentlich Spannungen auf irgendwelchen Leitungen einstreuen.

Unter schwingen stelle ich mir auch was ganz anderes vor
als das was MaWin beschreibt.
Gast #1409142
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@A. K.
Liegt der OPA nicht doch in der Regelschleife, da R7 auf Rfg gelegt ist? 
Und Rfg ist doch die Aussgangsspannung.

Sinkt Rfg, steigt die Ausgangsspannung von V5 und das Potential des 
Emitters von V4 wird angehoben. Damit muesste dann doch V3 weiter 
aufgesteuert werden (also weiter als es ohnehin durch die Absenkung der 
Basisspannung geschehen wuerde), oder?
#1409192
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etabetapi schrieb:

> Liegt der OPA nicht doch in der Regelschleife, da R7 auf Rfg gelegt ist?
> Und Rfg ist doch die Aussgangsspannung.

Recht hast du. Dass Rfg vom Ausgang kommt hatte ich übersehen. Wohl auch 
weil's dermassen wenig Sinn ergibt. Wer baut schon einen Regler mit 
gleich 2 Regelschleifen für den gleichen Parameter? Und macht dann mit 
R5 und R12+R13 gleich drei 3 Potis für die Spannungseinstellung rein?

Nope, eine Schleife muss reichen. Entweder die Basis von V4 auf festes 
Potential legen um V5 regeln zu lassen (mit besagtem Oszillationsrisiko) 
oder V5 aus der Schleife rausnehmen und V4 regeln lassen.

Allerdings erscheint mir 2,5KHz für eine dadurch hervorgerufene 
Regelschwingung als eher wenig.
Gast #1409220
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>Schau einfach mal in andere Netzteilschaltungen (die funktionieren).
>Überall findest du einen kleinen C am OpAmp mit 100pF bis 1nF.
>Den brauchst du auch. An der richtigen Stelle und ausgemessen auf deine
>Schaltung.

"Am OpAmp" ist leider etwas unpräzise. Muss der an die Eingänge oder an 
den Ausgang?

>>Eins kapiere ich an dem DC/DC aber nicht: Wozu braucht man einen 12V zu
>>+/-12V Wandler wenn man die Massen davor und dahinter koppelt?

>Der lag vermutlich halt grad rum ;)

Der lag nicht rum.

Bezüglich derselben Masse: Das Ausgangssignal des OP muss doch auf Masse 
bezogen sein. Ich kann doch nicht mit zwei unterschiedlichen 
Bezugspotentialen arbeiten?! Oder doch? Bitte erklären! :)

Zurück zum Problem":
Die Schwingung wird nicht von den beiden Regelkreisen hervorgerufen. 
Wenn ich die anderen OPs (nicht auf dem hier geposteten Schaltplan 
drauf) von der Versorgung abtrenne und wirklich nur das Netzteil an sich 
betreibe, dann ist alles okay. Entweder wird der Wandler überlastet (was 
ich nicht glaube, denn die 4 Ops erzeugen nicht 3W Verlustleistung) oder 
das Signal wird über den Leitungsweg zur anderen Platine eingefangen. 
Oder oder oder ... auf jeden Fall ist es nicht das Netzteil an sich, das 
diese Schwingung erzeugt.

Danke auf jeden Fall für Eure Hinweise und Tipps. Man fängt ja klein an 
;) Kann nicht alles perfekt sein beim ersten Versuch.

Schönes Wochenende Euch allen!

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