Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Labornetzgerät - Fragen zum Schaltplan


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von Possetitjel (Gast)


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Gerhard O. schrieb:

> Ich glaube wir sind eigentlich schon so weit einige Grund
> Versionen mit Masse als Reglerbezugspunkt propagieren zu
> können und mit den Designs zu beginnen. Für 1 und 2 hätten
> wir schon einige Grund Designs innerhalb der dokumentierten
> Richtlinien von Possetitjel. Vielleicht könnte jemand hier
> nun ein komplettes Design vorstellen welches die Bedingung
> nach guter Nachbausicherheit und Einfachheit erfüllt.

Gern. "Hals- und Beinbruch...!" oder was soll man wünschen?

Eine Bitte nur: Es würde sehr helfen, wenn ihr euch erstmal
auf den I/U-Regler selbst (einschließlich Leistungsteil)
beschränken würdet und die Details der Spannungsversorgung
wie auch die peripheren Kleinigkeiten (Anzeigen, Potis usw.)
erstmal außen vor lassen könntet.

Setzt einfach voraus, dass eine passende Spannungsversorgung
vorhanden ist, und dass die Sollwerte in Form von Steuer-
spannungen vorgegeben werden. Zu tun bleibt ja trotzdem
genug: Überschwingen, Ausregelzeit, Stabilität, Bauelemente-
auswahl, Beschaffbarkeit, Preis, ...

Ich bin dabei, einen Vorschlag für eine Modularisierung
zusammenzuschreiben, damit dann alle Themen möglichst
parallel bearbeitet werden können, aber das braucht noch
zwei, drei Tage. Es geht wirklich nicht schneller, aber
ich will euren Elan auch nicht bremsen.

Gut Holz!

von Gerhard O. (gerhard_)


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Possetitjel schrieb:
> Gern. "Hals- und Beinbruch...!" oder was soll man wünschen?

Das hört sich ominös an;-)

ich glaube jetzt war ich zu hastig.

von M. K. (sylaina)


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Gerhard O. schrieb:
> Der Einfachheit halber schlage ich für jetzt vor den Trafo einfach
> manuell mit einem Frontplattenschalter umzuschalten wenn eine einfache
> Verlustleistungs Umdchaltung gewünscht wird.

Mag jetzt ne blöde Frage sein aber warum nicht automatisch mit nem 
Schmitt-Trigger realisieren?

von Gerhard O. (gerhard_)


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M. K. schrieb:
> Gerhard O. schrieb:
>> Der Einfachheit halber schlage ich für jetzt vor den Trafo einfach
>> manuell mit einem Frontplattenschalter umzuschalten wenn eine einfache
>> Verlustleistungs Umdchaltung gewünscht wird.
>
> Mag jetzt ne blöde Frage sein aber warum nicht automatisch mit nem
> Schmitt-Trigger realisieren?

Wegen der gewünschten Einfachheit dachte ich, das könnte man erst später 
einführen. Beim Original FS12/73 machte ich es damals mit einer 
diskreten Schmitt-Trigger Schaltung und das funktionierte über 
Jahrzehnte sehr gut. Vor ein paar Jahren modifizierte ich aber die 
Längstransistorschaltung nach der Anatekschaltung weil sich das 
elektronisch selber je nach Ausgangsspannung selber ohne Relais 
umschaltet. (Siehe LNG30 oder Anatek Handbuch)

Ich wußte gar nicht, daß es in D so viele Nachteulen gibt;-)

: Bearbeitet durch User
von M. K. (sylaina)


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Gerhard O. schrieb:
> Ich wußte gar nicht, daß es in D so viele Nachteulen gibt;-)

Wir sind überschaubar :D

von Mehmet K. (mkmk)


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Gerhard O. schrieb:
> 3) wegen der großen Einfachheit, die MC1466L Version vom Anatek.

Beim Rumstöbern in Sachen MC1466L bin ich auf folgendes gestossen.

Probleme mit dem Ausgangsstrom bei Kurzschluss:
https://www.eevblog.com/forum/projects/mc1466l-precision-psu-current-drift-problem/
Aus meiner Sicht waere dies keine Tragödie; aber gut zu wissen.

Diskreter Aufbau des MC1466L:
http://chemelec.com/Projects/MC1466/MC1466.htm
http://chemelec.com/Projects/MC1466/MC1466-1.png

von MaWin (Gast)


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Gerhard O. schrieb:
> 3) wegen der großen Einfachheit, die MC1466L

Wozu waren denn dann die 500 Beiträge im thread ? Ein Design auf Basis 
des MC1466 ist SICHER nicht zeitgemäss.

Vorbild am Anatek-Design ist einzig die Skalierbarkeit ein und derselben 
Schaltung.

Wer, weil er 1466 hat, das Anatek nachbauen will, kann ja in dessen Plan 
gucken, aber den einfach als Lösung zum selbstentwickelten Netzteil zu 
übernehmen wäre Faulheit hoch 3.

Eine manuelle Umschaltung der Trafospannung birgt das Risiko der 
Überschreitung der SOA des Endtransistors.

von icke mal (Gast)


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MaWin schrieb:
> Eine manuelle Umschaltung der Trafospannung birgt das Risiko der
> Überschreitung der SOA des Endtransistors.

Biste schwer von Begriff?
Brauchst natürlich nen 2-poligen Schalter mit dem de neben der 
Trafowicklung och noch n Widerstand in Reihe zus Spannungspoti schaltest 
um die untere einstellbare Spannung von 0 auf zum Bleistift 10 Volts 
anzuheben. Is doch logisch, sonst kannste den Schalter gleich weglassen.

von ArnoR (Gast)


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icke mal schrieb:
> Brauchst natürlich nen 2-poligen Schalter mit dem de neben der
> Trafowicklung och noch n Widerstand in Reihe zus Spannungspoti schaltest
> um die untere einstellbare Spannung von 0 auf zum Bleistift 10 Volts
> anzuheben.

Aha. Wenn du das machst, schaltest du die eingestellte Sollspannung mit 
um, es gibt also einen üblen Spannungssprung am Ausgang.

von Tany (Gast)


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Gerhard O. schrieb:
> 1) Unter 30V/1-2A - noch machbar.
>
> 2) 15-20V/1-2A
>
> 3) Für Spannungen darüber, die fliegenden HP Reglerkonzepte

Wenn es universal sein sollte, eindeutig Variante 3.

von icke mal (Gast)


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ArnoR schrieb:
> Aha. Wenn du das machst, schaltest du die eingestellte Sollspannung mit
> um, es gibt also einen üblen Spannungssprung am Ausgang.

Ja, gips.
Und wenn ick den Finger inne E27 Lampenfassung stecke wirta schwarz. 
Ganz ohne Hirn gehts eben nich.
Warum soll ick denn den Bereichsumschalter hochschalten wenn ick damit 
die angeschlossene Schaltung schrotte? So blöd kann man doch janich 
sein.

von icke mal (Gast)


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Tany schrieb:
>> 1) Unter 30V/1-2A - noch machbar.
>>
>> 2) 15-20V/1-2A
>>
>> 3) Für Spannungen darüber, die fliegenden HP Reglerkonzepte
>
> Wenn es universal sein sollte, eindeutig Variante 3.

Da schließe ick ma übrijens an. Variante 3 is das einzig vernünftige! 
Ick hab schon einige so Dinger gebaut, die die noch laufen sind alle im 
Prinzip Variante 3.
Bei HP hab ick damals nu nich gekuckt, meine basieren auf 
ELV-Schaltpläne. Die benutzen det Konzept auch in mehrere Netzteile. Wie 
jesagt, läuft zuverlässig och in mehrere Lochrasterasufbauten. Ick würd 
nüscht andres mehr anfangen.

von ArnoR (Gast)


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icke mal schrieb:
> So blöd kann man doch janich sein.

Doch, alles was möglich ist, wird auch gemacht.

von icke mal (Gast)


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ArnoR schrieb:
> Doch, alles was möglich ist, wird auch gemacht.

Denn is abba gerecht wenn die Strafe auf dem Fuße folgt und der Arduino 
vom Labortisch hüpft.
Ick hab übigens wenn schon denn schon, imma automatische 
Trafoumschaltung mit Relais gemacht. Is ja nich viel dabei, ein 324 hat: 
ein Stromregler, ein Spannungsregler, ein Komparator für 
Trafoumschaltung, ein Komparator für Lüfter. Damit is allet erschlagen 
wat son einfachet Gerät haben muß.

von Eppelein V. (eppelein)


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icke mal schrieb:

> Ick hab übigens wenn schon denn schon, imma automatische
> Trafoumschaltung mit Relais gemacht. Is ja nich viel dabei, ein 324 hat:
> ein Stromregler, ein Spannungsregler, ein Komparator für
> Trafoumschaltung, ein Komparator für Lüfter. Damit is allet erschlagen
> wat son einfachet Gerät haben muß.

Icke, haste da mal bitte ene Schaltung parat, wie Du det jelöst hattest?
Würde mich schon interessieren.

MfG
Eppelein

von Roland F. (rhf)


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Hallo,

A. K. schrieb:
> Die üblichen 08/15-Operationsverstärker...

Die Nebel beginnen sich zu lichten. :-)
Vielen Dank für die Erklärung.

rhf

von Lurchi (Gast)


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Die Transformator Umschaltung würde ich bei einer kleinen Leistung eher 
vermeiden.

Der alte Weg mit dem Relais hat ggf. Verschleiß am Relais, weil beim 
Hochschalten erst einmal die Pufferelkos geladen werden müssen.
Damit der Einbruch nicht zu groß ist, muss man entweder die Elkos recht 
groß haben oder schon früh umschalten. Damit die Umschaltung etwa in der 
Strombegrenzung nicht ganz so oft geschieht wird man wohl auch noch 
relativ viel Hysterese vorsehen müssen. Damit ist dann die Einsparung an 
Verlustleistung nicht mehr so wirklich groß, weil man die hohe Spannung 
schon deutlich früher wählen muss als. Um die Spitzenströme für das 
Laden des Elkos auf die höhere Spannung nicht zu groß werden zu lassen, 
wäre ggf. die Umschaltung in mehr als 2 Stufen angebracht und der 
Aufwand entsprechend groß. Ohne Hilfsspannung bekommt auch der Regelteil 
ggf. eine schwankende Spannung und das Umschalten erzeugt ggf. 
Störungen. Die Umschaltung funktioniert und man kann sich die Schaltung 
etwa von einem der billigen China Netzteile abschauen: meist sind es da 
4 Stufen mit 2 Relais und etwas ungewöhnlicher Teilung am Trafo.

Ich würde da eher ein elektronisches wechseln zwischen 2 Spannungen 
bevorzugen, etwa so wie in Klasse H Audio Verstärkern. Der Aufwand ist 
auch nicht so groß, aber dafür ist die Umschaltung leise, schnell, 
verschleißfrei und man braucht nur eine kleine Reserve. Trotzdem würde 
ich das lieber für einen separate größere Version lassen - vor allem 
beim fliegende Regler geht das sehr einfach.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Mehmet K. schrieb:
> Probleme mit dem Ausgangsstrom bei Kurzschluss:

Danke für den Hinweis. Werde mal den gleichen Test machen beim Anatek.

MaWin schrieb:
> Gerhard O. schrieb:
>> 3) wegen der großen Einfachheit, die MC1466L
>
> Wozu waren denn dann die 500 Beiträge im thread ? Ein Design auf Basis
> des MC1466 ist SICHER nicht zeitgemäss.
Hast recht. Es ist aber eine sehr einfache Schaltung für ein LNG.
>
> Vorbild am Anatek-Design ist einzig die Skalierbarkeit ein und derselben
> Schaltung.
Aber das ist doch was.
>
> Wer, weil er 1466 hat, das Anatek nachbauen will, kann ja in dessen Plan
> gucken, aber den einfach als Lösung zum selbstentwickelten Netzteil zu
> übernehmen wäre Faulheit hoch 3.
Nicht unbedingt. Manche von uns bevorzugen manchmal ein schon bewährtes 
Konzept. Es wird auch noch einige Zeit dauern bis ein Massebezogenes 
Design auf den Beinen steht. Ich wollte nur diese Möglichkeit noch 
einmal listen.
>
> Eine manuelle Umschaltung der Trafospannung birgt das Risiko der
> Überschreitung der SOA des Endtransistors.
Das muß aber nicht sein. Abgesehen davon schützt der Innenwiderstand des 
Trafos die Teile etwas. Beim FS12/73 mit einem 2N3055 funktionierte die 
automatische Relaisumschaltung fast vierzig Jahre ohne Ausfälle.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Eppelein V. schrieb:
> icke mal schrieb:
>
>> Ick hab übigens wenn schon denn schon, imma automatische
>> Trafoumschaltung mit Relais gemacht. Is ja nich viel dabei, ein 324 hat:
>> ein Stromregler, ein Spannungsregler, ein Komparator für
>> Trafoumschaltung, ein Komparator für Lüfter. Damit is allet erschlagen
>> wat son einfachet Gerät haben muß.
>
> Icke, haste da mal bitte ene Schaltung parat, wie Du det jelöst hattest?
> Würde mich schon interessieren.
>
> MfG
> Eppelein

Schau Dir mal die FS12/73 Unterlagen im Forum an. Der FS Artikel zeigt 
genau die damalage Schaltung die ich auch so lange verwendet hatte.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Lurchi schrieb:
> Der alte Weg mit dem Relais hat ggf. Verschleiß am Relais, weil beim
> Hochschalten erst einmal die Pufferelkos geladen werden müssen.
> Damit der Einbruch nicht zu groß ist, muss man entweder die Elkos recht
> groß haben oder schon früh umschalten.

Das ist möglich. Wie schon gesagt beim FS12/73 lief das vierzig Jahre 
bis zum Umbau ohne irgendwelche Probleme. Der Trafoinnenwiderstand 
begrenzt ja auch den Umschaltladestrom im Elko. Spannungseinbrüche oder 
Überschwinger waren nicht feststellbar. Das prüfte ich. Für ein 1A LNG 
ist das Konzept zuverläßig genug.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Mehmet K. schrieb:
> Beim Rumstöbern in Sachen MC1466L...

Danke. Werde das Anatek diesbezüglich untersuchen.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Hier ein kurzer Zwischenbericht bezüglich Strom Drift nach dem 
Einschalten.

Das Anatek hat tatsächlich eine leicht absteigende Stromreglung. Nach 
dem Einschalten driftet der Strom vom 420mA Anfangswert nach fünf 
Minuten auf 412mA. Danach driftete der Strom innerhalb von 15 Min um 
nochmals 6mA. Das ist tatsächlich nicht so gut wie alle anderen. Eine 
ganz langsame Drift scheint dann immer noch vorhanden zu sein, hatte 
aber jetzt keine Zeit dazu es länger zu beobachten. Für viele Zwecke 
kann man das wahrscheinlich in Kauf nehmen. Schön ist es aber nicht.

Ich testete gleichzeitig noch das FS12/73, E3611A und das LNG30. Keines 
der fliegenden Reglergeräte zeigt irgendeine Drift die bei 420mA 1mA 
überstieg. Ist aber auch nicht ganz fair den Geräten keine 
halbstündliche Einschalt/Aufwärmzeitspanne zuzugestehen.

Da wär's für jetzt.

: Bearbeitet durch User
von icke mal (Gast)


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Gerhard O. schrieb:
>> Icke, haste da mal bitte ene Schaltung parat, wie Du det jelöst hattest?
>> Würde mich schon interessieren.
>>
>> MfG
>> Eppelein
>
> Schau Dir mal die FS12/73 Unterlagen im Forum an.

Mensch Gerhard, du hast echt Ahnung und schon ne Menge Apparate 
zusammengedengelt. Echt supa! Abba wenn du den Beitrag meinst:
Beitrag "Funkschau Labornetzgeraet Nachbau aus Funkschauheft 12, 1973"
und dein ZIP da drinne,
https://www.mikrocontroller.net/attachment/34472/Labornetzgeraet_FS12_1973.zip

da muß ick mal sagen, ick komm mit die Art Schatpläne nich klar! Det ist 
mir zu unübersichtlich, die Zerstückelung und Stecker da drinne, ick 
sehe nicht durch wie det nu genau zusammenhängt!
Zum blind nachbauen ist so sicher ok, abba für die Übersicht is 
schlecht, da brauch ick nen kompletten Plan wo alles von vorne bis 
hinten die Reihe nach gezeichnet ist.

Eppelein V. schrieb:
> Icke, haste da mal bitte ene Schaltung parat, wie Du det jelöst hattest?
> Würde mich schon interessieren.

Ick suche da nachher mal Beispiele mit die Suchmaschine. ELV kann ick 
hier nicht scannen und hochladen wegen den Kopireit.
Ick kuck mir da auch nur die Pläne an, wat mir gefällt löte ick denn auf 
Lochraster mit dem Material wat rumliegt. Davon gibs kein genauen Plan 
abba Foto kann ick machen.

von Gerhard O. (gerhard_)


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icke mal schrieb:
> Gerhard O. schrieb:
>>> Icke, haste da mal bitte ene Schaltung parat, wie Du det jelöst hattest?
>>> Würde mich schon interessieren.
>>>
>>> MfG
>>> Eppelein
>>
>> Schau Dir mal die FS12/73 Unterlagen im Forum an.
>
> Mensch Gerhard, du hast echt Ahnung und schon ne Menge Apparate
> zusammengedengelt. Echt supa! Abba wenn du den Beitrag meinst:
> Beitrag "Funkschau Labornetzgeraet Nachbau aus Funkschauheft 12, 1973"
> und dein ZIP da drinne,
> https://www.mikrocontroller.net/attachment/34472/L...
>
> da muß ick mal sagen, ick komm mit die Art Schatpläne nich klar! Det ist
> mir zu unübersichtlich, die Zerstückelung und Stecker da drinne, ick
> sehe nicht durch wie det nu genau zusammenhängt!
> Zum blind nachbauen ist so sicher ok, abba für die Übersicht is
> schlecht, da brauch ick nen kompletten Plan wo alles von vorne bis
> hinten die Reihe nach gezeichnet ist.
Ist nicht so schlimm. Zur Uebersicht siehst Du Dir am Besten den 
Original FS12/73 Artikel an. Das ist ziemlich uebersichtlich 
dargestellt. Dann sieh Dir meine Unterlagen an. Im Vergleich zum 
Original Design gibt es bei meiner Version ein paar Verbesserungen. Die 
Wichtigste ist, das Hochschnellen der Origialschaltung. Dann 
modifizierte ich die Laengsstransistor Beschaltung und adoptierte dort 
das Anatek Design weil sich da die Endstufe automatisch umschaltet und 
kein Relais notwendig ist.

Beitrag "Fragen zu Labornetzteilbau (Nachbau Funkschau 1973)"

Uebrigens, der 470uF Ausgangskondensator im Leistungsteil gezeigt ist 
nur ein 100uF/50V.


>
> Eppelein V. schrieb:
>> Icke, haste da mal bitte ene Schaltung parat, wie Du det jelöst hattest?
>> Würde mich schon interessieren.
>
> Ick suche da nachher mal Beispiele mit die Suchmaschine. ELV kann ick
> hier nicht scannen und hochladen wegen den Kopireit.
> Ick kuck mir da auch nur die Pläne an, wat mir gefällt löte ick denn auf
> Lochraster mit dem Material wat rumliegt. Davon gibs kein genauen Plan
> abba Foto kann ick machen.

...

: Bearbeitet durch User
von Eppelein V. (eppelein)


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icke mal schrieb:
> Gerhard O. schrieb:
>>> Icke, haste da mal bitte ene Schaltung parat, wie Du det jelöst hattest?
>>> Würde mich schon interessieren.
>>>
>>> MfG
>>> Eppelein
>>
>> Schau Dir mal die FS12/73 Unterlagen im Forum an.
>
> Mensch Gerhard, du hast echt Ahnung und schon ne Menge Apparate
> zusammengedengelt. Echt supa! Abba wenn du den Beitrag meinst:
> Beitrag "Funkschau Labornetzgeraet Nachbau aus Funkschauheft 12, 1973"
> und dein ZIP da drinne,
> https://www.mikrocontroller.net/attachment/34472/Labornetzgeraet_FS12_1973.zip
>
> da muß ick mal sagen, ick komm mit die Art Schatpläne nich klar! Det ist
> mir zu unübersichtlich, die Zerstückelung und Stecker da drinne, ick
> sehe nicht durch wie det nu genau zusammenhängt!
> Zum blind nachbauen ist so sicher ok, abba für die Übersicht is
> schlecht, da brauch ick nen kompletten Plan wo alles von vorne bis
> hinten die Reihe nach gezeichnet ist.
>
> Eppelein V. schrieb:
>> Icke, haste da mal bitte ene Schaltung parat, wie Du det jelöst hattest?
>> Würde mich schon interessieren.
>
> Ick suche da nachher mal Beispiele mit die Suchmaschine. ELV kann ick
> hier nicht scannen und hochladen wegen den Kopireit.
> Ick kuck mir da auch nur die Pläne an, wat mir gefällt löte ick denn auf
> Lochraster mit dem Material wat rumliegt. Davon gibs kein genauen Plan
> abba Foto kann ick machen.

Icke, merci.

Kannste eventuell das ELV-Heft nennen, kann sein, daß ich da was habe.

MfG
Eppelein

von dfg (Gast)


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Gerhard O. schrieb:
> der ... Ausgangskondensator ... ist ein 100uF/50V

Mir kam beim Stöbern gerade ein Angebot zu Augen:

http://www.oppermann-electronic.de/html/oktober_2011.html

Bei Folie könnte man den ESR selbst bestimmen (R seriell).
Wiederum ist mir klar, daß dies für die meisten nicht in Frage käme.
(Platzverbrauch, Beschaffbarkeit/ Original, Preis/ beschaffbares 
Äquivalent)

Nur, weil noch nichts abschließendes dazu gesagt wurde - außer der
Möglichkeit, für geringeren ESR höheren Kapazitätswert zu verwenden.
(Wobei manche Typen auch bei höherer Spannungsfestigkeit weniger
ESR haben - entgegen der Intuition, und freilich längst nicht alle.)

von Tany (Gast)


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Eppelein V. schrieb:
> Kannste eventuell das ELV-Heft nennen...

Der Schaltplan ungefähr so:
https://www.eevblog.com/forum/chat/diy-power-supply-build/
Das war auch meine erste Version von LNG, wurde durch besseres ersetzt.

von Eppelein V. (eppelein)


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Tany schrieb:
> Eppelein V. schrieb:
>> Kannste eventuell das ELV-Heft nennen...
>
> Der Schaltplan ungefähr so:
> https://www.eevblog.com/forum/chat/diy-power-supply-build/
> Das war auch meine erste Version von LNG, wurde durch besseres ersetzt.


Danke für den Hinweis.

von Lurchi (Gast)


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Die Schaltung aus dem ELV Heft hat allerdings auch noch einig nicht so 
gut Punkte. Das Prinzip ist aber brauchbar - halt der fliegende LDO 
Regler mit Hilfsspannung. Die vielen eingestreuten 100 pF Kondensatoren 
sind als Ersatz für Schlangenöl benutzt um die Schwingungsneigung zu 
unterdrücken. Das sollte man schon besser machen.

Zurück zum Regler ohne Hilfsspannung:
Im Anhang ein Vorschlag für den einfachen Spannungsregler für eine 
analoge Steuerung. Die Schalung ist nicht mehr ganz so einfach, einige 
der Teile sind aber optional. Man kann es also noch ein wenig einfacher 
haben, wenn auch mit etwas schlechterer Performance.

Wegen der Übersichtlichkeit fehlt noch die Anzeige ob CC oder CV mode 
aktiv ist. Dies ist aber einfach, etwa ein "Komparator" (ggf. 1/4 LM324) 
zwischen den Ausgängen von U1 und U2.

Die Widerstände R12 / R13 bzw. R21/R20 stehen für Poties für Spannung 
bzw. Stromlimit.

Als Referenzen können etwa ein TL431 für U4 und eine Zenerdiode (z.B. 
5,6 V wegen relativ nedrigem TK) oder ein LM329 (niedriger Tk niedriges 
Rauschen) sein.
Eine andere Referenz, wie TL431 ist natürlich auch möglich. Die 
Schaltung um U3 mit der Spannungsreferenz sorgt dafür, dass ein 
konstanter Strom über Ref. Schaltung fließt. Der Widerstand R14 ist 
optional und hilft vor allem der Simulation.

Ein wenig zur Erklärung:
Die Schaltung um U1 ist der Spannungsregler. C4 ist je nach 
Geschwindigkeit des OPs nötig - mit dem langsamen LM324 geht es ggf. 
ohne, ein wenig Kapazität dort hilft aber bei der Stabilität. D6 und Q9 
sind im Prinzip Optional und helfen dabei den Übergang vom CC zum CV 
mode zu verbessern. Damit wird verhindert dass die Spannung am Ausgang 
des OPs zu weit ansteigt, wenn die Stromregelung aktiv ist. Der Teil mit 
C9 und R24 ist ggf. auch optional, hilft aber auch beim CC -CV Übergang 
und erlaubt eine schnellere Auslegung der Regelung. In Grenzen wird 
damit ein niedriger Ausgangswiderstand der Endstufe weniger wichtig.

Die Schaltung um U2 ist der Stromregler. D10 und Q6 sind analog zu D6 
und Q9 dafür zuständig dass der nicht aktive Regler weg läuft. Damit 
kann die Stromregelung zum Teil deutlich schneller ansprechen, vor allem 
bei niedrigen Spannungen. Die Widerstände R6 und R27 sind optional um 
einen Offset des OPs auszugleichen. Je nach Vorzeichen wäre nur einer 
der beiden nötig.
Die Stromregelung wird unterstützt von Q3 als schnelle, aber fest 
eingestellte Strombegrenzung (so wie gezeigt ca. 1,5 A). Der Widerstand 
R25 ist in der Simulation hilfreich für Stabilität - für die kurze Zeit 
in der das schnelle Limit normal nur aktiv ist, könnte man ggf. drauf 
verzichten. Über R2 und R10 kann das Stromlimit mit kleineren 
Widerständen auskommen. Theoretisch könnte man über einen extra Strom 
von der neg Seite das Stromlimit bei höherem Strom anheben - lohnt aber 
eher nicht.

Q5,Q7,R18 und R1 sind 1Stromquelle, die den vorher dort vorhandenen 
Widerstand ersetzt. Damit kommt man mit der Spannung etwas höher, ohne 
dass der Strom für die OPs so hoch wird, dass es nach unten ggf. nicht 
mehr ganz bis 0 V reicht. Den Widerstand R18 müsste man an Q4 anpassen, 
so dass sich ein passender Ruhestrom (ca. 10 mA) einstellt. Wenn man bei 
R18 einen Schalter einbaut, hätte man eine Art Schalter für den Ausgang. 
Es bliebe aber ein kleiner Strom über R8 von der Spannungsregelung, d.h. 
man müsste zusätzlich die Spannung auf 0 stellen.
Über die Zenerdiode in Reihe zu R18 wird verhindert das der Regeler bei 
zu kleiner Spannung aktiv wird.

Die Diode D3 ist optional und hilft in einigen eher seltenen Fällen für 
eine schnellere Reaktion. Die Diode D7 ist dagegen nötig, als Schutz für 
die Endstufe und auch für die Stabilität bei einem Sprung auf einen 
kleinen Strom mit gleichzeitig viel Kapazität am Ausgang.
Der Teil am Ausgang rechts der Diode ist nur zum testen der Schaltung, 
also nicht Teil des Netzteils.

Die genaue Auslegung der Widerstände kann man noch anpassen, etwa um mit 
weniger Werten auszukommen. Es gilt auch noch ein Abwägung zwischen 
schneller Regelung und Toleranz gegen Variationen zu finden. Die Größe 
des Elkos am Ausgang ist ein Abwägung mit der Ausschläge bei 
Lastwechseln Wichtig ist dabei eine eher niedriger ESR Wert für C2. 
Irgendwas um 0.2 Ohm wäre wohl ideal, 1 Ohm geht aber auch noch.

Die Dioden ohne Bezeichnung können 1N4148 oder ähnliche sein, die 
Transistoren ohne Bezeichnung etwa 2N3904/6 oder BC548/BC550
Bei den OPs sollte ein LM324 ausreichend schnell sein. Man kann aber 
auch schnellere OPs (z.B. OPA4171, MC34074 oder die entsprechende 1/2 
fach Version) nutzen. Dann wird C4 ggf. nötig und ggf. könnte auch die 
Stromregelung einen entsprechenden Kondensator vertragen. Vor allem die 
Stromregelung könnte damit noch etwas schneller werden. Bei der 
Spannungsregelung könnte man noch eine schnellere Auslegung der 
Kompensation wählen.

von W.S. (Gast)


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Gerhard O. schrieb:
> Blos aus Interesse: Wie steht ihr zu DIN41617?

Auf die Gefahr hin, dich zu verärgern: igitt. Das war mal vor gefühlten 
100 Jahren.

Das, was ich seit einigen Jahren einsetze ist Micromatch, MICA/MICS, 
LVDS-1.25mm, JST 1mm Baureihe. Auch noch Kragenstiftleisten: 14er, 20er, 
24er bis 50er.

Und für's Grobe Wago-256, die sind erstens billig, zweitens beliebig 
breit anreihbar, drittens absolut zuverlässig und sie halten Strom bis 
zum Abwinken aus.

W.S.

von Gerhard O. (gerhard_)


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W.S. schrieb:
> Auf die Gefahr hin, dich zu verärgern: igitt. Das war mal vor gefühlten
> 100 Jahren

Das ist schon OK. Ich hätte es eigentlich kommen sehen sollen:-)

Da ich in der Arbeit fast immer nur mit High Density SMD zu tun habe, 
ist DIN41617 sozusagen der Gegenpol dazu. Irgendwie habe ich keine große 
Liebe zu SMD Konstruktionen. Sieht zwar immer sehr beeindruckend aus 
hunderte Komponenten auf kleinsten Raum unterzubringen, ist aber ein 
Albtraum bezüglich Zugänglichkeit und servicefreundlichkeit. Ohne gute 
Doku und Testpoints ist man aufgeschmissen.

Irgendwie liebe ich die Steckkartenaufbautechnik und Look der siebziger 
Jahre in good old THT und authentischen europäisch hergestellten 
Komponenten namhafter D und EU Hersteller. Das sah irgendwie sehr 
technisch schön aus. Elektronik, eben zum Anfassen und voller Farbe.

Naja, lassen wir das. Ich sehe schon das Herannahen des Feuersturms wenn 
ich mich weiter darüber weiter auslasse...

Ganz im Ernst, etwas nostalgische Aufbau- und Konstruktionstechnik 
sollte bei einem LNG nicht unbedingt eine Sünde sein. Aber das ist ja 
wahrscheinlich mein privates Privileg.

Deine erwähnten Teile werde ich mir ansehen. Danke.

Guten Abend,
Gerhard

: Bearbeitet durch User
von Gerhard O. (gerhard_)


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W.S. schrieb:
> Gerhard O. schrieb:
>> Blos aus Interesse: Wie steht ihr zu DIN41617?
>
> Auf die Gefahr hin, dich zu verärgern: igitt. Das war mal vor gefühlten
> 100 Jahren.
>
> Das, was ich seit einigen Jahren einsetze ist Micromatch, MICA/MICS,
Ja, die sind gut. Die verwende ich auch.
> LVDS-1.25mm, JST 1mm Baureihe. Auch noch Kragenstiftleisten: 14er, 20er,
> 24er bis 50er.
Aber nur in der Arbeit, hoffe ich.
>
> Und für's Grobe Wago-256, die sind erstens billig, zweitens beliebig
> breit anreihbar, drittens absolut zuverlässig und sie halten Strom bis
> zum Abwinken aus.
Die muß ich mir mal ansehen.
>
> W.S.

von Walta S. (walta)


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Nun, war es das jetzt? Traut sich keiner mal einen Entwurf zu zeichnen?

Natürlich wird jeder Entwurf hier von irgendjemanden zerrissen. Aber: 
hören wir auf die Minderheit die laut schreit oder achten wir auf die 
stillen Mitleser, auf die konstrukitven Kritiker? Es ist natürlich 
schwer die lautstarken Stören zu überhören - wenn sie niemand beachtet, 
sind sie auch wieder schnell still oder werden sogar hilfreich.

Nur Mut, oder soll ich ewig mit meinem Conrad 723er Netzteil 
weitermurksen? Ich will mir endlich was ordentllches zusammenlöten!

Danke
Walta

von Eppelein V. (eppelein)


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Ich "murkse" mit meinem 723er und den ollen 741er inbegriffen,schon 
Jahrzehnte herum. Bis dato noch nichts abgeraucht wie zu Manitou berufen 
worden.

Durch die Feiertage, sprich verlängertes "WE", hat der ein oder andere 
eine Auszeit genommen und erholt sich vom anstrengenden Alltag.

MfG
Eppelein

: Bearbeitet durch User
von Tany (Gast)


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Walta S. schrieb:
> Natürlich wird jeder Entwurf hier von irgendjemanden zerrissen

Das ist das Problem.
Es sind hier zu viel "Experten", die dessen Meinungen verbissen 
verteidigen.

von M. K. (sylaina)


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Walta S. schrieb:
> Nun, war es das jetzt? Traut sich keiner mal einen Entwurf zu zeichnen?

Der ein und andere "Entwurf" wurde ja weiter oben schon gepostet, Vor- 
und Nachteile kurz umrissen. Wenn du jetzt ein LNG brauchst nimm dir 
einen dieser Entwürfe und baue dir ein LNG. Deine Erfahrungen dabei als 
Laie könnten für das angestrebte Projekt hier äußerst hilfreich sein. 
Ansonsten: Dies Projekt hier ist kein leichtes Unterfangen, es wird 
nicht nächste Woche beendet sein. Ich will mal meinen, wenn sich alle 
anstrengen und dran halten, dann wirds vielleicht noch vor Karneval was 
werden, aber dieses Jahr, das denke ich, wirds damit nix.

von Walta S. (walta)


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Ich bin ein sehr geduldiger Mensch - und werd euch weiterhin liebevoll 
nerven. Der Anfang ist schon mal gemacht und ein Ergebnis werden wir 
auch noch zusammenkriegen.

Walta

von Gerhard O. (gerhard_)


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Walta S. schrieb:
> Ich bin ein sehr geduldiger Mensch - und werd euch weiterhin
> liebevoll
> nerven. Der Anfang ist schon mal gemacht und ein Ergebnis werden wir
> auch noch zusammenkriegen.
>
> Walta

Wenn es schnell gehen soll; es gibt hier im Forum ja schon einige 
detaillierte LNG Projekte die möglicherweise Deinen Wünschen nahe 
kommen.

Da es noch einige Zeit dauern wird bis ein neues Design konzipiert und 
getestet wird lohnt es vielleicht die folgenden Informationen 
durchzustöbern. Das sind alle getestete, gut funktionierende Designs die 
sich schon Jahrzehnte im täglichen Laborbetrieb bewährt haben. Ich bin 
mir bewusst, dass mein Vorschlag im Augenblick projektmässig 
kontraproduktiv ist; aber wenn es schnell gehen soll...

Wenn Du was schnell haben willst, dann sehe sie Dir trotz der 
Anstrengungen die in diesem Thread gemacht werden an. Abgesehen davon 
kann man nie genug Netzgeräte haben und bis dahin ist das neue Design 
von hier auf Herz und Nieren getestet. Man braucht sich nicht schämen 
ein bewährtes kommerzielles Design nachzubauen. Bis ein eigenes Design 
dieselbe Reife erreicht bedarf großer Anstrengungen. Ist nur meine 
Meinung. Manchmal erreicht man durch zu viel "Analyse-Paralyse" oft auf 
lange Zeit nichts. Auch ältere Designs haben ihre Daseinsberechtigung 
und stellen bewährte Design Beispiele dar.
Man hat auch beim freien Nachbau industrieller Schaltungen genug 
Freiraum für eigene Anstrengungen um eigen Wünsche erfüllen zu können 
und PCB Layout, etz.

Einige Beispiele die mir gerade einfallen:
FS12/73 (Mit Modifizierungen funktioniert das wirklich gut wie schon 
einige hier bestätigt haben)
Funkschau Artikel neuerer Generationen (Keine eigenen Erfahrungen)
Einige Statron Designs sind gut nachbaubar
Sonstige LNG Artikel die mir gerade nicht einfallen
Grundig hat einige nette Designs sogar mit dem LM723, siehe SN41 Serie
Auch Philips hatte ein paar nette Geräte obwohl einige Modelle sehr 
veraltete ICs verwenden und deshalb weniger empfehlenswert sind.
Scans einiger Designs sehen vielversprechend aus
HP Service Handbücher: E3611A u.ä. Sind alles dankbare, nachbaubare, 
moderne industrietaugliche Schaltungen die wirklich funktionieren. Habe 
in den 80er Jahren zwei HP LNGs nach gebaut und die funktionieren alle 
sehr gut.
Mein LNG30 ("Nachbausicheres Labornetzgerät Thread") in dieser Rubrik 
hat sich auch schon einige Jahre bewährt ohne irgendwelche Probleme zu 
haben)
Anatek (LM324 / MC1466L, veraltet) Versionen

: Bearbeitet durch User
von Roland F. (rhf)


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Hallo,

Gerhard O. schrieb:
> Manchmal erreicht man durch zu viel "Analyse-Paralyse" oft auf
> lange Zeit nichts. Auch ältere Designs haben ihre Daseinsberechtigung
> und stellen bewährte Design Beispiele dar.

Ja, mag sein. Allerdings wäre ein von Grund auf neues Design, bei dem 
man das "Entstehen" mit verfolgen kann auch aus didaktischen Gründen 
interessant. Bei einem solchen Projekt sind so viele Dinge zu beachten, 
das allein das Verstehen warum bestimmte Dinge wie gelöst worden sind 
enorm viel Wissen über analoge Schaltungstechnik vermittelt.

> Man hat auch beim freien Nachbau industrieller Schaltungen genug
> Freiraum für eigene Anstrengungen um eigen Wünsche erfüllen zu können
> und PCB Layout, etz.

Das funktioniert aber nur wenn man auch weiß was man da tut.

> Grundig hat einige nette Designs sogar mit dem LM723, siehe SN41 Serie

Wo wir gerade beim Thema sind: ich lese immer wieder das die Designs mit 
dem LM723 bei vielen nicht sehr beliebt sind. Warum ist das so? Was ist 
das Problem mit diesem Baustein?

rhf

von MaWin (Gast)


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Roland F. schrieb:
> das die Designs mit dem LM723 bei vielen nicht sehr beliebt sind. Warum
> ist das so? Was ist das Problem mit diesem Baustein?

Keine Stromregelung, sondern nur eine Strombegrenzung (nicht fein 
einstellbar und weicher Übergang).

Und wenn man sowieso eine Stromregelung mit OpAmp nachrüsten will, kann 
man gleich einen Doppel-OpAmp nehmen und die Spannungsregelung auch von 
ihm machen lassen, dann braucht man keine Klimmzüge wie beim 723 für 
einen durchgängigen Bereich ab 0 zu machen.

Bleiben nur diejenigen Leute übrig die sich jeinen 
Spannungsreglerentwurf zutrauen, warum die dann aber glauben dass ihr 
drangestrickter Stromregler nicht das Design verhunzt, ist unklar.

Die Schaltung  bei der der 723 nur die Hilfsspannung für die 
eigentlichen (dort 741, besser LT1013) OpAmps stabilisiert und seine 
rauscharme Z-Diode als Referenz zur Verfügung stellt, sind noch die 
besten mit 723.

von Bernhard D. (pc1401)


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Hier als Anregung noch zwei gut dokumentierte Neetzteilprojekte.
Zum einen ein Netzteil basierend auf dem in der HP Application Note 90B 
S.19 gezeigten Prinzip:
http://www.paulvdiyblogs.net/2017/07/my-new-power-supply.html
Könnte man z.B. noch um eine Trafoumschaltung erweitern.

Dann noch eine gepimpte Version des weiter oben genannten 
China-Bausatzes:
http://www.paulvdiyblogs.net/2015/05/tuning-030v-dc-with-03a-psu-diy-kit.html

Je nach Anspruch sieht beides brauchbar aus.

Gruß,
Bernhard

von W.S. (Gast)


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Walta S. schrieb:
> hören wir auf die Minderheit die laut schreit oder achten wir auf die
> stillen Mitleser, auf die konstrukitven Kritiker?

Das fällt schwer, denn die stillen Mitleser sind (per definitionem) eben 
STILL.

Ansonsten:
ich hatte mir vorsorglich für diesn Thread beim freundlichen Chinesen 
ein paar 10gang-Potis und paar von den billigen U/I-Anzeigen geordert 
und grad heute kamen sie an. Die Potis (Dmr 20 x Länge 35) haben ne 4 mm 
Achse und scheinen Leitplastik-Typen zu sein. Bei den UI/-Anzeigen sitzt 
der I-Shunt auf der LP (ist ein zum U gebogenes fettes Stückchen 
Widerstandsdraht) und er ist mit seinem Minuspol identisch zu dem 
Minuspol der Versorgung. Also gehört diese Sorte von Anzeige zwischen 
Minus vom Ladeelko und dem Rest der Schaltung. Die LP kann man 
herausnemen und ggf. anstelle der I-Steckkontakte derbe Litzen anlöten.

So. Ansonsten kommt von mir erst ne Schaltung zum Diskutieren, wenn ich 
dazu Zeit haben werde. Kann dauern, momentan ist Stress.

W.S.

von Lurchi (Gast)


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Wenn man ein fertiges Anzeigemodul nutzen will, muss man halt bei der 
Schaltung ein wenig Rücksicht darauf nehmen. Der Shunt an der negativen 
Versorgung ist ggf. nicht so sehr das Problem. Ein Problem könnte es 
werden, dass ggf. etwas zusätzlicher Strom darüber fließt. D.h. man hat 
ggf. einen kleinen offset (z.B. 1 mA für die Versorgung der Referenz). 
Wenn bei der Spannungsanzeige auch noch Versorgung und Messeingang 
zusammenfallen fließt ggf. auch noch der Strom für die Anzeige mit über 
den Shunt - das wäre ggf. ein echtes Problem !.

von Franz B. (rcs)


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Es gibt bei fertigen Chinamodulen auch welche mit getrennter Masse.

Ebay-Artikel Nr. 222362829217

von Carl D. (jcw2)


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Franz B. schrieb:
> Es gibt bei fertigen Chinamodulen auch welche mit getrennter Masse.
>
> 
Ebay-Artikel Nr. 222362829217

5 Stellen für 5€?  Es lebe der Glaube an die exakte Zahl!

von Lurchi (Gast)


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Die Module sind trotz des geringen Preises nicht so schlecht. Der 
typische Aufbau ist ein MCP3421 18 Bit ADC mit interner Referenz (mit 
Temperaturkompensation) und ein billiger 8 Bit µC (z.B. STM8...).
Der ADC hat einen Differenzeingang, könnte also gut passen und zumindest 
eine kleine Spannung zwischen der neg. Versorgung und dem neg. Eingang 
kompensieren.

Ein Modul für den Strom könnte ähnlich funktionieren.

Wie die Chinesen das für den Preis hinbekommen ist da schon ein wenig 
die Frage. Bei entsprechender Menge und ggf. Restposten LEDs scheint es 
zu passen. Bei einigen der günstigen Chinesischen Module (z.B. DDS mit 
AD9850) sind die Preise halt wirklich niedrig.

von Franz B. (rcs)


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Carl D. schrieb:
> 5 Stellen für 5€?  Es lebe der Glaube an die exakte Zahl!

4,5 Stellen für 4,46€.
Die ersten, welche ich geordert hatte, waren erstaunlich genau.
Wie genau kann ich nicht mehr sagen, aber die nächsten werde ich mal 
ausmessen.

: Bearbeitet durch User
von Carl D. (jcw2)


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Franz B. schrieb:
> Carl D. schrieb:
>> 5 Stellen für 5€?  Es lebe der Glaube an die exakte Zahl!
>
> 4,5 Stellen für 4,46€.
> Die ersten, welche ich geordert hatte, waren erstaunlich genau.
> Wie genau kann ich nicht mehr sagen, aber die nächsten werde ich mal
> ausmessen.

Wenn man versteht, was man da abliest, dann ok. Aber es gab hier schon 
genügend NT-Bastler, die damit absolute Milivolt messen würden.

2,5006V sieht schon toll aus, kosten normalerweise aber ein paar Nullen 
mehr. 18Bit sind da nicht das einzige, was es braucht.

von Franz B. (rcs)


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Richtig - allerdings ging es bei den ersten Modulen eher um eine 
Trend-Anzeige. Auflösung ja, Präzision im Rahmen der Vorgabe dieser 
Dinger.

Die neuen werde ich mal ausmessen, bin ja mal gespannt!
Zumal ich ein Amperemeter mitbestellt habe, auch mit getrenntem 
Massebezug.

von Walta S. (walta)


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Carl D. schrieb:
> 2,5006V sieht schon toll aus, kosten normalerweise aber ein paar Nullen
> mehr. 18Bit sind da nicht das einzige, was es braucht.

Ich hab auch solche Displays im Betrieb und ignoriere die letzte Stelle 
- dann sinds noch 2,500V - das ist mir genau genug ;-)

Es muss nicht schnell gehen mit dem Netzgerät. Es soll nur nicht 
einschlafen. Wäre echt schade.

Walta

von Peter M. (r2d3)


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Walta S. schrieb:
> Es muss nicht schnell gehen mit dem Netzgerät. Es soll nur nicht
> einschlafen. Wäre echt schade.

Es gibt doch schon den Vorschlag von lurchi und den von M. Köhler.
Was fehlt Dir denn noch?

von Tany (Gast)


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Peter M. schrieb:
> Was fehlt Dir denn noch?

er erwartet zurecht eine bessere Variante als

Bernhard D. schrieb:
> Dann noch eine gepimpte Version des weiter oben genannten
> China-Bausatzes:
> http://www.paulvdiyblogs.net/2015/05/tuning-030v-dc-with-03a-psu-diy-kit.html

sind beide Lösungen ihm (und mir auch) nicht der Fall zu sein.

von Lurchi (Gast)


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Tany schrieb:
> Bernhard D. schrieb:
>> Dann noch eine gepimpte Version des weiter oben genannten
>> China-Bausatzes:
>> http://www.paulvdiyblogs.net/2015/05/tuning-030v-dc-with-03a-psu-diy-kit.html

Diese Version sollte noch um ein schnelles Stromlimit ergänzt werden, 
denn auch da kann es etwas dauern bis die Stromregelung anspricht. Wegen 
des Prinzipbedingt (weil als Kaskade) schnelleren Spannungsreglers ist 
das dort sogar besonders wichtig.

Dass das schnelle Stromlimit nur fest ist, ist nicht so schlimm wie es 
scheint: Die Ladung, die in der Reaktionszeit von einigen 1-10µs fließt 
entspricht etwa einem 1-50 µF Kondensator am Ausgang.

von Michael D. (mike0815)


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Tany schrieb:
> Peter M. schrieb:
>> Was fehlt Dir denn noch?
>
> er erwartet zurecht eine bessere Variante als
>
dann wartet mal weiter! Irgendwo sollte man mal anfangen, hier wird sich 
ja ständig im Kreis gedreht und das schon 4 Seiten lang!

> Bernhard D. schrieb:
>> Dann noch eine gepimpte Version des weiter oben genannten
>> China-Bausatzes:
>> http://www.paulvdiyblogs.net/2015/05/tuning-030v-dc-with-03a-psu-diy-kit.html
>
Ich selber habe diesen Bausatz 2x als Doppel-Lab in ein Gehäuse gebaut.
Es gab ein paar Veränderungen, z.B. 2x 4700µF(Siebelko,
2x 2SD1047 mit je 0,22R am Emitter(oder 2N3055), stärkerer Gleichrichter 
und noch ein paar Kleinigkeiten...
Meiner Meinung nach könnte man diesen Bausatz als Ausgangspunkt nehmen.
Die Anschaffungskosten belaufen sich auf gerade mal 4,55€ inkl. Versand
Hier der Link dazu:
 https://www.banggood.com/0-30V-2mA-3A-Adjustable-DC-Regulated-Power-Supply-DIY-Kit-p-958308.html?rmmds=cart_middle_products&cur_warehouse=CN

Für das Geld, kann man nicht mal die Platine herstellen!
Ob man einige Teile gegen andere tauscht und/oder nicht, ist ja 
optional.
Ergänzend eine  Vorreglung oder sonstiges, was einem noch so einfällt, 
ist ja wohl kein Problem, man hat aber hier schon mal ein Grundgerüst 
mit Potenzial, was der Paul schon mal bewiesen hat.

Gruß Michael

: Bearbeitet durch User
von Michael D. (mike0815)


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@Lurchi
wars't gerade dazwischen...
Aber schön, das du schon mal den Anfang machst, denn so langsam wurde es 
echt sehr langatmig.
Man sollte von diesem Projektlink ausgehen:
http://www.paulvdiyblogs.net/2015/05/tuning-030v-dc-with-03a-psu-diy-kit.html

denn da ist ja schon mal der Anfang gemacht und es kann kann weiter 
ausgebaut werden!

Gruß Michael

von juergen (Gast)


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MaWin schrieb:
> Roland F. schrieb:
>> das die Designs mit dem LM723 bei vielen nicht sehr beliebt sind. Warum
>> ist das so? Was ist das Problem mit diesem Baustein?
>
> Keine Stromregelung, sondern nur eine Strombegrenzung (nicht fein
> einstellbar und weicher Übergang).
>
Stromregelung oder Strombegrenzung macht für mich keinen Unterschied.
Die Strombegrenzung läßt sich übrigens auch sehr schön fein einstellen 
bei diesem IC 723! Das ist nur ein Sache der Beschaltung.

Man kann den Abschalttransistor im IC auch umgehen und separat die 
Begrenzung einrichten. Der Zugang dafür ist am IC vorhanden.
Das ist alles mit einer sehr einfachen Schaltung zu realisieren.

Eine Hilfsspannung dürfte wohl kein Problem sein für 
Spannungs-/Stromeinstellung bis auf null herunter!

Der u723 ist der beste IC-Baustein für ein LNG! Extra für eine solche 
Anwendung entwickelt.

Einige stören sich an dem Preis! 50 Cent dafür ist ja vieeel zu wenig. 
So was billiges wollen wir ja nicht haben! Das sollte schon etwas mehr 
kosten!

von Roland F. (rhf)


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Hallo,

> Dann noch eine gepimpte Version des weiter oben genannten
> China-Bausatzes:
> http://www.paulvdiyblogs.net/2015/05/tuning-030v-dc-with-03a-psu-diy-kit.html

Wobei bei dieser Schaltung vielleicht noch erwähnenswert ist, das ich 
selbige bereits Ende der 70er Jahre als Bausatz (Firma Stache aus 
Berlin) gekauft und aufgebaut habe und der Schaltplan selbst von 1974 
stammt.

rhf

von Mike B. (mike_b97) Benutzerseite


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Gerhard O. schrieb:
> Zur Verringerung von netzseitig propagierten Störungen ist ein Trafo mit
> getrennt aufgebrachten Primär-und Sekundärwicklungen oder zumindest mit
> innerer statischen Abschirmungswicklung empfehlenswert. Auch wäre ein
> handelsübliches CLC Netzfilter vorteilhaft. Sicherungen sollten von
> Aussen zugänglich sein.

Kann man hier nicht gleich ein fertiges PFC-Modul aus einem PC-Netzteil 
nehmen?

von Bernd K. (bmk)


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Michael D. schrieb:
> Meiner Meinung nach könnte man diesen Bausatz als Ausgangspunkt nehmen.
> Die Anschaffungskosten belaufen sich auf gerade mal 4,55€ inkl. Versand
> Hier der Link dazu:
> 
https://www.banggood.com/0-30V-2mA-3A-Adjustable-DC-Regulated-Power-Supply-DIY-Kit-p-958308.html?rmmds=cart_middle_products&cur_warehouse=CN
>
Auszug aus den technischen Daten:

Feature:
Input voltage: 24V AC
Input current: 3A maximum
Output voltage: 0 to 30V continuous adjustable
Output current: 2mA - 3A continuously adjustable

Genial: 72 Watt rein, 90 Watt raus, macht 125% Wirkungsgrad

von Lurchi (Gast)


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Bei dem Banggood Bausatz kann man ändern von Bauteilen einiges 
erreichen, aber man wird vermutlich etwas mehr ändern müssen. Mit etwas 
Fantasie geht das ggf. noch frei fliegend mit der Originalen Platine.

Als offensichtliche Probleme der Originalschalung sehe ich:
- Zu hohe Spannung für die OPs
- kein schnelles Stromlimit
- relativ langsames Ansprechen der Stromregelung (kein Anti Windup)
- wohl Spike beim Einschalten ( je nach Variante)
- zu hohe Leistung für die mitgelieferten Teile
- schlechtes Verhalten bei kleinem Strom (z.B. < 10 mA)
- relativ große Kapazitive Last für Ausgangs OP ( je nach OP ggf. ein 
Problem)

Vermutlich wird auch das Verhalten bei größerer Kapazität (z.B. 1000 µF) 
am Ausgang nicht gut sein, vor allem bei kleinen Strom.
Ob die Stromreglung bei einer Induktiven Last wirklich stabil ist - 
müsste man noch mal sehen. Je nach OPs könnte es schief gehen.

Ein paar der Probleme kann man relativ einfach beseitigen:
Passendere OPs für höhere Spannung, bzw. reduzierte Spannung für die 
OPs, die kleine so hohe Spannung benötigen. Ein kleinere negative 
Hilfsspannung hilft auch ein wenig. Je nach OP sollten 1-4 V ausreichen. 
Die Form mit Zenerdiode passt für die Ladungspumpe schon. Ein extra 
Regler muss es nicht sein.
Ein schnelles Stromlimit kann man hinzufügen. Den maximalen Strom zu 
reduzieren ist relativ trivial, 2 Transistoren am Ausgang gingen auch. 
Für ein besseres Verhalten bei kleinem Strom kann man einen Ruhestrom 
hinzufügen. Gegen eine Überschwinger beim Einschalten - etwa weil die 
neg. Hilfsspannung zu spät da ist, gibt es bereits Vorschläge. Die 
Toleranz gegen Kapazitive Last sollte sich durch eine leicht angepasste 
Kompensation verbessern lassen.

Ob dann 10 µF am Ausgang ausreichen wird sich zeigen - da könnte man 
ggf. etwas mehr benötigen, wenn man die Auslegung nicht sehr schnell 
hat. Das ist eine Abwägung zwischen nachbausicher und kleiner Kapazität. 
Die beiden Ziele Widersprechen sich ein wenig: zu schnell wird weniger 
sicher nachzubauen und langsam braucht mehr Kapazität am Ausgang.

Wie nötig es ist die Stromregelung schneller ansprechen zu lassen müsste 
man sehen. Der erste Schritt wäre dabei die Auslegung zu überprüfen, ob 
sie auch stabil ist und da nicht ggf. noch zusätzlich was gemacht werden 
muss, dass ggf. die Regelung noch langsamer macht. Wenn es dann sein 
soll, könnte man ein Anti Windup (jedenfalls näherungsweise, ähnlich wie 
in meinem Vorschlag) für den Stromregler hinzufügen. Mit etwas Phantasie 
geht das auch noch als frei fliegender Zusatz zur Platine.

Wie gut die Stromregelung als Kaskade funktioniert sollte ich wohl noch 
mal in der Simulation überprüfen. Das ist der wesentliche Unterschied zu 
meinem Vorschlag. Die Form als Kaskade bedingt dann auch die negative 
Hilfsspannung für die OPs (der Stromregler braucht sie, um die 
Sollspannung ganz bis auf 0 ziehen zu können.

von MaWin (Gast)


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juergen schrieb:

> Stromregelung oder Strombegrenzung macht für mich keinen Unterschied.

Wenn man die Begriffe nicht kennt, wird das so sein.

> Die Strombegrenzung läßt sich übrigens auch sehr schön fein einstellen
> bei diesem IC 723! Das ist nur ein Sache der Beschaltung.

Cool ! Du kennst sicher die nötige Beschaltung.
Das IC selbst bietet nur einen Transistor zur Strombegrenzung an.
An dem steigt mit steigendem Strom und damit Spannungsabfall am shunt 
die Basis-Emitterspannung und ab einem bestimmten Wert zweigt der 
Transistor vermehrt Strom aus dem Regelverstärker ab und zwingt dessen 
Spannung nach unten.

Eine übliche Schaltung ist in (mit zu korrigierendem 2u2 als 2n2)
http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/100000-124999/116661-as-01-de-Universal_Netzgeraet_30V_3A.pdf
deren Effekt man schon in uninetz2.gif sieht: Die Spannung (blau) bricht 
schon bei 2.1A (grün) vor vollem Einsatz der Strombegrenzung 
(eingestellt auf 3.05A) erkennbar ein, bei 2.8A um 1V.

Aber es kommt noch viel doller: Da die UBE mit -2mV/GradC 
temperaturabhängig ist und der Chip von 25 bis 125 GradC heiss werden 
kann, wird die Strombegrezung immer sensitiver: Ein heisser Chip regelt 
schon bei 2/3 des Strom ab den man bei kaltem Chip eingestellt hat, also 
z.B. bei 2A statt 3A. Und weil der Chip bei viel Strom warm wird, dann 
den Strom begrenzt so daß es weniger Strom wird, neigt er zum 
motorboating: Er regelt in thermischer Oszillation von selbst ständig 
rauf und runter.

> Man kann den Abschalttransistor im IC auch umgehen und separat die
> Begrenzung einrichten. Der Zugang dafür ist am IC vorhanden.
> Das ist alles mit einer sehr einfachen Schaltung zu realisieren.

Sehr einfach, klar. So einfach, daß du leider keine Ahnung hast Wie.
Wenn man einen OpAmp zusätzlich spendieren will, stellt sich die Frage, 
warum man den unsäglichen 723 für die Spannungsregelung braucht. Auch 
das könnte man einfacher mit einem modernen single supply OpAmp aufbauen 
und muss dann keine Klimmmzüge mehr mit Regelbarkeit ab 0V machen. Ich 
verstehe nicht, warum für dich eine zusätzliche genaue Stromregelung 
einfach ist, aber dich die Spannungsreglung vor so unüberwindbare 
Hindernisse stellt so daß du den steinzeitalten 723 verwenden musst.

In der industriellen Fertigung ist der uA723 schon wegen der grossen 
Bandbreite der Z-Diode von 6.8 bis 7.5V untauglich. Legt man das Gerät 
z.B. auf mindestens erreichte 0-30V/0-3A aus, könnte es auch 0-33V/3.3A 
liefern, und dafür reicht dann (falls sie je reichte) die interne 
Versorgungsspannung nicht mehr aus, bei 33V gäbe es Einbrüche mit 100Hz 
bei 3A Strom wegen drop out Unterschreitung. Auch wäre es blöd, wenn die 
Instrumente nur bis 30V gehen, daß die Spannung vielleicht höher 
einstellbar wäre. Also müsste man ein Trimmpoti einbauen. Das macht 
heute in der Produktion möglichst niemand mehr, das ist 
Hobbyistenniveau.

> Eine Hilfsspannung dürfte wohl kein Problem sein für
> Spannungs-/Stromeinstellung bis auf null herunter!

Bestimmt nicht, bloss wozu dann den 723 ? Ohne ihn geht es ohne 
Hilfsspannung. Ich vergass, du wolltest so teuer wie möglich bauen.

> Der u723 ist der beste IC-Baustein für ein LNG! Extra für eine solche
> Anwendung entwickelt.

Genau, vor 45 Jahren.

> Einige stören sich an dem Preis! 50 Cent dafür ist ja vieeel zu wenig.
> So was billiges wollen wir ja nicht haben! Das sollte schon etwas mehr
> kosten!

Ich befürchte, weniger: Ein LM358 und TL431 muss heute reichen.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Gerhard O. schrieb:
> ur eine kleiner Hinweis von mir bezüglich eines attraktiven Doppel LCD
> Panel Meter für die LNG Projekte.

Falls von Interesse:

Beitrag "Re: Labornetzgerät - Fragen zum Schaltplan"

Ich bestellte mir so ein Panel Meter und es kam heute an und stellte 
mich an es sofort zu begutachten.

Bin sehr zufrieden mit der Genauigkeit der 20V/2A Anzeigen und dem LCD 
Schriftbild. Nur die blaue LED Hintergrund Beleuchtung nervt. Aber das 
läßt sich vielleicht ändern. Mit den LNGs als Spannung- und Stromquellen 
ist die Anzeige auch sehr stabil. Bin jedenfalls zufrieden mit dem Kauf.

Für ein LNG Projekt haben sie trotz des etwas höheren Preis mit 70mm 
Breite gerade die richtige Größe und Eignung. Ungleich der gezeigten LED 
Module funktionieren die Anzeigen bipolar. Allerdings ist der Minuspol 
der Versorgung mit dem Shunt verbunden.

von Michael B. (laberkopp)


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Gerhard O. schrieb:
> Für ein LNG Projekt haben sie trotz des etwas höheren Preis mit 70mm
> Breite gerade die richtige Größe und Eignung. Ungleich der gezeigten LED
> Module funktionieren die Anzeigen bipolar. Allerdings ist der Minuspol
> der Versorgung mit dem Shunt verbunden.

Hmm, schreibst du mal WIE genau ? Sind (fullrange) also auf die letzte 
Stelle genau, die vorletzte, oder wie ?

Und zeichnest du mal, WELCHE Verschaltung für eine positive Anzeige 
nötig ist ?

Ich denke, bei den LED-Anzeigen geht der shunt ins negative (wird aber 
natürlich positiv angezeigt), für diese Verschaltung, damit der 
Spannungsabfall am shunt nicht die Spannungsanzeige verhunzt.
   o-------------+----------o
                 |
Versorgung   Spannung     Ausgang dessen Spannug und Strom
                 |                  gemessen werden soll
   o----Strom----+----------o

Da hat man dann wohl das Problem, daß man entweder eine 
potentialgetrennte Versogung braucht oder den Strom den die LEDs 
brauchen mit dem shunt mitzählt.

Aber manche chinesischen Panelmeter sind so mies, daß bei den Anzeigen 
die letzte Stelle nicht mit +1, -1 sondern mit +3, -3 wechselt, weil die 
vermutlich kalibriert werden und dann irgendwelche Umrechnungsfunktionen 
eben kein 1:1 Mapping der ADC Werte auf die Anzeige mehr bewirken.

Keine Ahnung, wie das bei dem ist:
Beitrag "Re: Labornetzgerät - Fragen zum Schaltplan"

: Bearbeitet durch User
von Gerhard O. (gerhard_)


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Hallo Michael,

Zu Diensten:-)

Hier die ersten Resultate:

Als Referenzinstrument für Spannung dient ein calibriertes HP34401A und 
für Strom ein calibriertes Fluke 87.
Spannung: FS12/73
Strom: LNG30

Vorg.   Ref.       DPM
0V.     0.         0
1V.     999.77mV   0.98
5V.     5.001.     4.99
10V.    10.000.    10.00
15V.    15.000.    14.99
19V.    19.901.    19.85

Umpolung: -19.82 , 19.83/2

0A.     0.         0
10mA.   0010.      .009
100mA.  0100.      .099
500mA.  0500.      .498
1A.     1000.      .998
1.5A.   1500.      1.496
1.9A.   1900.      1.891

OK. Das wär's mal für's Erste. Hoffe, es gibt Dir einen gewissen 
Eindruck von der möglichen Brauchbarkeit des Instruments. Bestimmt 
besser als Analog Zeigerinstrumente in Bezug auf Auflösung und 
Genauigkeit.

Gerhard

von Gerhard O. (gerhard_)


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Für LNG Einbau wäre vorzuschlagen, den Regler so zu konfigurieren, daß 
der Serientransistor auf der negativen Seite liegt. Dann ist es möglich, 
das Instrument auf Sense- und Sense+ zu beschalten und von der selben 
Versorgungsspannung wie der Regler zu betreiben. Allerdings wird dann 
die Stromanzeige ein Minuszeichen anzeigen. Das könnte man verhindern 
indem man den internen Shunt ausbaut und die Strommessung über einen 
-1OPV vornimmt. Dann könnte man auch die Strompotivorgabe zum Iset 
mittels Schalter messen. Zumindest liegen dann Spannungs und 
Strombezugspunkt auf gleichem Potenzial.

Ich muß die Möglichkeiten mal halt genau untersuchen. Ich habe es noch 
nicht aufgemacht...

Naja, Rom wurde auch nicht an einem Tage aufgebaut.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Ich habe da DPM mal aufgemacht. Vielleicht mache ich morgen noch ein 
paar Bilder vom Innenleben.

Es ist eine Einzelplatinenkonstruktion mit zwei direkt gebondeten ICs 
und LCD Verbindung mittels leitender Zebrastreifen.
Zur Calibrierung sind zwei Poties vorhanden. Eines dient zur Shunt 
Calibrierung und das andere für die Spannung. Ich habe der Versuchung 
widerstanden, es schon jetzt zu verbessern:-)

Der Shuntwiderstant ist meiner Meinung nach unterdimensioniert. Man kann 
ihn allerdings leicht auslöten wenn man so will.

Mal sehen ob sich die Hintergrund LEDs durch eine andere Farbe ersetzen 
lassen. Ich mag Blaue LEDs einfach nicht.

Nachtrag:

Pech gehabt mit LEDs. Das sitzt hinter dem LCD Glas eine weiße Plastik 
Scheibe mit Drähten dran. Die LEDs sind eingebettetnd ich glaube nicht, 
daß man dazu kann.

: Es sieht so aus, als ob man die LED vielleicht doch entfernen kann. Es 
müßte eine im  0603 Gehäuse sein. Vielleicht werde ich es doch 
versuchen.

: Bearbeitet durch User
von Lurchi (Gast)


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Die Regelung auf der Neg. Seite wäre möglich, aber dann gerade für die 
Panel meter ein Problem, weil da eher die neg. Seite mit dem Shunt und 
der Spannungsmessung verbunden sind.

Es ist auch etwas leichter Single supply OPs zu finden als welche die an 
der Positiven Rail arbeiten.

Bei den Panel-Metern scheint es Verschiedene Optionen zu geben. Recht 
ungünstig sind die alten ICL7105/6 basieren, weil da die Messspannung 
irgendwo in der Mitte liegen muss. Da müsste man eine eigene 
Verstärkerstufen zwischen schalten um sie aus der Hauptquelle zu 
versorgen.

Sonst scheint es üblich zu sein das die neg. Seite teils mit der Messung 
verbunden ist. Für die Spannungsmessung wäre das ein Problem, wenn der 
Shunt auf der neg Seite ist. Für den Shunt wäre das wohl OK. Es wäre 
vermutlich kein größeres Problem den Shunt auf dem Panelmeter auch für 
die Stromregelung mit zu nutzen oder falls der zu klein ist einen 2. in 
Reihe zu haben.

Wenn man den Shunt auf die High side verschiebt hat man ein Problem mit 
der Strommessung. Da müsste man dann wohl das Stromsignal mit einem 
Verstärker runter auf Massenniveau bringen und dann halt ein Modul für 
kleine Spannungen für den Strom nutzen. Mit Trafo und damit der 
Möglichkeit eine neg. Hilfsspannung zu generieren gibt es diese Variante 
noch.

von Michael B. (laberkopp)


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Gerhard O. schrieb:
> Hier die ersten Resultate:

Danke, sieht so aus, als ob die letzte Stelle verzichtbar ist ...

Bleibt immer noch das Problem, wie man die Dinger einbaut.
So wie ich sie verstehe (ausser den 4 3/4 stelligen mit 
Differenzeingängen), hängen bei den billigen chinesischen 
Doppelpanelmetern Spannnungsteiler und shunt am 0V Punkt zusammen, also 
besser so gezeichnet als wie oben.
   o-------------+----------o
                 |
Versorgung   Spannung     Ausgang dessen Spannung und Strom
                 |              gemessen werden soll
   o------------ |
                \|
   o----Strom----+----------o

Damit man am Ausgang die passende Spannung misst, muss das Ding also so 
verschaltet werden, mit einer Versorgungsspannung die nicht über den 
shunt fliesst.

Es stellt sich die Frage, welches Vorzeichen dann die LCD anzeigt, und 
woher man die Versorgungsspannung beziehen soll.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Michael B. schrieb:
> Gerhard O. schrieb:
>> Hier die ersten Resultate:
>
> Danke, sieht so aus, als ob die letzte Stelle verzichtbar ist ...
Ja. Ich habe mir die Daten heute früh noch einmal überflogen und die 
sind eigentlich fast grottenschlecht. Etwas nichtlineare ADC Umwandlung.
Die Auflösung ist zwar nützlich zum Anzeigen kleiner Unterschiede. Bei 
1V ist der Fehler 2%, sonst besser als 0.25%.
>
> Bleibt immer noch das Problem, wie man die Dinger einbaut.
> So wie ich sie verstehe (ausser den 4 3/4 stelligen mit
> Differenzeingängen), hängen bei den billigen chinesischen
> Doppelpanelmetern Spannnungsteiler und shunt am 0V Punkt zusammen, also
> besser so gezeichnet als wie oben.
>    o-------------+----------o +Out/S+
>                  |
> Versorgung   Spannung     Ausgang dessen Spannung und Strom
>                  |              gemessen werden soll
>    o------------ |
>                 \|
>    o----Strom----+----------o -Out/S-
>
> Damit man am Ausgang die passende Spannung misst, muss das Ding also so
> verschaltet werden, mit einer Versorgungsspannung die nicht über den
> shunt fliesst.
Das läßt sich mit der Reglerversorgung zusammen machen wenn man S- als 
Bezugspunkt für DPM und Regler hat. So wie Du es gezeichnet hast, wird 
der Strom vorzeichenmäßig richtig angezeigt.
>
> Es stellt sich die Frage, welches Vorzeichen dann die LCD anzeigt, und
> woher man die Versorgungsspannung beziehen soll.
Wenn man den Längstransistor auf der negativen Seite hat und den Regler 
auf Minus Ausgang/S-, dann sind wir wieder prinzipiell beim fliegenden 
HP Regler angelangt. In diesem Fall ist der Regler/DPM Bezugspunkt
S-. Da in diesem Fall +/-12V dafür zur Verfügung stehen würde es 
prinzipiell ohne weitere Pegelumwandlungen möglich sein das DPM einfach 
einzusetzen. Das DPM bekommt dann seine Betriebspannung einfach von der 
Regler +12V Versorgung.

Das HP6236A Dreifach LNG hat eine solche Schaltungsweise für den 0-+20V 
Teil und das DPM würde dort zumindest richtig funktionieren und das 
Vorzeichen korrekt anzeigen.

: Bearbeitet durch User
von Gerhard O. (gerhard_)


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Gerhard O. schrieb:
> Vorg.   Ref.       DPM.      Fehler
> 0V.     0.         0
> 1V.     999.77mV   0.98.     -2%
> 5V.     5.001.     4.99.     -0.2%
> 10V.    10.000.    10.00.    0
> 15V.    15.000.    14.99.    -0.06%
> 19V.    19.901.    19.85.    -0.25%
>
> Umpolung: -19.82 , 19.83/2
>
> 0A.     0.         0.        0
> 10mA.   0010.      .009.     -10%
> 100mA.  0100.      .099.     -1%
> 500mA.  0500.      .498.     -0.4%
> 1A.     1000.      .998.     -0.2%
> 1.5A.   1500.      1.496.    -0.3%
> 1.9A.   1900.      1.891.    -0.5%

Ob der große Fehleranstieg um 0 Eingangswerten herum durch einen RR-OPV 
zu erklären wäre?
...

: Bearbeitet durch User
von dfg (Gast)


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Gerhard O. schrieb:
>> 19V.    19.901.    19.85.    -0.25%

Ist das so korrekt?

Hätte jetzt gedacht, entweder solle  ganz links "20V" stehen.
Oder aber unter "Ref" und "DPM" 18.(XX...). Oder nicht?

von Lurchi (Gast)


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Michael B. schrieb:
> Bleibt immer noch das Problem, wie man die Dinger einbaut.
> So wie ich sie verstehe (ausser den 4 3/4 stelligen mit
> Differenzeingängen), hängen bei den billigen chinesischen
> Doppelpanelmetern Spannnungsteiler und shunt am 0V Punkt zusammen, also
> besser so gezeichnet als wie oben.   o-------------+----------o
>                  |
> Versorgung   Spannung     Ausgang dessen Spannung und Strom
>                  |              gemessen werden soll
>    o------------ |
>                 \|
>    o----Strom----+----------o



Für die Regler mit NPN Emitterfolger und Shunt an der low side sollten 
die Module für Strom und Spannung so wie es aussieht passen, sofern man 
den Shunt auf dem Modul auch zur Stromregelung nutzen kann. Kabel müsste 
man da ggf. vermeiden oder extra Sense Leitungen anlöten.

Bei der Variante mit Shunt für die Regelung am Emitter würde es auch 
gehen, sofern man den Nullpunkt angleichen kann, denn da kann ein kleine 
Strom vom Regler / Referenz  mit über so ein Modul an der Neg. seite 
fließen.

Bei fliegenden Regler besteht bei der Üblichen Version mit NPN oder N 
MOSFET die Gefahr, das die Spannung negative gemessen wird.

Gerade mit einem Reger, der an der negativen Seite sitzt klappe es nicht 
so gut.

von Gerhard O. (gerhard_)


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dfg schrieb:
> Gerhard O. schrieb:
>>> 19V.    19.901.    19.85.    -0.25%
>
> Ist das so korrekt?
>
> Hätte jetzt gedacht, entweder solle  ganz links "20V" stehen.
> Oder aber unter "Ref" und "DPM" 18.(XX...). Oder nicht?

Ich schrieb den Vorgabewert versehentlich als 19.0V anstatt als 19.9V.

von Michael B. (laberkopp)


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Lurchi schrieb:
> Für die Regler mit NPN Emitterfolger und Shunt an der low side sollten
> die Module für Strom und Spannung so wie es aussieht passen,

Hmm, macht es dir was aus, das aufzuzeichnen ?
Prosaschaltpläne sind immer missverständlich.

Also welcher Verschaltung sind die chinesischen Module,
welche Netzteiltopologie passt dazu so daß die Versorgung des Moduls aus 
der Versorgung der Netzteilelektronik potentialgebunden abgeleitet 
werden kann.

Und was müsste man machen bei anderen Topologien (DC/DC Wadnler sind 
wohl nicht so der Hit, OpAmps wären besser, wenn sie denn die nötige 
eigene Versogungsspannung beziehen können).

von Gerhard O. (gerhard_)


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Im Anhang ist ein Prinzipschaltbild, welches für das DPM passen würde. 
Es lehnt sich an die 0...+20V Seite des HP6236A Dreifach LNG an. Ist 
aber illustrativ fürs Konzept.

In dieser Beschaltung würden beide Sektionen polaritätsgerecht anzeigen.

Der interne Shunt vom DPM könnte entfernt und der Hauptmeßwidersand vom 
LNG mitverwendet werden.

Nachtrag: Es fehlt ein 15K zwischen Basis vom Treiber Transistor und 
-12V und von der Basis des Längstransistor nach -12V. Siehe zweites 
Bild.

: Bearbeitet durch User
von juergen (Gast)


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MaWin schrieb:
> juergen schrieb:
>
diesem IC 723! Das ist nur ein Sache der Beschaltung.
>
> Cool ! Du kennst sicher die nötige Beschaltung.


Ich denke schon! Wenn du dir vielleicht den Plan mal ansehen möchtest:

Beitrag "Re: Fehlersuche LNG (mit Zeigerinstrumenten):"




> Das IC selbst bietet nur einen Transistor zur Strombegrenzung an.

Den nehmen wir natürlich nicht! Aus diesem und auch aus anderen Gründen 
nicht. Der Basis-/Emitterstrom ist Chip-temperaturabhängig, wie du auch 
schon angemerkt hast. Wir machen das extern. Der Strom ist dann zwar 
auch nicht völlig temperaturunabhängig. Der Fehler ist aber 
vernachlässigbar.
Wer da gesteigerten Wert drauf legt, kann die andere Schaltung (anderer 
Vorschlagvon mir) aufbauen. Die arbeitet völlig temperaturunabhängig.


> An dem steigt mit steigendem Strom und damit Spannungsabfall am shunt
> die Basis-Emitterspannung und ab einem bestimmten Wert zweigt der
> Transistor vermehrt Strom aus dem Regelverstärker ab und zwingt dessen
> Spannung nach unten.


Wenn Du das auf deine Schaltung beziehst, kann das ja wohl möglich sein.
Im Betrieb, in der Praxis, ist mir in dieser Beziehung an der von mir 
vorgestellten Schaltung nichts weiter aufgefallen.


>
> Eine übliche Schaltung ist in (mit zu korrigierendem 2u2 als 2n2)
> http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/10...


Oh Gott, wie primitiv!


> deren Effekt man schon in uninetz2.gif sieht: Die Spannung (blau) bricht
> schon bei 2.1A (grün) vor vollem Einsatz der Strombegrenzung
> (eingestellt auf 3.05A) erkennbar ein, bei 2.8A um 1V.
>

Zudem ist das doch alles nur Simulationsprogramm. Da gebe ich nichts 
drauf!
So was gucke ich mir erst gar nicht an.


> Aber es kommt noch viel doller: Da die UBE mit -2mV/GradC
> temperaturabhängig ist und der Chip von 25 bis 125 GradC heiss werden
> kann, wird die Strombegrezung immer sensitiver: Ein heisser Chip regelt
> schon bei 2/3 des Strom ab den man bei kaltem Chip eingestellt hat, also
> z.B. bei 2A statt 3A. Und weil der Chip bei viel Strom warm wird, dann
> den Strom begrenzt so daß es weniger Strom wird, neigt er zum
> motorboating: Er regelt in thermischer Oszillation von selbst ständig
> rauf und runter.
>

Dann mach 'nen Treiber vorweg!

Habe ich schon weiter oben angemerkt.
Ja, Ja...genau so ist es!!!  Das muß man aber nicht hinnehmen!
Geht auch anders.
Ich sagte doch, es kommt auf die Beschaltung an.




>> Man kann den Abschalttransistor im IC auch umgehen und separat die
>> Begrenzung einrichten. Der Zugang dafür ist am IC vorhanden.
>> Das ist alles mit einer sehr einfachen Schaltung zu realisieren.
>
> Sehr einfach, klar. So einfach, daß du leider keine Ahnung hast



Sag das nicht so dahin. Ich habe etliche Geräte für verschiedene 
Einsatzzwecke gebaut und das über Jahre hinweg...war mal mein Hobby.
Ich hätte auch in meinem Thread (der link weiter oben) schöne Bilder von 
dem 3A-LNG eingefügt, dann hätte ich aber Ärger mit Herrn Laberkopp 
bekommen. Der will das nicht!



> Wenn man einen OpAmp zusätzlich spendieren will, stellt sich die Frage,
> warum man den unsäglichen 723 für die Spannungsregelung braucht. Auch
> das könnte man einfacher mit einem modernen single supply OpAmp aufbauen



Warum soll man?


> und muss dann keine Klimmmzüge mehr mit Regelbarkeit ab 0V machen.


Das sind keine Klimmzüge. Das ist ein ganz einfaches Ding.


 Ich
> verstehe nicht, warum für dich eine zusätzliche genaue Stromregelung
> einfach ist, aber dich die Spannungsreglung vor so unüberwindbare
> Hindernisse stellt so daß du den steinzeitalten 723 verwenden musst.


Wenn ich sehe, was heutzutage an Schnickschnack angeboten wird,
was für die Praxis nur hinderlich ist, bleibe ich doch lieber bei der
Steinzeittechnik.



>
> In der industriellen Fertigung ist der uA723 schon wegen der grossen
> Bandbreite der Z-Diode von 6.8 bis 7.5V untauglich.

Ach...nun!


Legt man das Gerät
> z.B. auf mindestens erreichte 0-30V/0-3A aus, könnte es auch 0-33V/3.3A
> liefern, und dafür reicht dann (falls sie je reichte) die interne
> Versorgungsspannung nicht mehr aus, bei 33V gäbe es Einbrüche mit 100Hz
> bei 3A Strom wegen drop out Unterschreitung.


Nein! Nein! Der Abschalttransistor ist das schwache Glied.
Den kann man extern aufbauen. Dann funktioniert das. Auch ist der 
spannungsverstärkete Ersatztyp (teuer, teuer)  überhaupt nicht 
erforderlich.

Auch wäre es blöd, wenn die
> Instrumente nur bis 30V gehen, daß die Spannung vielleicht höher
> einstellbar wäre.

Wo ist denn da das Problem. Kann man einrichten: Zudem: Ein 
Hobbyelektroniker wie ich es bin, hat zwei Netzteile.


Also müsste man ein Trimmpoti einbauen. Das macht
> heute in der Produktion möglichst niemand mehr, das ist
> Hobbyistenniveau.


Was besseres kann ich mir nicht vorstellen.

Ich bin nur Hobbyelektroniker. Darf ich deshalb nicht mitreden,
insofern hier Geräte der Firma Pollin diskutiert werden?
>
>> Eine Hilfsspannung dürfte wohl kein Problem sein für
>> Spannungs-/Stromeinstellung bis auf null herunter!
>
> Bestimmt nicht, bloss wozu dann den 723 ? Ohne ihn geht es ohne
> Hilfsspannung.

Die Hilfspannung macht die Angelegenheit unendlich einfacher!

Ich vergass, du wolltest so teuer wie möglich bauen.
>
>> Der u723 ist der beste IC-Baustein für ein LNG! Extra für eine solche
>> Anwendung entwickelt.
>
> Genau, vor 45 Jahren.

Was macht das schon? Besser geht nicht. Irgendwann ist das Optimum 
erreicht! Sagen wir mal ziemlich erreicht, wenn wir den 
Abschalttransistor mal außen vor lassen.
>
>> Einige stören sich an dem Preis! 50 Cent dafür ist ja vieeel zu wenig.
>> So was billiges wollen wir ja nicht haben! Das sollte schon etwas mehr
>> kosten!
>
> Ich befürchte, weniger: Ein LM358 und TL431 muss heute reichen.

Falls Du mein Frage-Thread (link oben) nicht kennst, dann lies es doch 
spaßhalber mal durch.

Ansonsten schreibst Du ja gute Beiträge, aber hast Du schon ma ein LMG 
selber gebaut?

von Gerhard O. (gerhard_)


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Hier ist noch eine Möglichkeit gezeigt mittels Drucktaster den 
Ausgangsstrom Einstellwert anzuzeigen. Dazu wird einfach der Shunt im 
DPM ausgebaut und nur der LNG Shunt benutzt. Der Drucktaster schaltet 
dann bei Gebrauch den Eingang vom Shunt zum Potischleiferkontakt. Diese 
Methode verwendet übrigens auch das Agilent E3611A.

: Bearbeitet durch User
von Lurchi (Gast)


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juergen schrieb:
>> deren Effekt man schon in uninetz2.gif sieht: Die Spannung (blau) bricht
>> schon bei 2.1A (grün) vor vollem Einsatz der Strombegrenzung
>> (eingestellt auf 3.05A) erkennbar ein, bei 2.8A um 1V.
>>
>
> Zudem ist das doch alles nur Simulationsprogramm. Da gebe ich nichts
> drauf!
> So was gucke ich mir erst gar nicht an.

Für die Entwicklung einen LNGs ist so eine Simulation schon sehr 
hilfreich, denn damit kann man auch ohne spezielle Messgeräte schon ganz 
gut abschätzen ob eine Schaltung wenigstens theoretisch funktionieren 
kann. Die Simulation alleine reicht nicht aus, aber wenn eine Schaltung 
schon in der Simulation versagt ist eher nicht davon auszugehen das es 
real zuverlässig funktioniert.

Es ist eher anders herum: in der Simulation funktioniert es gut und dann 
durch parasitäre Effekte / Abweichungen real ggf. doch nicht so gut. In 
der Regel finden sich die Ursachen für das versagen und können dann auch 
in der Nächsten Simulation berücksichtigt werden.

Gerade für so eine Gemeinsame Entwicklung / Diskussion ist die 
Simulation deutlich praktischer und aussagekräftiger als Aussagen wie 
bei mir hat es vor 10 Jahren mal funktioniert. Eine Messung sagt auch 
noch nicht viel darüber aus, wie es mit einem etwas anderen Layout 
ausgeht.

Bei der Simulation hat MaWin auch ein wenig getrickst um den Effekt des 
Weichen Überganges zu verstärken - die effektive Ref. Spannung ist sehr 
klein gewählt und damit die Verstärkung des Reglers sehr hoch gewählt.

Für ein grobes (festes) Stromlimit als Schutz für einen Spannungsregler 
ist die Begrenzung mit einem Transistor OK, da Stören die -2 mV/K und 
der eher langsame Übergang nicht so. Für ein per Poti einstellbares 
Limit wird es aber schon zum Problem, weil die Drift sich weiter auf den 
maximalen Strom bezieht. Von einem LNG verlangt man in der Regel aber 
mehr. Die Umschaltung des Shunts ist ein Weg, um die Schwäche zu 
Kaschieren und mit einer analogen Strommessung auch keine so schlechte 
Idee.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Ich habe die DPM Leiterplatte etwas näher untersucht. Da auf der 
Schachtel Versionen mit allen möglichen Spannungs und Strombereichen 
aufedruckt sind, drängte sich die Frage auf ob man nicht die 
Dezimalpunkte umschalten könnte um eine zukünftige Bereichsumschaltung 
realisieren zu können.

Daraufhin inspezierte ich die Leiterplatte nach 
Konfigurierungsmöglichkeiten. Es gibt zahlreiche Konfigurierungs Brücken 
die mit APnn markiert sind. Ich werde später mit dem Oszi feststellen ob 
es da einige Brücken mit LCD Rechteck gibt und dann mal versuchen ob man 
dann die Dezimalstelle nach Belieben ändern könnte.

Sollte das möglich sein, ist Meßbereichsumschaltung bei der Stromanzeige 
zu Gunsten besserer Genauigkeit und Ablesbarkeit bein kleinen Strömen 
leicht möglich.

Z.B ein 0 bis 199.9mA Bereich und 0 bis 1.999A Bereich oder 0 bis 1999mA 
Bereich. Das hätte auch den Vorteil aus dem ungenaueren Anfangsbereich 
fern bleiben zu können.

Es wäre interessant zu wissen welches LSI Device hier eingestzt wurde. 
Ich vermute es ist ein rein chinesisch entwickeltes Teil. 7106 ist 
vollkommen auszuschließen.

Die LED läßt sich ohne Schaden der Ylichtverteilungsplatte nicht 
entfernen. Allerding steht auf der Schachtel drauf, daß das Modul mit 
verschiedenen Hintergrundbeleuchtungen hergestellt erhältlich sein soll.

Die Bucht Anbieter scheinen aber offensichtlich mit Haut und Haaren dem 
blauen LED Kult verfallen zu sein. Blau ist ja sooo cool! Jeder Kunde 
auf Blau versessen zu sein. Oder nicht? Blau ist augentechnisch aber 
ohnehin eine relativ ungünstige Farbe und deshalb unergonomisch. Grün 
oder Gelb wären allemal effizienter diesbezüglich und vorzuziehen. Wer 
glaubt aber einem alten Fuchs?

von Gerhard O. (gerhard_)


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Lurchi schrieb:
> Für die Entwicklung einen LNGs ist so eine Simulation schon sehr
> hilfreich, denn damit kann man auch ohne spezielle Messgeräte schon ganz...

Warum nicht mal die bewährten HP Schaltungen wie das obig gezeigte zu 
simulieren? Damals mußte ja alles noch auf dem Papier durchgedacht 
werden. Für den DPM Modulanschluß ist meiner Meinung nach die HP6236 
Schaltung prinzipiell sehr gut geeignet.

Das einmal notwendige Hilfsnetzteil ist doch wirklich nicht ein so 
großer Kostenpunkt. Und wenn man sich ein Dreifachnetzteil so wie das 
HP6236 bauen möchte, ist es nur einmal notwendig und wird für alle drei 
Sektionen gemeinsam verwendet. Man könnte es ja mit moderneren OPVs 
simulieren. Die Daten von dem Gerät entsprechen der üblichen Norm von 
HP. die Einfachheit der Schaltung wäre doch ein Pluspunkt. Alle anderen 
OPV Schaltungen die ich hier bis jetzt gesehen habe, scheinen auch nicht 
viel weniger Komponenten zu benötigen.

von MaWin (Gast)


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juergen schrieb:
> Ich denke schon! Wenn du dir vielleicht den Plan mal ansehen möchtest:

Uff, das ist doch dieselbe Sache, Ableitung des Ansteuerstroms bei 
Überschreitung der UBE, nicht als Konstantstromquelle zu gebrauchen weil 
viel zu weich sondern nur als Kurzschlussschutz, nur diesmal mit 
externem Transistor der seine eigene Erwärmung hat und nicht die des 
uA723, aber auch er wird warm wenn er Strom abzuleiten hat, vielleicht 
nicht bis 34% aber einige Prozent sinkt der Strom während der Erwärmung 
auch da.

Diagramm der weichen Strombgrenzung anbei, nicht viel anders als schon 
gezeigt.

juergen schrieb:
> Warum soll man?

Weil der uA723 eine Menge Problem hat. In deinem LNG3A z.B. explodiert 
er gleich. Weil er an 46.2V gelegt wird obwohl er laut Datenblatt nur 
40V aushält (wie schön, daß manche Chips ihr Datenblatt nicht kennen, 
aber als Nachbaudesign ist das unmöglich). Man müsste einen L146 aus 
Unobtanium verwenden. Ebay-Artikel Nr. 221585578900

juergen schrieb:
> Die Hilfspannung macht die Angelegenheit unendlich einfacher!

Im Gegenteil. Wenn die nicht gleichzeitig ansteigen und nicht 
gleichzeitig weggehen, sind die Effekte sind munter. Trotz eingestellter 
Spannung von 0V steigt die Ausgangsspannung dann auf 2.8V und liefert 
Strom (hier 74mA).
Bild lng3a3.gif anbei. Das geht für ein Labornetzteil gar nicht.

juergen schrieb:
> Was macht das schon? Besser geht nicht.

Es geht leicht besser als ein uA723. Deine Schaltung ist sogar so 
ungeschickt, in dem sie die durchaus rauscharme Z-Diode des uA723 gar 
nicht nutzt, sondern auf die Präzision eines LM337 als Spannungsreferenz 
setzt. Auch den eingebauten Strombegrenzungstransistor nutzt sie 
(absichtlich) nicht. Sondern nur den einen OpAmp. Das ginge einfacher 
und billiger mit einen uA741 oder moderner.

Heute gibt es single supply OpAmps, die kein Problem damit haben, 
Spannungen an 0V zu messen und auszugeben auch ohne zweite negative 
Versorgung. Und im Gegensatz zum uA723, der Z-Diode und 1 OpAmp enthält, 
gibt es welche mit Referenz und 2 OpAmps mit denen genaue 
Spannungsregelung und genaue Stromregelung in 1 Chip möglich ist.

http://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/datasheet/4f/94/00/42/68/64/46/e4/CD00001116.pdf/files/CD00001116.pdf/jcr:content/translations/en.CD00001116.pdf

Lurchi schrieb:
> Bei der Simulation hat MaWin auch ein wenig getrickst um den Effekt des
> Weichen Überganges zu verstärken - die effektive Ref. Spannung ist sehr
> klein gewählt und damit die Verstärkung des Reglers sehr hoch gewählt.

Das ist die nötige Beschaltung damit der uA723 ohne negative 
Hilfsspannung von 0V an regeln kann. Viel macht das aber nicht aus, 
siehe beigelegtes Diagramm in diesem Beitrag bei dem das "ab 0 Regeln" 
durch eine negative Hilfsspannung gemacht wird. Leider nutzt man die 
dann nicht, um den Ausgang mit einem Konstantstrom zu belasten damit 
sich der Ausgangskondesator schneller entlädt.

von Lurchi (Gast)


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Bei den Schaltungen mit Hilfsspannung braucht man auch schon eine 
Getrennte Hilfsspannung. Sonst bekommt man eine Verbindung zwischen den 
Ausgängen.

Immerhin kann man ggf. für die Hilfsspannung ggf. mit einer Windung 
auskommen, und so einen Trafo mit z.B. 2 mal 12 V für 2 Hilfsspannungen 
nutzen. Je nach Trafo ist aber da die Isolation nur sehr begrenzt. D.h. 
im Zweifelsfall doch besser 1 Trafo je Hilfsspannung.

Die HP ähnliche Schaltung könnte man nehmen. Die Einstellung der 
Spannung sollte man allerdings noch ändern. Die alte Form mit verändern 
des Widerstandes ist einfach um über den Widerstand gleich einen kleinen 
konstanten Ruhestrom zu erhalten, allerdings ändert sich so mit der 
Spannung die Loop Verstärkung. Bei kleiner angestellter Spannung dürfte 
der Regel Probleme mit Kapazitiver Last (Low ESR Elko im 1000 µF 
Bereich) bekommen und bei hoher Spannung ist die Regelung unnötig träge. 
Das geht deutlich besser wenn man statt dessen die "-6,2 V" Spannung, 
die als Referenz genutzt wird, verstellt. Das ist dann als Nebeneffekt 
auch gleich besser DAC kompatibel.
Den Ruhestrom kann man sich bequem anders erzeugen, ohne großen Aufwand.

Die eher ungewöhnliche Variante an der negativen Seite erfordert aber 
einen PNP Leistungstransistor oder einen P-Kanal MOSFET.

Der Basisstrom fließt zusätzlich über den Shunt - d.h. eine super genaue 
Strommessung bekommt man in der Version mit PNP so nicht. Das wäre ein 
Argument dort einen MOSFET zu nutzen.

Der Nachteil des Fliegenden Reglers ist der relativ große Kondensator am 
Ausgang, ohne den es in der Variante nicht geht. Der Aufbau bzw. 
Abgleich der Spannungsregelung ist vermutlich etwas kritischer als bei 
der Version mit Emitterfolger. Schon die Benutzung der Ferrite Bead (FB) 
an der Endstufe sollte ein paar Alarmglocken klingeln lassen - die 
gezeigte Auslegung ist ggf. schon vom Layout oder ähnlichem abhängig. 
Kabel zum extern auf dem Kühlkörper montierten Transistor wäre ggf. ein 
Problem. Mit langsamerer Auslegung könnte man ggf. mehr als die 
gezeugten 180 µF benötigen.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Lurchi schrieb:
> Die HP ähnliche Schaltung könnte man nehmen.

Wegen Deinen Herausgestellten Befürchtungen wäre es auf alle Fälle die 
Schaltung im Simulator zu begutachten um die Grenzen der Gefahrenmomente 
klar zu erkennen und mögliche Spielräume zur Optimierung zu finden.

Ich bin übrigens intuitiv der Ansicht, daß Deine erwähnten 
Problemstellen wahrscheinlich in der begrenzten Bandbreite der damaligen 
OVVs zu suchen ist. Modernerere schnellere OPVs werden in der 
Phasenreserve der Schaltung einen merkbaren Unterschied machen. Dann ist 
es bestimmt möglich die Größe des Ausgangs C in Richtung vorteilhafterer 
Regionen zu bewegen. Ich bin sicher, daß einige Anstrengungen 
diesbezüglich Sinn haben.

Ich bin mir jetzt nicht hundertprozentig sicher; aber ich bin der 
Ansicht, daß der Endstufenbasistrom sowieso durch die Last fließen muß 
und die Stromvergleichungsschleife den gewünschten Ausgangsstrom regelt 
und deshalb der PNP Basisstrom nicht zur Geltung kommt.

Brauchbare PNP Leistungstransistoren mit genug SOA Reserve sollten mit 
etwas Recherche identifizierbar sein.

Muß jetzt weg - Mittagessen steht vor der Tür:-)

von Tany (Gast)


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Lurchi schrieb:
> Bei den Schaltungen mit Hilfsspannung braucht man auch schon eine
> Getrennte Hilfsspannung

Was kostet ein klein Trafo mit 2x 12V; 2x100mA?
Es gibt auch DC/DC Wandler bei Reichelt für paar Mäuse.
Und wenn man fit ist, baut man selber solchen Wandler.

> Der Nachteil des Fliegenden Reglers ist der relativ große Kondensator am
> Ausgang, ohne den es in der Variante nicht geht...

Mein Netzteil hat nur 1µF am Ausgang, und das geht.

Gerhard O. schrieb:
> Ich bin übrigens intuitiv der Ansicht, daß Deine erwähnten
> Problemstellen wahrscheinlich in der begrenzten Bandbreite der damaligen
> OVVs zu suchen ist.

So ist es. Mit LM324 und sogar LT1013 kommt man hier nicht weiter.

von Lurchi (Gast)


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Der Basisstrom kommt aus der Hilfsspannung fließt daher nicht durch die 
Last.
PNP Leistungstransistoren sind kein großes Problem mehr - ggf. etwas 
langsamer als NPN, aber nicht viel. TIP36 wären z.B. Kandidaten. Bei 
P-Kanal MOSFETs wird es ggf. etwas schwieriger. Allerdings haben die 
P-Kanal typen weniger Steilheit und mehr R_On, so dass das Problem mit 
der thermischen Instabilität dort sogar eher kleiner ist als bei den 
N-Kanal Typen. Neue ungeeignete Schalttypen gibt es auch weniger.

Das Problem mit der Stabilität der Schleife liegt nicht an den alten 
OPs. So schnell muss der OP auch nicht sein. So etwas wie TL072 oder 
TLC272 (mit weniger Spannung) sollte schon ausreichen. Die etwas andere 
Einstellung der Spannung kann schon viel verbessern und ist nicht 
wirklich aufwändig.

Das Problem mit der Größe des Ausgangskondensators ist einfach eine 
Frage wie schnell man die Schleife zuverlässig machen kann. In der 
Simulation ist es klein Problem den nötigen Ausgangskondensator in den 
Bereich 1 µF zu drücken. Das braucht dann allerdings schon einen 
schnellen Leistungstransistor (etwa 2SA1943 - halt die besseren Audio 
Transistoren) und parasitäre Induktivitäten (etwa beim Shunt oder den 
Elkos) werden kritisch. Bei kleiner Impedanz die man am Spannungsregler 
nun einmal haben will zählen dann auf einmal die nHs. Da wird dann das 
Layout kritisch und der Endstufentransistor sollte fest auf der Platine 
sein. Nachbausicher ist aber was anderes. Ein HF Leistungs-Verstärker 
ist von Schaltplan ja auch ggf. einfach, wenn da nicht die parasitären 
Effekte wären auf die es ankommt.

Weil der Leistungstransistor in Emtterschaltung genutzt wird, dürfte der 
auch eher zu langsam werden als in der Schaltungsvariante mit 
Emitterfolger. D.h. man hat eher mit einem zu langsamen Transistor zu 
kämpfen und verliert dort an Phasenreserve. Das wäre ein kleine Argument 
doch einen NPN zu bevorzugen und damit die andere, mehr übliche 
Polarität.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Tany schrieb:
> Lurchi schrieb:
>> Bei den Schaltungen mit Hilfsspannung braucht man auch schon eine
>> Getrennte Hilfsspannung
>
> Was kostet ein klein Trafo mit 2x 12V; 2x100mA?
> Es gibt auch DC/DC Wandler bei Reichelt für paar Mäuse.
> Und wenn man fit ist, baut man selber solchen Wandler.
Obwohl ein DC/DC Wandler eine Alternative ist, mache ich mir Sorgen 
wegen des Wandler Ripples. Aber das läßt sich in der Regel mit 
geeigneten Filtermaßnahmen reduzieren oder auf unschädliche Werte 
hinunterzubringen die der CCMRR der maßgeblichen OPVs keine 
Schwierigkeiten mehr machen. Aber aufpassen muß man.

>
>> Der Nachteil des Fliegenden Reglers ist der relativ große Kondensator am
>> Ausgang, ohne den es in der Variante nicht geht...
>
> Mein Netzteil hat nur 1µF am Ausgang, und das geht.
>
> Gerhard O. schrieb:
>> Ich bin übrigens intuitiv der Ansicht, daß Deine erwähnten
>> Problemstellen wahrscheinlich in der begrenzten Bandbreite der damaligen
>> OVVs zu suchen ist.
>
> So ist es. Mit LM324 und sogar LT1013 kommt man hier nicht weiter.
Deshalb ist eine baldige Simulation von Nöten:-)

von Lurchi (Gast)


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Eigentlich wollte ich die LDO Regler hier raus halten. Aber wenn es 
unbedingt sein muss im Anhang eine Simulation, die ich so noch auf der 
HD hatte. Entsprechend mit einem NPN als Endstufe.

So wie es aussieht geht es auch mit relativ langsamen OPs. Die Last ist 
10 mA -  1 A - 10 mA. Die Sprungantwort ist nicht super gut, aber auch 
nicht so schlecht. Bei der Schaltung hilft ein Schnellerer 
Leistungstransistor fast mehr als ein schnellerer OP.

von MaWin (Gast)


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Gerhard O. schrieb:
> Ich bin übrigens intuitiv der Ansicht, daß Deine erwähnten
> Problemstellen wahrscheinlich in der begrenzten Bandbreite der damaligen
> OVVs zu suchen ist

Nicht wirklich.

Tany schrieb:
> Mit LM324 und sogar LT1013 kommt man hier nicht weiter.

Man käme.

Lurchi schrieb:
> Das Problem mit der Stabilität der Schleife liegt nicht an den alten
> OPs. So schnell muss der OP auch nicht sein.

Richtig.

Das Problem liegt in den Schaltungen. Der Emitterfolger
   +Ub   +Ub
    |     |
 --|+\    |
   |  >--|< NPN
 +-|-/    |E
 |  |     |
 +--(-----+
    |     |
    |   Last
    |     |
   GND   GND
ist inhärent spannungsstabil: Sinkt der Lastwiderstand braucht die Last 
mehr Strom, wird dieser nach wenigen Millivolt Spannungseinbruch auch 
geliefert DAZU MUSS DER OPAMP NOCH ÜBERHAUPT NICHT REAGIERT HABEN, es 
ist alleine der Transistor der den erhöhten Strombedarf durch seine um 
Millivolt gesteigene UBE durchlässt. Der OpAmp muss dann nur eingreifen, 
um die nun wenige Millivolt geringere Spannung an der Last nachzuregeln, 
dazu darf er sich Zeit lassen.

Allerdings ist die Schaltung nicht stromstabil:
   +Ub   +Ub
    |     | ................................................
 --|+\    |                                                :
   |  >--|< NPN                                            :
 +-|-/    |E .....................................         :
 |  |     |                                      :         :
 |  |   Last                                     :         :
 |  |     |                                      :         :
 +--(-----+                                      :         :
    |     |                                      :         :
    |   Shunt zur Strommmessung, wahlweise auch hier oder da
    |     |
   GND   GND
ändert sich hier der Lastwiderstand, wird erst mal mehr Strom fliessen, 
die Spannung am shunt steigt, der OpAmp vergleicht das mit der Vorgabe, 
ändert seine Ausgangsspannug, und erst dann bremst der NPN den Strom, 
und das ganze muss sich einpendeln. Hier spielt die Geschwindkeit des 
OpAmps eine Rolle, und er darf nicht schneller sein als der 
Ausgangstransiszor gebremst durch den Ausgangskondenstaor, sonst 
schiesst er übers Ziel hinaus.

Da die Leute bei der Bewertung eines Netzteils aber nur die 
Spannungsstabilität sehen, sind ihnen die Stromspitzen egal, ein 
Ausgangselko würde die ebenso liefern.

Daher sind die floating "HP ähnlichen" Netzteiltopologien im Nachteil:
           +Ub    +------+
            |     |      |
      +----|+\    |      |
      |    |  >--|< NPN  |
--R1--(--+-|-/    |E     | +
      |  |  |     |      Ub
      +--(--+-----+      | -
         |  |     |      |
        R2 GND   Last    |
         |        |      |
         +--------+------+
sinkt hier der Lastwiderstand, bleibt UBE am Transistor erst mal 
konstant, lediglich UC steigt, es passiert (beim idealen Transistor) 
keine Stromänderung (beim realen kaum eine). Der OpAmp muss über R1/R2 
erkennen, daß die Spannung an der Last nicht mehr stimmt und nachregeln, 
das dauert, schon hat man Überschwinger und die Kundschaft meckert.

Man könnte nun hoffen, daß die Stromregelung besser ist, aber 
Pustekuchen: Weil die Leute Wert auf Spannungsstabilität legen, ist am 
Ausgang ein deutlich grösserer Elko als in der Emitterfolgerschaltung, 
und der liefert erst mal mehr Strom, selbst wenn der Strom durch den 
Transistor gleich bleibt. Die Stromregelschaltung besteht dann auch aus 
einem OpAmp und versucht, krampfthaft wieder den Elko zu laden bis 
dessen Spannung stimmt damit der Ausgangsstrom sich auf den Nennwert 
einpendelt, wobei ihm zum Entladen nur die Last hilft, die ist sehr 
unterschiedlich.
Hier hat man also das schlechtere aus beiden Welten.

Bleibt eine Schaltung wie
   +Ub   +Ub   +Ub   +Ub
    |     |     |     |
    |    220R  22R    |
    |     |     |E    |
    |     +----|< PNP |
 --|+\    |     |     | T1
   |  >--|< NPN +----|< NPN
 +-|-/    |E          |E
 |  |     |           |
 +--(-----)-----------+
    |     |           |
    |    1k         Last
    |     |           |
   GND   GND         GND
die entspricht genau dem Emitterfolger von vorhin, bloss mit 
stromverstärkenden Transistoren ?

Nein.

Hier wird der Ausgangstransistor T1 mit so wenig Basistrom angesteuert, 
daß er verhungert, die Spannung die der PNP am Kollektor dafür hergibt 
ist frei beweglich, die Basis von T1 liegt also nicht an einer festen 
Spannung. Ändert sich hier die Last, gibt die Ausgangsstufe zunächst mal 
nach, der OpAmp muss das erkennen und nachregeln, die Probeleme wurden 
oben geschildert. Besser sieht man das, wenn man den NPN weglässt weil 
der PNP schon genug Strom liefern kann:
   +Ub   +Ub   +Ub
    |     |     |
    |    220R   |
    |     |     |E
    |     +----|< PNP TIP2955
 --|+\    |     |
   |  >--|< NPN |
 +-|-/    |E    |
 |  |     |     |
 +--(-----)-----+
    |     |     |
    |    1k    Last
    |     |     |
   GND   GND   GND
Kein Emitterfolger mehr.

Die gezeigten 1k, 220R, und 22R habe ich übrigens gezeichnet, weil das 
die Stellen sind, an denen man drehen muss, um die Schaltung stabil zu 
bekommen, die sind nicht unwichtig.

Eine kleine Änderung macht die Schaltung übrigens zum Emitterfolger:
   +Ub   +Ub   +Ub
    |     |     |
    |    220R   |
    |     |     |E
    |     +----|< PNP TIP2955
 --|+\    |     |
   |  >--|< NPN |
 +-|-/    |E    |
 |  |     |     |
 +--(-----+-----+
    |           |
    |          Last
    |           |
   GND         GND
Das scheint mir aktuell die versprechendste Topologie,
[da aber juergen so auf dem uA723 besteht: Er kann mit der Schaltung 
nicht unter 2.8V regeln, man braucht da schon einen besseren OpAmp wenn 
man ohne negative Hilfsspannung auskommen will].

von Tany (Gast)


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MaWin schrieb:
> Man käme.

Beklagt aber nicht, dass hohe Spike am Ausgang beim Lastwechseln und 
insbesondere beim CV-CC Wechseln.

Lurchi schrieb:
> Bei kleiner Impedanz die man am Spannungsregler
> nun einmal haben will zählen dann auf einmal die nHs. Da wird dann das
> Layout kritisch und der Endstufentransistor sollte fest auf der Platine
> sein

Alles klar Meister, wie du vorschreibst...

von Lurchi (Gast)


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MaWin schrieb:
> Eine kleine Änderung macht die Schaltung übrigens zum Emitterfolger:
> +Ub   +Ub   +Ub
>     |     |     |
>     |    220R   |
>     |     |     |E
>     |     +----|< PNP TIP2955
>  --|+\    |     |
>    |  >--|< NPN |
>  +-|-/    |E    |
>  |  |     |     |
>  +--(-----+-----+
>     |           |
>     |          Last
>     |           |
>    GND         GND
> Das scheint mir aktuell die versprechendste Topologie,

Dies ist die Form mit Komplementät Darlington als Emitterfolger. Im 
Prinzip ist die Form vielversprechend, aber auch nicht so ganz ohne. In 
der Regel wird man einen Widerstand am Emitter des NPN benötigen, damit 
es nicht schwingt. Auf der Steuerseite muss man auch noch etwas 
aufpassen - da darf es nicht zu hochohmig werden.

Man wird in der Regel auch noch den Shunt und ggf. noch mehr Widerstand 
in Reihe zur Last benötigen, denn bei ungünstiger (kapazitiver) Last 
neigt der Komplementät Darlington zum schwingen. Den Shunt braucht man 
aber sowieso, ist also nicht so schlimm. Nur die Verlagerung an die high 
side (den Emitter des PNP) ist nicht so zu empfehlen.

Die Stromregelung benötigt den Shunt (oder einen ähnlichen Widerstand) 
auf in Reihe zur Last.

Dadurch dass der große PNP Transistor in Emitterschaltung arbeitet ist 
die Endstufe eher etwas langsamer als eine reiner Darlington 
Emitterfolger. Einen sehr schnellen PNP müsste man ggf. Bremsen. Man 
verlagert ein Teil des Problem hin zur Auslegung des Komplementär 
Darlingtons.

Man kann den NPN Transistor auch als einen Teil des Reglers betrachten - 
dann hat man für den erweiterten Regler incl. dem NPN fast die gleiche 
Aufgabe wie im Fliegenden Regler. D.h. man hat im Prinzip eine ähnlich 
schwierige Regelung zu erwarten, nur dass der NPN schon einmal eine 2. 
Näherung sehr schnell erledigt.

von dfg (Gast)


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Tany, ist das Dein IRFP250-Design?

Wie gesagt hätte ich großes Interesse daran. Du scheinst ja sehr 
zufrieden zu sein. Also müßtest Du trotz der nur 1µF am Ausgang eine Dir 
genehme Charakteristik bei der Spannungsregelung hinbekommen zu haben.

Ich finde einfach, das klingt vielversprechend. Außerdem hätte ich 
definitiv noch diverse MOSFETs auf Halde, wie schon gesagt. Vielleicht 
gibst Du ja doch noch mehr Info raus, so Stück für Stück... :)

von Tany (Gast)


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Lurchi schrieb:
> So wie es aussieht geht es auch mit relativ langsamen OPs. Die Last ist
> 10 mA -  1 A - 10 mA. Die Sprungantwort ist nicht super gut, aber auch
> nicht so schlecht. Bei der Schaltung hilft ein Schnellerer
> Leistungstransistor fast mehr als ein schnellerer OP.

Tja, mit 1µF vewandelst du das Netzteil in einem Generator. Vonwegen
> In der Simulation ist es klein Problem den nötigen Ausgangskondensator in >den 
Bereich 1 µF zu drücken.

Schnell mit MOSFET will man auch nicht.
Was bleibt uns noch übrig? Der China Bausatz?

von Tany (Gast)


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dfg schrieb:
> Tany, ist das Dein IRFP250-Design?

ja

von Lurchi (Gast)


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Die gezeigte Variante mit dem LDO ist eher langsam ausgelegt - halt noch 
ein 2N3055 und langsame OPs (kaum schneller als LM324). So braucht man 
schon noch einiges an Ausgangskapazität. Dafür sind die Chancen gut, 
dass es auch nachzubauen ist und halt nicht so empfindlich auf das 
Layout ist.

Tany schrieb:
> Schnell mit MOSFET will man auch nicht.
> Was bleibt uns noch übrig? Der China Bausatz?

Bei der Version mit MOSFET besteht von der Tendenz die Gefahr, dass es 
bei niedrigem Strom instabil wird, weil da der MOSFET dann auf einmal 
eher langsam wird. Sofern man versucht den Fall mit niedrigem Strom mit 
viel Ruhestrom zu bekämpfen kann man dann Problem bekommen wenn eine 
größeren Kapazität am Ausgang hängt. Bei der großen Kapazität sind 
kleine Überschwinger, die an sich noch nicht störend sind, kaum zu 
vermeiden. Diese Überschwinger können aber den Ruhestrom für sich 
beanspruchen und dann wird der Regler ggf. trotz des Ruhestroms 
instabil.

Den Fall großer low ESR Elko (z.B. 1000 µF / A)) und dann ein Lastsprung 
von etwa 80% auf praktisch 0 sollte man zumindest einmal testen. Das 
dürft einer der kritischen Fälle sein. Bei schneller Auslegung kann auch 
ein kleinerer low ESR Kondensator problematischer werden.

von Tany (Gast)


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Lurchi schrieb:
> Die gezeigte Variante mit dem LDO ist eher langsam ausgelegt - halt noch
> ein 2N3055 und langsame OPs

Gut. Auf einmal eindeutig zu werden. Siehe Anhang. Der Transistor bleibt 
der selbe.

> Bei der Version mit MOSFET besteht von der Tendenz die Gefahr, dass es
> bei niedrigem Strom instabil wird...

Kein Problem.

von MaWin (Gast)


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Lurchi schrieb:
> aber auch nicht so ganz ohne. In
> der Regel wird man einen Widerstand am Emitter des NPN benötigen, damit
> es nicht schwingt.

Na ja, die Stufe ist deutlich einfacher. Wenn hier was schwingen sollte 
"mein Opa hat mal gesagt bei Röhren gäbe es das" dann reicht eine 
Ferritperle oder eben ein Widerstand.

Es gibt noch eine Menge weiterer interssanter Topologien, z.B. Strom und 
Spannungsregler getrennt, nur ein gemeinsamer Kühlkörper:
                +Ub         +Ub
                 |           |
               shunt         |
                 |           |
             +---+--------+  |
 +----|+\    |   |        |  |
 |    |  >--|<   |        |  |
 |  +-|-/    |E  |        | (I)
 |  |        +--|<        |  |
 |  |            |E       |  |
 |  +------------+        |  |
 |               |        |  |
(U)            Last       |  |
 |               |    /+|-(--+
 |               I|--<  | |   
 |              S|    \-|-+   
GND             GND   
U regelt also die Spanunng über der Last + einen gesättigten MOSFET, 
während I bei Überschreiten des Strom an shunt den MOSFET aus der 
Sättigung holt und den Strom begrenzen lässt. Da arbeiten zwar 2 Regler 
gegeneinander, aber sie sind verschieden schnell: Ist der Stromregler in 
Sättigung ist er langsam, hat er den MOSFET aus der Sättigung geholt ist 
er schnell (entsprechende Treiberleistung vorausgesetzet), und der 
Spannungsregler sieht überhaupt nicht ob für die Last der Strom begrenzt 
wird. Leider gibt es einen Übergang, und MOSFETs lassen sich nicht gut 
parallel schalten, schon gar nicht wenn man sie in den Milliohmbereich 
durchsteuern will. Dafür ist die Schaltung im Spannungsregelbereich 
inhärent spannungsstabil und im Stromregelbereich inhärent stromstabil.

Ähnlich kann man versuchen, den Strom vor dem Emitterfolger zu messen
<pre>
+24V ---------+--------------+-----+
              |             (I)    |
              |         /+|--+    0R6
              |     +--<  |        |
              |     |   \-|--------+
              |     |              |
              |     +--|<|-+   +---+
       +-----|+\           |   |   |
       |     |  >--+--3k9--+--|<   |
       |  +--|-/   |           |E  |
       |  |   |   2nF          +--|<
      (U) |   |    |               |E
       |  +---(----+----------10k--+---
       |      |    |               |
       |      |   3k3             22uF
       |      |    |               |
 GND --+------+----+---------------+---
</pre>

Oder die übliche Veroderung mit Dioden, bei der man lieber OpAmps mit 
open collector Ausgang hätte wie die inzwischen schwer beschaffbaren 
TAE2453, da könnte man mal Komparatoren ohne Hysterese wie LM393 
ausprobieren.
  +--+-----|>|--+-------------------------------------------------------------+
  |  |          |                                                             |
  |  |  +--|>|--+                 +VCC                                        (
  |  |  |       |                   |                                         |
  |  |  |       |     +--+-----|>|--+-------------+---R2---+--+--------+-----|< T1
  |  |  |       |     |  |          |             |        C1 C2       |      |E|
  |  |  |       |     |  |  +--|>|--+ +           R1       |  +---R----(------+
  S  |  |     + |     S  |  |       |             |        |  |        |      |
  S  |  |     Elko    S  |  |      Elko       +---+---+    |  +--|-\   |      |
  S  |  |       |     S  |  |       |         |   |   |    |     |A >--+      |
  S  |  |       |     |  +--(--|<|--+   +--DAC_U Ref DAC_I-(-----|+/   |      |
  S  |  |       |     |     |       |   |     |   |   |    |    LM393  |      |
  S  |  |       |     +-----+--|<|--+---(-----+---+---+----(-----------(------+--o
  |  |  |       |   Hilfstrafo      |   |         |        |           |      |
  |  |  |       |                 -VCC R3         +--10k---+-----|-\   |      |
  |  |  |       |                       |                        |V >--+      |
  |  |  |       |                       +--+---------------------|+/          C       Ausgang
  |  |  |       |                       |  |                                  |
  |  +--(--|<|--+                      R4  1n                                 |
  |     |       |                       |  |                                  |
  +-----+--|<|--+-----------------------+--+----------------------------------+--o

von Eppelein V. (eppelein)


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Mal eine Frage:
Können Widerstände von 1/4Watt, außer den  etwaigen Emitter-R der 
Leistungstransist. verwendet werden, oder sind generell 1/2Watt 
empfehlenswert?

MfG
Eppelein

von Lurchi (Gast)


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Die meisten Widerstände können kleine 1/4 Watt oder 1/8 Watt typen sein. 
Der Shunt und ggf. Emitterwiderststände müssen größer sein. Gerade beim 
Shunt sollte die Belastbarkeit deutlich höher sein als die tatsächlich 
genutzt Leistung, damit die Eigenerwärmung nicht so hoch wird. Da kann 
auch schon mal ein 5 oder 10 W Typ sinnvoll sein.

Der Widerstand zum Entladen des großen Ladeelkos muss ggf. etwas größer 
sein. Die Leistung die so ein Widerstand umsetzen muss kann man in der 
Regel relativ leicht ausrechnen. Die Nennleistung sollte man aber nicht 
ganz ausreizen, denn dabei werden die Widerstände schon unangenehm heiß 
- lieber nur 50% und bei SMD ggf. auch weniger, wenn mehr Wärmequellen 
zusammenkommen.


@MaWin:
Die Schaltung mit Emitterfolger braucht einen Serienwiderstand an der 
Emitterseite oder eben an der Masse. Ohne einen Widerstand dort, kann 
auch der einfache Emitterfolger (und besonders der Darlington oder gar 
Komplementär-Darlington) ggf. anfangen zu schwingen, auch ganz ohne 
extra Rückkopplung. Nur mit dem kleinen Ausgangswiderstand des 
Transistors, der dazu auch noch eher induktiv ist, hat der Regler es 
schwer. Bei 2 Transistoren parallel braucht man die Emitterwiderstände 
sowieso.

Die Regelschaltung muss auch die beiden Fälle mit wenig und viel Strom 
unter einen Hut bringen. Bei wenig Strom (z.B. 1 mA) ist der 
Ausgangswiderstand des Transistors schon relativ hoch (Bereich 20 Ohm). 
Da stören die vielleicht 0,5 Ohm als Emitterwiderstand nicht so sehr. 
Bei 1 A hilft der extra Widerstand und der Unterschied zwischen den 
beiden Grenzfällen wird kleiner. Es gibt also keinen Grund den 
Widerstand im Lastkreis extra zu vermeiden - etwas Widerstand ist gut. 
Spätestens die Stromreglung ist froh über den Widerstand.

von Eppelein V. (eppelein)


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Servus Lurchi,

danke für die Erklärungen!

MfG
Eppelein

von juergen (Gast)


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MaWin schrieb:
> juergen schrieb:
>> Ich denke schon! Wenn du dir vielleicht den Plan mal ansehen möchtest:
>
> Uff, das ist doch dieselbe Sache, Ableitung des Ansteuerstroms bei
> Überschreitung der UBE, nicht als Konstantstromquelle zu gebrauchen weil
> viel zu weich sondern nur als Kurzschlussschutz, nur diesmal mit
> externem Transistor der seine eigene Erwärmung hat und nicht die des
> uA723, aber auch er wird warm wenn er Strom abzuleiten hat, vielleicht
> nicht bis 34% aber einige Prozent sinkt der Strom während der Erwärmung
> auch da.

Vernachlässigbar.
Wenn Du es besser haben willst, dann bau die andere Schaltung (1,3A) 
auf.
Die ist auf beiden Seiten temperaturstabil. (hab' ich aber schon mal 
erwähnt)

Ich meine damit: Zusammenlöten die Schaltung und dann messen mit 
Oszilloskop...ja! Ich meine physisch aufbauen! Sonst können wir hier 
noch lange diskutieren, wie es besser wäre...besser sein könnte.



>
> Diagramm der weichen Strombgrenzung anbei, nicht viel anders als schon
> gezeigt.
>



> juergen schrieb:
>> Warum soll man?
>
> Weil der uA723 eine Menge Problem hat. In deinem LNG3A z.B. explodiert
> er gleich. Weil er an 46.2V gelegt wird obwohl er laut Datenblatt nur
> 40V aushält (wie schön, daß manche Chips ihr Datenblatt nicht kennen,
> aber als Nachbaudesign ist das unmöglich). Man müsste einen L146 aus
> Unobtanium verwenden. Ebay-Artikel Nr. 221585578900
>

Hatte ich auch mal verbaut! Was soll das bringen? Der kostet 6 Euro,
wenn man Glück hat und den überhaupt noch bekommt. Den u723 gibt's für 
50 Cent überall. Er L146 ist dann übrigens, 20 Jahre wird es her sein, 
dann bei mir auch "abgepfiffen"...also was soll's?

(nicht 46,2V sondern 41V hatte ich angegeben!)


> juergen schrieb:
>> Die Hilfspannung macht die Angelegenheit unendlich einfacher!
>
> Im Gegenteil. Wenn die nicht gleichzeitig ansteigen und nicht
> gleichzeitig weggehen, sind die Effekte sind munter. Trotz eingestellter
> Spannung von 0V steigt die Ausgangsspannung dann auf 2.8V und liefert
> Strom (hier 74mA).


Nicht in meinen Schaltungen! Mutmaße das nicht!

Meine Schaltung ist eine Anlehnung an eine Schaltung aus den 70ern.
In dieser (berühmtesten) aller LNG-Schaltungen wird die Hilfspannung 
ohne
eine zweite, von außen zugeführte Spannung erzeugt. Das habe ich 
geändert.
Ob im Originalplan die Spannung hochläuft, kann ich nicht sagen...ist 
mir auch egal. Im meinem Schaltplan siehst du noch ein paar Fragmente an 
Bauteilen für die Hilfspannungserzeugung. Hätte ich wegmachen können, 
hab' ich aber so gelassen.


> Bild lng3a3.gif anbei. Das geht für ein Labornetzteil gar nicht.
>
> juergen schrieb:
>> Was macht das schon? Besser geht nicht.
>
> Es geht leicht besser als ein uA723. Deine Schaltung ist sogar so
> ungeschickt, in dem sie die durchaus rauscharme Z-Diode des uA723 gar
> nicht nutzt, sondern auf die Präzision eines LM337 als Spannungsreferenz
> setzt.

...ist nicht ungeschickt und wenn dir der LM337 nicht zusagt, kannst du 
ja einen anderen nehmen.

Bau doch erst mal selber so ein Gerät auf, bevor du so was sagst.
So kannst du deine Aussage durch nichts belegen!

Auch den eingebauten Strombegrenzungstransistor nutzt sie
> (absichtlich) nicht. Sondern nur den einen OpAmp. Das ginge einfacher
> und billiger mit einen uA741 oder moderner.
>

Ich weiß schon: ...modern mit 1000uF. Da bleibe ich doch lieber bei der 
Steinzeittechnik

von juergen (Gast)


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...1000uF am Ausgang.

von MaWin (Gast)


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juergen schrieb:
> Hatte ich auch mal verbaut! Was soll das bringen? Der kostet 6 Euro,

Jetzt wird's aber peinlich oder dreist, je nach dem wie man es aufnimmt, 
dein uA723 wird mit 46.2V betrieben wenn man die 41 die dranstehen als 
gegeben betrachtet, weil er auch noch -5.2V negative Hilfsspannugn 
sieht, und damit weit über seinem absolute maximum rating, das ist grob 
fahrlässig für ein Labornetzteil, das bei Fehlfunktion auch mal locker 
teure Werte am Ausgang ruiniert.

In der Praxis ist es noch schlimmer, ein 30V~ Trafo wie vorgesehen 
bringt nach Gleichrichtung 42.4V und nach Abzug von 2 * 0.7V 
Gleichrichterdioden die genannten 41V, aber nur wenn die Netzspannung 
auch genau 230V beträgt. Die liegt jedoch je nach Steckdose zwischen 
207 V~ und 253 V~ also kommen 37 bis 45.1V an, dazu die -5.2V der 
negativen Hilfsspannung.

Und das auch nur, wenn der Netztrafo mit Nennlast belastet wird. Als ca. 
125VA Trafo hat er ohne Last eine Leerlaufüberhöhung von +10%, also 
werden es schon 49.6 + 5.2 = 54.81V, das ist selbst für den L146 schon 
knapp.

Noch besser wenn dein Netzteil alt ist und einem 220V Netztrafo hat, der 
heute an 230V~ hängt und 253V~ abbekommen könnte, dann ist man schon bei 
57V.

Die Auslegung ist gemeingefährlich und sicher nicht als Nachbauvorschlag 
geeignet. Ein 24V~ Trafo ist das äusserte der Gefühle, dann kommt aber 
der Ausgang schlechtestensfalls nur noch auf 20V wegen den zu kleinen 
5150uF die bei 3A zu 6V Spannungseinbruch pro Halbwelle führen.

juergen schrieb:
> Ich meine physisch aufbauen!

Ich bitte dich, man baut doch nichts bei dem man die Fehler schon sieht.

juergen schrieb:
> Nicht in meinen Schaltungen! Mutmaße das nicht!

Das brauche ich nicht mutmassen, das belegt die Simulation, die du ja 
ablehnst. Also mach es, probiere es aus, klemm den Ausgang des LM337 (in 
deinem Schaltplan fehlerhafterweise als LM377 gekennzeichnet) auf Masse 
(0V) wie das bei kurzgeschlossenem Elko passieren würde und bei jedem 
Einschalten passiert wenn die Hauptspannung schneller steigt als die 
Hilfsspannung, und schau dir den Ausgang an.

> Meine Schaltung ist eine Anlehnung an eine Schaltung aus den 70ern.

Ja, damals wurde viel Schrott publiziert.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Hier ist eine Grundig LM723 Schaltung mit Stromreglung fuer den Bereich 
von 0-32V und bis 1A. Fuer die Stromreglung dient ein separater 
Differenzverstaerker. Das Modell ist das SN42.

: Bearbeitet durch User
von Lurchi (Gast)


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MaWin schrieb:
>> Meine Schaltung ist eine Anlehnung an eine Schaltung aus den 70ern.
>
> Ja, damals wurde viel Schrott publiziert.

In der 1970er war halt noch zu einer Zeit als man die Kompensation mehr 
experimentell oder nach Erfahrung / Gefühl ausgelegt hat. Ich kenne da 
auch noch eine alte Anleitung wo man den Kondensator zur Kompensation 
erst so lange verkleinern soll bis der Regler gerade so anfängt zu 
schwingen und dann als Endgültigen Wert das etwa 3 fache (den genauen 
Faktor hab ich vergessen, 3 sollte etwa passen) nehmen soll.

Ganz grob ist damit bei der Auslegung eines PI Reglers nach 
Ziegler–Nichols oder ähnlichen. Das kann man auch heute noch so machen 
und ist ggf. auch lehrreich, aber damit hat man dann nur einen PI Regler 
und dann oft keine gute Stabilität mit kapazitiver Last.

Eine damals weit verbreitete Schwachstelle ist die Einstellung der 
Spannung über einen variablen Widerstand im Feedback. Die ist auch noch 
im Plan vom HP6236 mit drin, obwohl ich denen es eigentlich zugetraut 
hätte es besser wissen zu sollen.

Der LM723 ist nicht für LNGs entwickelt, sondern als variabler 
Spannungsregler mit Strombegrenzung, in der Regel mit externem 
Leistungstransistor. Heute ggf. durch LM317, 78xx oder ähnliche ersetzt, 
wenn die interne Endstufe reicht und der Strom passt. Man ggf. den 
kleinen Vorteil, dass beim Verstärker der Punkt zur Kompensation 
zugänglich ist - das hat ggf. einen kleinen Vorteil beim Übergang 
zwischen Spannungs- und Strom- Regelung.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Lurchi schrieb:
> Eine damals weit verbreitete Schwachstelle ist die Einstellung der
> Spannung über einen variablen Widerstand im Feedback. Die ist auch noch
> im Plan vom HP6236 mit drin, obwohl ich denen es eigentlich zugetraut
> hätte es besser wissen zu sollen.

Das hat schon einen HP Geräte-spezifischen geschichtlichen Hintergrund. 
Beim HP6236A ist das eigentlich nur ein Zufall. Damals als HP mit den 
LNGs anfing hatten die meisten Geräte auf der Rückseite eine 
Anschlussleiste mit Brücken. Diese Anschlussleiste war mit den 
Steuereingängen und der Referenzschaltung verbunden. Damit konnte man 
durch sinnreiche Verbindungen mit externen Komponenten und BUS 
Programmiergeräten die Geräte in vieler Weise konfigurieren. Auch ließ 
sich für Spezialzwecke der Cout abklemmen und läßt vermuten, daß Cout 
zur Stabilität gar nicht notwendig war.

Der Grund warum HP es in den meisten Geräten so machte war die externe 
Programmiermöglichkeit entweder mit externen programmierbaren 
Widerstand, Poti oder mit externe Vref 0-6.2V.

Die Spannungsempfindlichkeit war dann z.B. 1KOhm/V und 100 Ohm/A für 
Stromeinstellung.

Die Entwickler nahmen offensichtlich Deinen angeführten Nachteil in Kauf 
und das unterstreicht, daß Vielseitigkeit oft mit gewissen Kompromissen 
verbunden ist. CV/CC Netzgeräte sind praktisch immer Kompromisslösungen. 
Es steht ja auch in der App Note 90B, Seite 49, daß bei einem reinen CC 
Netzgerät Cout vollkommen unerwünscht ist und durch gerätetechnische 
Maßnahmen ersetzt werden muß und CV- und CC Modi gegeneinander 
widersprechende Bedingungen erfüllen müssen.

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Lurchi schrieb:
> In der 1970er war halt noch zu einer Zeit als man die Kompensation mehr
> experimentell oder nach Erfahrung / Gefühl ausgelegt hat.

Vor allem war es die Zeit, in der ein 24V/3A Trafo für ein 30V/3A 
Nezteil gut sein sollte, das mit 1 2N3055 auf SK01 Kühlkörper 
ausgestattet war, bei 2200uF Siebelko. Na ja, ganz überwunden ist die 
Zeit auch heute nicht.

> Ganz grob ist damit bei der Auslegung eines PI Reglers nach
> Ziegler–Nichols oder ähnlichen. Das kann man auch heute noch so machen
> und ist ggf. auch lehrreich, aber damit hat man dann nur einen PI Regler
> und dann oft keine gute Stabilität mit kapazitiver Last.

Genau das ist das Problem bei den selbstentworfenen Netzeilen, keiner 
beherrscht die Regelungstechnik ausreichend. Kannst ja mal zeigen wie es 
geht, vielleicht an beigelegtem Beispiel.

von Lurchi (Gast)


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Die Auslegung der Kompensation einmal in der Simulation im Detail 
durchzugehen ist vielleicht keine so schlechte Idee.

Die Schaltung unter Float393 sollte erst einmal an ein paar 
Kleinigkeiten geändert werden:
Zum einen ist beim LM393 nicht sicher dass er nicht schon mit dem 
Kondensator in der Rückkoppung schwingt. Das kann ggf. bei einigen 
Herstellern funktionieren, die Gefahr ist aber, dass der Komparator 
schon für sich alleine schwingt. D.h. den LM393 sollte man durch 
richtige OPs und Dioden ersetzen. Ein negative Hilfsspannung ist ja 
sowieso schon drin.

Der 2. eher kosmetische Punkt ist der Ruhestrom über Q3 - den kann man 
in der Schaltung mit Hilfsspannung viel eleganter lösen, indem man die 
Hilfsspannung nutzt. Die Variante mit Transistor und minimal dosiertem 
Basisstrom ist mehr eine Notlösung für den Fall dass man keine 
Hilfsspannung hat.

Damit die Endstufe etwas schneller wird, hilft es für Q1 einen 
Widerstand (neuer R6) von der Basis zum Emitter zu haben. Kein absolutes 
muss, aber es hilft.

Beim Ausgangskondensator ist der ESR wichtig. Entsprechend wird ein 
Widerstand in Reihe eingefügt, damit man den Widerstand auch sieht, und 
nicht nur als versteckte Eigenschaft hat.

Die Diode D4 über den Ausgang ist später hilfreich für tests der 
Stromregelung, sonst üblich als Schutz.

Wegen der Übersichtlichkeit habe ich den Stromregler nach rechts 
verschoben - um den kümmert man sich weitgehend getrennt, erst später. 
Die Versorgung der OPs geht auch wegen der Übersichtlichkeit über Labels 
(+5 V und -3 V).

Für die Simulation ist eine Stromsenke (Quelle) am Ausgang deutlich 
günstiger und aussagekräftiger als die Schaltung mit MOSFETs, die man 
für den realen Test ggf. nutzen würde.

Der erste Schritt ist ein absichtlich sehr langsame Auslegung, um zu 
sehen ob es DC _mäßig überhaupt geht und damit die Simulation auch einen 
richtigen Arbeitspunkt findet. Mein erster Tip ist sogar schon gar nicht 
so langsam. Der Stromregler ist erst einmal inaktiv.

Die zweite Simulation ist dann im AC modus, mit der Stromsenke mit AC 
Amplitude 1. Wenn man sich dann die Ausgangsspannung ansieht, bekommt 
man direkt den Ausgangswiderstand des Reglers. Um zu sehen, was davon 
vom Regler selber kommt kann man den Ausgangskondensator temporär 
deutlich reduzieren, im 4. Bild habe ich da 1 nF eingesetzt. Etwas 
überraschend war die Simulation noch möglich und hat einen passende 
Arbeitspunkt gefunden.

An der Ausgangsimpedanz sieht man, dass die Kompensation so noch nicht 
besonders gut ist. Über einen weiten Bereich (bis ca. 1 kHz) ist der 
Ausgang stark induktiv und geht dann in ein etwa Ohmsches Verhalten 
über. Der Ausgangswiderstand auch auch noch unpraktisch hoch: ein Wert 
von 20 dB sind immerhin 10 Ohm. Mit dem Ausgangskondensator (100 µF) 
sieht man entsprechend auch schon eine Andeutung einer Resonanz - halt 
die Kombination aus simulierter Induktivität und dem Kondensator am 
Ausgang. Durch den Widerstand in Reihe ist die Resonanz noch nicht so 
ausgeprägt, wenn man den reduziert wird es schlimmer.

von Lurchi (Gast)


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Um nicht aus dem Auge zu verlieren, dass man den Abgleich auch für 
verschiedene Ströme machen muss, kann man die Spice direktive
.step param .... nutzen. Damit lässt sich die Simulation für eine Reihe 
von Strömen in eins laufen lassen. Im Beispiel 1 mA, 10 mA, 100 mA und 1 
A.


Dabei zeigt sich für den ganz keinen Strom bereits ein erstes Problem. 
Die Simulation hat schon Probleme den Arbeitspunkt zu finden. Ganz 
überraschend ist das nicht, weil der Ausgangskondensator noch nicht 
passt. Man könnte den Ruhestrom relativ hoch wählen, aber auch das hat 
Probleme.

Die Auslegung kann jetzt als nächster Schritt schneller gemacht werden, 
indem C2 und R8 kleiner gemacht werden. Bei z.B. C2 = 100 pF und R8 = 1 
K erhält man bereits ein deutlich schnelleres Verhalten, allerdings bei 
hohen Frequenzen um 1 MHz auch je nach Kondensator am Ausgang eine 
deutlich Resonanz und deutlich zu viel Phasenverschiebung (größer 90 
Grad). Den oberen Frequenzbereich kann durch einen angepassten 
Kondensator (mit Serienwiderstand) am Ausgang ausbügeln.

Im Bereich um 30 kHz sieht man eine "Stufe" im Ausgangswiderstand. Dies 
ist die Wirkung von C4. Durch ein vergrößern des Wertes kann man dies 
zeigen. Der Sinn dieses Kondensators ist allerdings nicht so sehr die 
Stufe beim Betrag des Ausgangswiderstandes, sondern die damit verbundene 
Phasenverschiebung (weg von den 90 Grad. Die Breite der Stufe bzw. die 
Tiefe des dips in der Phase ist durch das Verhältnis R2/R3 = 5 bereits 
auf einen brauchbaren Wert festgelegt.

von Lurchi (Gast)


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Wie schnell man den Regler machen kann hängt leider auch von parasitären 
Effekten um den Shunt und den Endstufentransistor ab. Da machen dann 
ggf. 10 nH mehr oder weniger an Induktivität am Shunt oder Emitter des 
Endtransistors einen Unterschied. Auch die genauen Eigenschaften des 
Ausgangskondensators werden wichtig: parasitäre Induktivität und der 
genaue ESR Wert werden wichtig.
D.h. auch wenn es in der Simulation ggf. geht wird es real problematisch 
wenn der Regel zu schnell gemacht wird. Das ginge nur mit einer Messung 
an einer realen Platine.

Der Kondensator C4 ist mit 220 pF schon so ausgelegt gewesen, dass er 
etwa in der richtigen Größe. Der Kondensator ist ein gewisser 
Kompromiss: bei kleinen Werten wie den 220 pF hilf er ein wenig mit im 
Übergangsbereich zwischen dem Regler und dem Ausgangskondensator. Damit 
ist dann ggf. ein kleinerer Ausgangskondensator möglich. Eine ähnliche 
Funktion kann man durch einen Widerstand in Reihe zu C2 erreichen - hier 
vor allem für die hohen Frequenzen. Dann darf C4 größer werden.

Andererseits sollte C4 auch nicht zu klein sein, damit die Toleranz 
gegenüber Kapazitiver Last nicht zu schlecht wird. Je größer C4, desto 
besser könnten große Kondensatoren am Ausgang toleriert werden. Wie gut 
das geht sieht man dann eher bei der Simulation im Zeitbereich.

von Michael B. (laberkopp)


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Danke, ich hab mal ein wenig rumprobiert.
Dabei muss man bei einem AC 1 0 wohl erst mal aufpassen, daß das 
Netzteil überhaupt 1A liefert und auf über 2A eingestellt ist, damit man 
nicht aus Versehen Verpolschutzdioden oder Überstromansprechverhalten 
testet. Also ein ziemlich hoher Strom, kleine 1mA wären besser.
Du sagt aber, bei 1A könnte man den Widerstand im Diagramm ablesen und 
erwähnst, 20dB wären 10 Ohm, demnach 0dB 1 Ohm.
Verringere ich die Wechselspannung auf 0.1V, werden es 20dB weniger, bei 
1mA dann 60dB weniger also -60dB für 1 Ohm.

Lurchi schrieb:
> Die Schaltung unter Float393 sollte erst einmal an ein paar
> Kleinigkeiten geändert werden:
> Zum einen ist beim LM393

Darum geht es ja bei einer Schaltung die LM393 heisst... die negative 
Spannung braucht er, weil ein Simulationsmodell nicht damit klar kommt, 
wenn die Eingangsspannung unter 0V sinkt da auch im Datenblatt input 
common mode range 0V steht, ich habe zwei, dem anderen (primitiveren) 
Simulationsmodell macht es nichts aus, ich erwarte anch der 
Innenschaltung in der Realtät daß er -0.3V schafft, dann könnte die 
negative Versorgung entfallen. Daher ist ein OpAmp kene Option :-) ich 
simuliere diese Schaltung mit LM393 weiter.

Lurchi schrieb:
> Der 2. eher kosmetische Punkt ist der Ruhestrom über Q3

Gute Idee, habe ich umgesetzt.

Lurchi schrieb:
> Damit die Endstufe etwas schneller wird, hilft es für Q1 einen

Da nehme ich mal einen MJL3281A, der ist schneller.

Lurchi schrieb:
> Beim Ausgangskondensator ist der ESR wichtig. Entsprechend wird ein
> Widerstand in Reihe eingefügt,

Gut, ich habe verschiedene simuliert und kann den Effekt auf die 
Resonenzüberhöhung feststellen.

Also habe ich mal die modifizierte Schaltung simuliert bis ich meine 
zufrieden zu sein. Ich interpretiere das Diagramm so:
Bis 1kHz kommt de Regler voll mit und bildet einen Ausgangswiderstand 
von 1 MilliOhm (-57dB bei 1A)
Bis 100kHz verliert der Regler an Einfluss, die Phasendrehung steigt auf 
81 Grad aber nie über 90 Grad.
Ab 100kHz regelt der Regler nicht mehr, der Ausgangskondensator bildet 
mit seinem niedrigen ESR von 0.1 Ohm die -20dB Linie.

Die Phasendrehung geht bis 81 Grad. Das ist wohl noch stabil, aber man 
hätte lieber 70 Grad, aber wie wichtig ist das ? Ich kommt mit 33uF auf 
75 Grad, darüber bessert es sich kaum noch (1000uF mit 33p+47p macht 72 
Grad).

von dfg (Gast)


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Michael B. schrieb:
> wie wichtig ist das ? Ich kommt mit 33uF auf
> 75 Grad, darüber bessert es sich kaum noch

Wenn ich das richtig verstanden habe, geht es in dem Fall nicht um 
"absolute" Werte. Kleine Änderungen könnten einen gewaltigen Einfluß auf 
Änderungsmöglichkeiten an anderer Stelle haben.

Ich reime mir das so zusammen, daß Du ja an Deiner Stelle mit einer 
großen Wertänderung nicht viel zu erreichen scheinst - das könnte auch 
für eine von diesem Wert ebenfalls abhängige andere Stelle (umgekehrt, 
natürlich !) gelten.

Ich hoffe, ich drücke mich verständlich aus, und rede keinen Quatsch.

von Lurchi (Gast)


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Die 75 Grad oder 80 Grad sind noch nicht so dramatisch. Man wird mit 
einem dazugehörigen Kondensator am Ausgang etwas Nachschwingen haben, 
aber nicht so viel.
Allerdings hat die gezeigt Ausführung ein anderes Problem. Mit nur einem 
Transistor am Ausgang muss der LM393 gegen Recht viel Strom ankämpfen 
100 Ohm an 5 V sind bereits 50 mA - das ist zu viel.  Entsprechend 
niedrig ist auch die Leerlaufverstärkung. Die kleine Leerlaufverstärkung 
und damit eher hohe DC Ausgangswiderstand könnte schon ein Problem sein.
Stabil mit Kapazitiver Last ist der Regler in Fall wegen des merklichen 
Ausgangswiderstandes - das ist die Methode aus den 1960ern, als man es 
diskret und damit mit wenig Verstärkung aufgebaut hat.

Die Variante mit nur einem NPN (kein Darlington) hat auch was für sich, 
weil weniger Verzögerung, und mit einem PNP zum runter ziehen (weil der 
OP nicht so viel Schafft) nutzt das auch HP in vielen Varianten.

Der Wert für C4 und R2,R3 sind so niedrig, dass C4 mehr an der oberen 
Grenze wirkt und nicht mehr wie ursprünglich gedacht für Kapazitive 
Lasten.
C und R8 geben eine Zeitkonstante von 22 ns - die kann man sich fast 
sparen. Da wirkt im wesentlichen der Ungebremste Komparator.

Mit dem LM393 hängt es am Hersteller und Glück, ob es stabil wird oder 
schwingt - da kann man sich die Simulation auch fast sparen. Es kann 
funktionieren, wenn die Kabel zum Transistor richtig liegen, aber es 
kann genauso gut zum Leistungs-Oszillator werden.

von Michael B. (laberkopp)


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Findest du den Ausgangswiderstand von 1 Milliohm hoch ?

Ich hab jetzt auch eine ganze Ausgangskurvenschar, stabil von 2mA bis 
2A,
R1 kann auch 220 Ohm haben wenn der MJL3281 genug Verstärkung von 2A 
besitzt, nach Datenblatt sollte er zumindest 70 bringen, die 100 Ohm für 
50mA waren zur Sicherheit, ein LM393 hält 100mA aus.

von W.S. (Gast)


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So Leute,

um die Diskussion mal wieder aufzufrischen und nen etwas anderen 
Gedanken zu formulieren, hab ich einen kleinen Entwurf angehängt. Mich 
stört die ganze Zeit ein wenig die Dioden-Technik in den vorhergen 
Entwürfen, wo entweder der eine OpV oder der andere OpV dem Widerstand 
per Diode die Show klaut.

Also hab ich mal nen anderen Ansatz genommen und grad vorhin ins 
Schematic reingehackt. Das BRD ist noch Misthaufen aus gelben Linien.

Die Schaltung ist grad aus der Feder, sie ist noch überhaupt nicht 
dimensioniert und auch noch garnix simuliert. Ebenso fehlen noch 
sämtliche evtl. nötigen Kompenstionen. Ich hab auch noch keinerlei 
nähere Daten verglichen und vorerst nur irgendwelche Transistoren 
genommen, ohne dediziert auf Spannungsfestigkeit, maximale Gatespannung 
usw. zu achten.

Das ist also noch KEIN Schaltplan zum direkten Nachbauen, sondern nur 
ein Beitrag, um sich daran ggf. zu echauffieren.

Kernpunkt sind zwei relativ spannungsfeste FET's, die in Reihe 
geschaltet sind. Damit am Ausgang Spannung kommt, müssen beide 
durchgeschaltet sein und dann bestimmt sich der Ausgangsstrom nach dem 
gemeinsamen Source-Widerstand. Der muß also so ausgelegt sein, daß er 
bei 9V abzüglich Ugs von beiden Fets soviel Strom liefern kann, daß 
damit die Ausgangsstufe den gewünschten Maximal-Ausgangsstrom liefern 
kann. Es wird also immer ein Fet mit seinem Gate auf +9V hängen und der 
andere Fet wird vom grad aktiven OpV soweit hochgezerrt, daß der nötige 
Ansteuerstrom erzeugt wird.

Dis beiden OpV's sind m.W. RRIO und vertragen 10 Volt. In dem Bereich 
bis 10V gibt es ja derzeit eine ganze Menge von RRIO OpV's, man ist also 
nicht auf genau diesen Typ angewiesen.

Ansonsten habe ich zwei separate digitale Panel-Voltmeter vorgesehen, 
bei dem für die Spannungsanzeige entweder ein vierpoliges (mit E+ und 
E-) oder wenn's das nicht hat, dann unter dezentem Falschgehen eines mit 
nur 3 Polen. Ist nicht schön, aber die Alternative wäre ein weiterer 
OpV.

Mit dieser Schaltung hat auch die Höhe der Rohspannung keinen Einfluß 
mehr auf die Versorgung der OpV's. Inwieweit ein 317 die Differenz 
zwischen der Rohspannung und der 9V mitmacht, ist ne andere Frage.

Einen schalter zum Umschalten des Strombereiches sollte man noch 
einfügen, ich hab's aber in der Eile noch nicht gemacht.

So - und jetzt kann die Schaltung nch Belieben in der Luft zerrissen 
werden...

W.S.

von Lurchi (Gast)


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@ W.S.:

Den Vorschlag halte ich nicht für eine so gute Idee: Die beiden BJTs am 
Ausgang sind eine Art Stromsteuerung. D.h. über den Strom durch die 
beiden MOSFETs wird der Ausgangsstrom vorgegeben. Die beiden 
Transistoren geben dabei mit den MOSFETs eine recht stark nichtlineare 
Verstärkung.
Immerhin kann man über R13 und R16 die Verstärkung reduzieren, es bleibt 
aber die Exponentielle Kurve von einer Spannungssteuerung an der Basis 
von VT1. Dadurch nimmt die Verstärkung stark mit dem Strom zu. Ein 
Widerstand am Emitter von VT1 würde da viel helfen. Über die MOSFETs 
kommt auch noch einen ansteigende Kurve dazu. Das gute an der Endstufe 
ist, dass VT1 und damit der potentiell kleinere / schnellere Transistor 
in Emitterschaltung arbeitet. Mit einer etwas anderen Position für R2 
(zwischen R16 und dem Emitter von VT1) könnte es ggf. gehen.


Die extra Verstärkungsstufe für das Stromsignal gibt eine unnötige 
Verzögerung für die Stromregelung. Wegen den MOSFETs und Transistoren 
braucht der Regelerteil für den Strom keine hohe Spannungsverstärkung - 
der 2. OP (U2A) hilf also nicht sondern stört vor allem.

Der wesentlich Teil, nämlich die Kompensation fehlt noch.

Wie sich das ganze bei Transitenten bis in die Sättigung verhält ist so 
schwer zu sagen. Auch da kann es noch Reinfälle geben.

von MaWin (Gast)


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W.S. schrieb:
> Kernpunkt sind zwei relativ spannungsfeste FET's, die in Reihe
> geschaltet sind. D

Dieselbe Idee hatte ich auch untersucht, sie funktioniert nicht, beide 
FETs sind nicht gleichwertig.

Zudem misst dein Sannungs-OpAmp den Spannungsabfall am shunt mit,

und der Stromregler besteht aus 2 OpAmps in Reihe, ist also 
unnötigereeise langsamer.

Aber vielleicht kriegt man so eine Anordnung doch irgendwie zum Laufen.

von ArnoR (Gast)


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Im Prinzip ist es egal, ob man den klassischen Emitterfolger-Regler 
(Lurchi) oder die schwimmende Variante (Michael) betrachtet, im Grunde 
verhalten die sich dynamisch vergleichbar. Das Verhalten solcher 
Schaltungen mit Gegenkopplung, aber ohne Frequenzgangkorrektur wurde 
hier:

Beitrag "Re: Labornetzgerät - Fragen zum Schaltplan"

gezeigt. Nun noch ein paar Worte zur Frequenzgangkorrektur 
("Frequenzkompensation").

Durch einen Korrekturkondensator Ck vom Ausgang zum invertierenden 
Eingang wird der OPV für hohe Frequenzen (>>fg=1/(2Pi*Ck*Rgk)) voll 
gegengekoppelt und arbeitet mit Vu=1, die Verstärkung der 
Gesamtschaltung ist durch die Dämpfung des Emitterfolgers etwas kleiner 
als 1. In dem Frequenzbereich bis zu seiner zweiten inneren Polfrequenz 
trägt der OPV nicht zur Gesamtphasendrehung bei. In diesem Bereich, also 
oberhalb der Grenzfrequenz fg der Korrektur und unterhalb der zweiten 
Polfrequenz des OPV, ist die Ausgangsimpedanz ohmsch und bildet mit der 
Lastkapazität einen TP 1.Ordung mit -20dB/dec und max. 90° 
Phasendrehung.

Unterhalb der Grenzfrequenz der Korrektur ist die kapazitive 
Gegenkopplung des OPV aufgehoben, seine Verstärkung steigt (bei genügend 
niedrigen Frequenzen) bis auf die Leerlaufverstärkung an, die Schaltung 
arbeitet wieder mit der außen eingestellten Verstärkung von 10dB, die 
Ausgangsimpedanz wird induktiv und bildet mit der Lastkapazität einen TP 
2.Ordnung mit -40dB/dec und bis zu 180° Phasendrehung. Das ist zuviel. 
Für gutes Einschwingverhalten darf die Phasenverschiebung nicht über 
120° steigen, was einer Phasenreserve von 60° entspricht. Um das 
sicherzustellen, muss die Grenzfrequenz fg der Korrektur auf so niedrige 
Werte verschoben werden, dass mit der maximalen Lastkapazität keine zu 
große Phasendrehung auftritt.

In den Bildern 1d bis 1g sind Korrekturkondensatoren von 1nF bis 1µF bei 
sonst gleicher Schaltung gezeigt. Man sieht, dass die Grenzfrequenz der 
Korrektur etwa gleich der Ausgangspolfrequenz zu wählen ist. Dann ist 
die Schaltung ohne Überschwingen stabil. Bei kleinen Lastkapazitäten ist 
die Schaltung immer stabil. Je größer die maximale Lastkapazität ist, 
umso niedriger muss die Grenzfrequenz der Korrektur angesetzt werden.

Das ergibt eine geringe Regelgeschwindigkeit. Unterhalb der festgelegten 
Grenzfrequenz arbeitet der Regler mit der außen eingestellten 
Verstärkung (hier 10dB) und oberhalb nur mit einer Verstärkung von etwa 
1, was eine verzögerte Ausregelung auf die volle Genauigkeit bedeutet. 
Allerdings zeigen die Bilder den schlechtesten Grenzfall, da der 
Lastkondensator keinen ESR hat und eine nicht besonders niederohmige 
Endstufe eingesetzt wurde. Mit ESR und niederohmigerer Endstufe 
(Komplementär-Darlington) und in Grenzen auch mit weiteren 
Pol-Nullstelle-Gliedern, lässt sich die Grenzfrequenz weiter nach oben 
verschieben und so eine akzeptable Regelgeschwindigkeit erreichen.

Es gilt auch hier: die Simulation zeigt das Prinzip, die konkreten 
Eigenschaften der Schaltung sind stark von den Betriebsbedingungen 
(Laststrom, Lastwiderstand) abhängig.

von Tany (Gast)


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Danke Arno für die sachgerechte, kompetente Erklärung.

von juergen (Gast)


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MaWin schrieb:

> Das brauche ich nicht mutmassen, das belegt die Simulation, die du ja
> ablehnst. Also mach es, probiere es aus, klemm den Ausgang des LM337 (in
> deinem Schaltplan fehlerhafterweise als LM377 gekennzeichnet) auf Masse
> (0V) wie das bei kurzgeschlossenem Elko passieren würde und bei jedem
> Einschalten passiert wenn die Hauptspannung schneller steigt als die
> Hilfsspannung, und schau dir den Ausgang an.
>
>> Meine Schaltung ist eine Anlehnung an eine Schaltung aus den 70ern.
>
> Ja, damals wurde viel Schrott publiziert.

Dann bau doch was Besseres und stelle das Gerät dann hier mal vor!
...damit wir dein Können bewundern können.

Mit dem vielen Gerede beeindruckst du mich nicht. Am Ende sollte schon 
was bei rauskommen.

von Tany (Gast)


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Michael B. schrieb:
> Findest du den Ausgangswiderstand von 1 Milliohm hoch ?
>
> Ich hab jetzt auch eine ganze Ausgangskurvenschar, stabil von 2mA bis
> 2A,
Ein Wechselstrom von 1mA als Dynamik zu verkaufen ist ein bisschen zu 
wenig.

von ArnoR (Gast)


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Noch ein Nachtrag für "OPV-Freunde":

Oft wird gesagt, dass ein schnellerer OPV auch die Regelgeschwindigkeit 
erhöhen würde oder kleinere Ausgangskapazitäten oder beides erlaubt.

Oben war zu sehen dass, allein der Lastkondensator die resultierende 
Geschwindigkeit bestimmt, der OPV also gar keinen Einfluss hat.

Im Bild 1h ist im Unterschied zu Bild 1g ein idealer OPV mit unendlicher 
Bandbreite, Ausgangswiderstand 0, usw. eingesetzt worden. Das 
resultierende Bode-Diagramm zeigt keinen Unterschied zum wirklich 
schlechten LM358 (unterhalb der ft des LM358).

von juergen (Gast)


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MaWin schrieb:

> Das brauche ich nicht mutmassen, das belegt die Simulation, die du ja
> ablehnst. Also mach es, probiere es aus, klemm den Ausgang des LM337 (in
> deinem Schaltplan fehlerhafterweise als LM377 gekennzeichnet)

Das stimmt! Mein Kompliment, daß du das gesehen hast!
Ich hatte den Fehler inzwischen schon selber bemerkt, konnte den Plan 
aber nicht korrigieren, da ich als Gast nicht editieren kann.

Der LM377 ist übrigens zur Erzeugung der Hilfspannung ausreichend, da 
auch während der Spannungsregelung immer konstant 3mA durch den Regler 
fließen.
Bei der gleichförmigen Last bleibt diese Spannung überaus stabil.

Ich wüßte nicht, warum man an der Stelle ein anderes Bauteil einsetzen 
sollte.

von Tany (Gast)


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ArnoR schrieb:
> Oft wird gesagt, dass ein schnellerer OPV auch die Regelgeschwindigkeit
> erhöhen würde oder kleinere Ausgangskapazitäten oder beides erlaubt

Ich habe meine Schaltung simuliert.
Ausgangsspannung soll 5V, Strombegrenzung auf 4A. Ausgangkondensator 
1µF. Lastwiderstand 1 Ohm.
Ich habe die OPV durch LT1014 ersetzt, das Resultat wie im Anhang.

Wie würdest du das Verhalten erklären?

von juergen (Gast)


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juergen schrieb:
> MaWin schrieb:
korrigieren, da ich als Gast nicht editieren kann.
>
> Der LM377 ist übrigens zur ....

Pardon! Ich meinte natürlich 337.

von ArnoR (Gast)


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Tany schrieb:
> Wie würdest du das Verhalten erklären?

Gar nicht. Ich kenne deine Schaltung nicht.

Es gibt Schaltungen, die sich ganz anders verhalten als oben gezeigt. 
Nur für die gezeigte Schaltung gilt meine Aussage.

Außerdem scheint bei dir außer dem Spannungsregler auch die 
Stromregelung aktiv zu sein, das ist ein anderer Fall. Meine Beispiele 
oben zeigen nur den nackten Spannungsregler.

von Tany (Gast)


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ArnoR schrieb:
> Es gibt Schaltungen, die sich ganz anders verhalten als oben gezeigt.
> Nur für die gezeigte Schaltung gilt meine Aussage.

Ah, OK
Ich sehe auch grad, das ck=1µF, also sehr langsame Gegenkopplung.

ArnoR schrieb:
> Außerdem scheint bei dir außer dem Spannungsregler auch die
> Stromregelung aktiv zu sein

Es ist auch der Sinn der Sache. Man will hier immer noch das schnelle 
CV-CC Wechseln oder habe ich mich geirrt?

von ArnoR (Gast)


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Tany schrieb:
> Es ist auch der Sinn der Sache. Man will hier immer noch das schnelle
> CV-CC Wechseln oder habe ich mich geirrt?

Das ist eine der Forderungen. Natürlich soll auch der Spannungsregler 
allein (also ohne das die Schaltung in die Strombegrenzung geht) schnell 
sein. Man kann nicht alles auf einmal abhandeln, sonst geht die 
Übersicht ganz schnell verloren.

von Michael B. (laberkopp)


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Tany schrieb:
> Ein Wechselstrom von 1mA als Dynamik zu verkaufen ist ein bisschen zu
> wenig.

Das spielt keine Rolle (siehe Bild nun mit 100mA statt 1mA, bis auf die 
Farben und angepasste Skalierung sind die genau gleich, keine Ahnung wie 
LTSpice die Farben vergibt), 1mA ist bloss der Messtrom der AC Analyse, 
nicht die Belastung des Netzteils in dem Moment, das macht der Parameter 
{X} mit dem Belastungswiderstand X. Wichtig ist bloss, daß der AC 
Analyse Messstrom nicht so hoch ist, daß er an die Grenzen des Netzteils 
stösst, und die Strombegrenzung bzw. die Verpolschutzdiode ansprechen 
lässt, dann sind nämlich die Simulationen für'n Arsch. Da bin ich, nach 
dem Tip 1A wäre gut weil leicht abzulesen, auch drauf reingefallen, und 
habe daher die Tabellenwerte hier gepostet wie die Skalierung bei 
anderen Strömen zu interpretieren ist. 1mA ist gut weil man dann auch 
das Netzteil unter 2mA Belastung messen kann (Wert 5000 für param X).

von dfg (Gast)


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ArnoR schrieb:
> Man kann nicht alles auf einmal abhandeln, sonst geht die
> Übersicht ganz schnell verloren.

Ich gestehe, damit (allgemein) keine Erfahrung zu haben, wie "so etwas 
abläuft" in einem Forum. Allerdings fürchte ich stark, die Übersicht 
ist_schon_dabei ... langsam, doch immer schneller, verloren zu gehen.

Und zwar, weil mittlerweile schon ein recht langer Thread besteht. 
Welcher ständig wächst, und daher noch länger werden wird - viel 
länger.

Wobei im Moment ein "Durcheinander" aus Ideen, Gedanken, Diskussion ... 
zu verschiedensten "Teilgebieten" erörtert wird, das sich immer mehr 
ineinander verflicht, aber von immer weniger Leuten ÜBERSCHAUT (werden) 
wird. Komplett, meine ich.

Je länger völlig unstrukturiert vorgegangen wird, desto schwieriger, 
später Struktur hinein zu bekommen - oder auch nur, irgend eine einzelne 
Kurz-Thematik zu einem Teil-Teilgebiet... zu extrahieren.

Nur eine Befürchtung. Wie gesagt, von einem "Ahnungslosen".

Ich als "Nicht-Multitasker" sowie "Selbst-schon-Unordnung-im-Kopf-haber" 
hätte, würde ich darüber bestimmen, wohl sogar völlig übertrieben:

Zusätzlich zu diesem Thread (chronologisch beliebig versetzt, um den 
Anforderungen gerecht zu werden) mehrere Threads zu einzelnen 
Themengebieten

(wobei dann welche dabei wären / sein könnten, die manche eben nicht 
interessieren (z.B. µC, SMPS-Vorregler, ... ---> für jenes / ein LNG, 
wohlgemerkt) - diese könnten von diesen ohne Probleme "gemieden" 
werden),

und noch etwas später dann ein WIKI, mit einer Haupt- und mehreren 
Unterseiten. Ebenfalls wie bei Wikipedia: Dazu noch eine "Spielwiese" 
pro Themengebiet/Unterseite, so daß kein "Ballast" im Wiki landet. 
Allerdings nicht von einem / wenigen Moderator/en bestimmt, sondern von 
der Mehrheit der jeweiligen Teil-Thread-Verfasser.

Aber das sind auch wieder "Schäume", oder? Zumindest befürchte ich 
mangelndes Interesse an diesem Konzept. Bis jetzt konnte ich noch in 
keinster Weise was beitragen. :(

von 900ss D. (900ss)


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ArnoR schrieb:
> In den Bildern 1d bis 1g

OT: Arno, was für eine SW benutzt du für das erstellen der Schaltbilder 
(Simulation)? Ich finde, die sehen gut aus, augenfreundlich ;)

LTSpice hingegen nicht so. Ist zwar  völlig unwichtig für die Simulation 
aber das Auge ißt bekanntlich ja mit ;)

von Eppelein V. (eppelein)


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Ich befürchte, daß ein hochinteressantes Thema sprichwörtlich 
zerdiskutiert wird. Selbst kann ich die einzelnen Zusammenhänge in 
keinster Weise irgend einen Schaltungsentwurf? zuordnen.

Es sind doch schon Schaltungen/Schaltungsentwürfe vorhanden und da 
konnte man doch aufbauern, verbessern, weiterentwickeln -

Diese Forenplattform hat excellente Fachleute an Bord und da sollte es 
doch möglich sein, daß man sich auf ein Grundkonzept einigt und da 
weiterstrickt.

MfG
Eppelein

von ArnoR (Gast)


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900ss D. schrieb:
> was für eine SW benutzt du für das erstellen der Schaltbilder
> (Simulation)?

TINA

Vollversion: https://www.tina.com/

"TI-Analog-Version": http://www.ti.com/tool/tina-ti

von W.S. (Gast)


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MaWin schrieb:
> Dieselbe Idee hatte ich auch untersucht, sie funktioniert nicht, beide
> FETs sind nicht gleichwertig.
>
> Zudem misst dein Sannungs-OpAmp den Spannungsabfall am shunt mit,
>
> und der Stromregler besteht aus 2 OpAmps in Reihe, ist also
> unnötigereeise langsamer.

Nee, nicht ganz so.

Also das Bezugspotential für den Spannungsregler ist AGND und nicht 
"MINUSRAIL".

Und die Referenz baut auch auf AGND auf. Beide Potis liefern 
Steuerspannungen, die ebenfalls auf AGND aufbauen. Und beide 
eigentlichen Regler (U3A für U und U3B für I) haben auch nix mit 
"MINUSRAIL" zu tun. Von da her mißt der Spannungsregler den Strom nicht 
mit. Laß dich von R21 und R23 nicht verwirren, die sind nur Runterzieher 
und für den Fall da, daß an den Buchsen mal kein Poti dran ist.

Bei den Instrumentenanschlüssen sieht das anders aus.
Der Strom-"Anzeiger" addiert die Ausgangsspannung von U2A als auch den 
Abfall über R3..5 ä aber das ist OK.
Der Spannungs-"Anzeiger" könnte exakt arbeiten, wenn er E- und E+ hat. 
Dann bestückt man R31B. Bei einem billigen China-Ding mit nur 3 
Eingängen bleibt einem aber - wie du ja gesehen hast - nur das 
Mitanzeigen des Stromes übrig.

Tja, was die zwei hintereinandergeschalteten OpV's für den Strom 
betrifft, da hab ich meine Schwierigkeit darin, bei nur einem OpV die 
Sollwertvorgabe mit der von der Spannungseinstellung auf gleiche Basis 
zu stellen. Hier haben ja ne Menge von Leuten gerufen, daß sie U und I 
aus ihrem Arduino oder so ähnlich vorgeben wollen - und da muß dann 
schon beides auf gleichem GND stehen. Das war der tiefere Grund.

Und die Sache mit der Nichtgleichwertigkeit der Fet's läuft darauf 
hinaus, ob die genügend große Ugs in beiden Richtungen vertragen.

Wenn U regelt, ist der untere mit seinem Gate an +9V und damit ist er 
voll durchgesteuert und stellt nur noch einen kleinen Rdson dar. Er wird 
damit also vom oberen durch die Gegend geschwenkt, bleibt aber immer 
durchgeschaltet.

Wenn I regelt, dann klebt der obere mit seinem Gate auf +9V und bleibt 
aktiv, da der untere ihn ja nur mit variablem Sourcestrom versorgt, den 
er dann zwangsweise an VT1 liefert. R16 ist nur der übliche Angsthase, 
der für ein sauberes Totalabschalten von VT1 im Bedarfsfall sorgen soll. 
Bei der I-Regelung sind also beide Fet's im aktiven Bereich.

Ach ja, im Prinzip können die Fet's auch getauscht werden.

Ich komme bloß derzeit nicht zum weiteren Untersuchen dieser 
Schaltungsidee - keine Zeit, das Jahr endet bald und plötzlich haben 
noch alle möglichen Kunden noch was zum schnellen Verbraten in ihrem 
Etat.

Aber vielleicht kann da mal ein anderer nachschauen.

W.S.

von 900ss D. (900ss)


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ArnoR schrieb:
> TINA

Danke, leider Bezahlware, dafür nutze ich es viel zu wenig. Sonst könnte 
man über einen Kauf nachdenken.

: Bearbeitet durch User
von dfg (Gast)


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900ss D. schrieb:
> leider Bezahlware

https://www.google.de/search?q=tina-ti&oq=tina-ti&aqs=chrome..69i57j0l5.3863j0j7&sourceid=chrome&ie=UTF-8

Steht da nicht mehrfach das Wörtchen "kostenlos" auf
der Such-Ergebnis-Seite?

Oder kennt jemand auswendig die (vielleicht vorhandenen,
vielleicht gar entscheidenden) Einschränkungen?

von W.S. (Gast)


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ArnoR schrieb:
> Im Bild 1h ist im Unterschied zu Bild 1g ein idealer OPV mit unendlicher
> Bandbreite, Ausgangswiderstand 0, usw.

Jaja. ich habe rein gefühlsmäßig (ohne es simuliert zu haben) den 
Eindruck, daß es es Designfehler ist, den Kondensator (1uF) vom Ausgang 
direkt zum Eingang zu schalten. Setze zu diesem C doch bitte mal einen 
Widerstand in Reihe, ich würde hier probehalber mal mit 47 Ohm anfangen, 
und mach deine Simulation nochmal. Ich wäre auf das Ergebnis gespannt.

W.S.

von Doppelmoppel (Gast)


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dfg schrieb:
> Oder kennt jemand auswendig die (vielleicht vorhandenen,
> vielleicht gar entscheidenden) Einschränkungen?

Im Vergleich zu TINA? Ungefähr 1/20 der Modelle, weniger 
Analysemöglichkeiten und kein PCB-Design/-Export.
http://www.ti.com/analog/docs/gencontent.tsp?familyId=02&genContentId=33361

von Lurchi (Gast)


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@Michael Bertrandt:
Die Größe der AC Amplitude muss man in der Simulation nicht anpassen. 
Das verwirrt nur. Der Parameter wird eigentlich nur wichtig, wenn man 
mehr als 1 Quelle hat. Man muss auch nicht sine für die Ausgangsform 
einstellen.

Die AC Simulation inventarisiert das Modell und nutzt die Amplitude nur 
zur Skalierung. D.h. außer der Skalierung ändert sich nichts. Die 
Wellenfrom gilt nur für die Transisenten Simulation genutzt die 
AC-Simulation nutzt den Strom am Anfang für den Arbeitspunkt.


Bei der Geschwindigkeit für den OP muss man unterscheiden wie die 
Endstufe des Reglers aussieht:

Die Variante mit Emitterfolger hat auch noch dann einen niedrigen 
Ausgangswiderstand, wenn der OP quasi DC ausgibt. Entsprechend kann die 
Auslegung des Frequenzganges recht einfach, wie von Arno erklärt 
erfolgen.
Voraussetzung ist allerdings dass der Ausgangswiderstand der Endstufe 
niedrig genug ist, und das auch bei kleinen Strömen. Bei wirklich hohen 
Frequenzen wird allerdings der Ausgangswiderstand des Emitterfolgers 
auch Induktiv und da braucht man doch einen passenden Kondensator (mit 
ESR) am Ausgang, der allerdings vergleichsweise klein ausfallen darf. 
Für die Größe ist eher die Geschindigkeit der Transistorstufe relevant, 
ggf. aber auch der Übergang CC-CV.

Die fliegende Low Drop Variante gibt bei der Ausgangsstufe den Strom 
vor. Da wird der Ausgangswiderstand hochohmig, wenn der Regler an die 
Grenzen der Bandbreite kommt. Entsprechend muss in dem Fall der Regler 
einiges schneller ausgelegt werden. Am oberen Ende übernimmt dann der 
Ausgangskondensator mit seinem ESR. D.h. hier hängen die Geschwindigkeit 
der Regelung und die Größe des Ausgangskondensators zusammen. Wenn man 
es wirklich schnell und mit kleinem Kondensator haben will reicht da ein 
LM358 ggf. nicht mehr. Bei nicht so hohen Ansprüchen reicht aber auch 
ein eher langsamer OP noch. Bei einer schnellen Auslegung werden dann 
langsam auch parasitäre (etwa die Induktivität des Shunts) Effekte 
störend.

In der einfachen Form ist die Low drop Variante empfindlich auf große 
low ESR Kondensatoren am Ausgang - der Ausgangswiderstand der Endstufe 
als stabilisierendes Element fehlt hat, und der ESR des 
Ausgangskondensators wirkt nicht sehr weit zu niedrigen Frequenzen. Um 
die Toleranz gegen Kapazitäten zu verbessern kann man eine zusätzliche 
Stufe einfügen (im Plan von  Michael Bertrandt macht das C4). Dies führt 
dann zu einer Sprungantwort mit 1 Zeitkonstanten: einem meist sehr 
schnellen Teil und einem eher langsamen. Mit der extra "Stufe" wird die 
Auslegung dann schon einiges komplizierter.

Bei der Auslegung des Stromregelung braucht dann ggf. die Variante mit 
Emitterfolger den schnelleren OP. Die Geschwindigkeit mit der die 
Spannung reduziert werden kann ist ggf. durch die slew rate begrenzt - 
da wäre etwas schneller als der LM358 schon hilfreich. Es hängt aber 
auch von der Art der Schaltung ab.

von dfg (Gast)


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Doppelmoppel schrieb:
> http://www.ti.com/analog/docs/gencontent.tsp?famil...

Danke schön. Dort ist ja tatsächlich eine Tabelle mit
Direktvergleich. Mit sowas hatte ich nicht gerechnet.

von M. K. (sylaina)


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Tany schrieb:
> ArnoR schrieb:
>> Oft wird gesagt, dass ein schnellerer OPV auch die Regelgeschwindigkeit
>> erhöhen würde oder kleinere Ausgangskapazitäten oder beides erlaubt
>
> Ich habe meine Schaltung simuliert.
> Ausgangsspannung soll 5V, Strombegrenzung auf 4A. Ausgangkondensator
> 1µF. Lastwiderstand 1 Ohm.
> Ich habe die OPV durch LT1014 ersetzt, das Resultat wie im Anhang.
>
> Wie würdest du das Verhalten erklären?

Ist das Verhalten auch in der Realität zu beobachten? Dann fände ich es 
recht schlecht, dass beim Abschalten der Last die Ausgangsspannung 
erstmal Vollgas gibt und es einige ms braucht bis die Sollspannung 
erreicht ist. Das liegt auf jeden Fall nicht am 1uF Ausgangskondensator. 
Hier bräuchte man, wie Arno schon sagte, mal den gesamten Schaltplan um 
das genauer bewerten zu können.

: Bearbeitet durch User
von ArnoR (Gast)


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W.S. schrieb:
> Jaja. ich habe rein gefühlsmäßig (ohne es simuliert zu haben) den
> Eindruck, daß es es Designfehler ist

Jaja.

W.S. schrieb:
> Setze zu diesem C doch bitte mal einen Widerstand in Reihe

Warum? Das ergibt natürlich ein anderes Verhalten.

Man kann die Simulation aller gezeigten Bilder (1d...1g) mit idealem OPV 
wiederholen, es gibt (außer in der Nähe der ft des LM358) keinen 
Unterschied zum LM358.

von M. K. (sylaina)


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ArnoR schrieb:
> Man kann die Simulation aller gezeigten Bilder (1d...1g) mit idealem OPV
> wiederholen, es gibt (außer in der Nähe der ft des LM358) keinen
> Unterschied zum LM358.

Alles andere wäre auch Erschreckend da sonst alle Annahmen über den 
realen OPV nicht zutreffen würde. Da hätten wir dann aber Probleme, mein 
lieber Scholli

von Tany (Gast)


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ArnoR schrieb:
> Gar nicht. Ich kenne deine Schaltung nicht.

OK, ich nehme mal eine Schaltung von Lurchi:
Beitrag "Re: Labornetzgerät - Fragen zum Schaltplan"

Die OPVs wurden nicht sehr stark gebremst, also mußten sie noch fast 
volle Bandbreite haben.

mit 470nF am Ausgang und 2A Belastung sieht es wie im Anhang aus.

von Michael B. (laberkopp)


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Lurchi schrieb:
> Die Größe der AC Amplitude muss man in der Simulation nicht anpassen.

Aha, ok.

Lurchi schrieb:
> Die fliegende Low Drop Variante gibt bei der Ausgangsstufe den Strom
> vor. Da wird der Ausgangswiderstand hochohmig, wenn der Regler an die
> Grenzen der Bandbreite kommt. Entsprechend muss in dem Fall der Regler
> einiges schneller ausgelegt werden. Am oberen Ende übernimmt dann der
> Ausgangskondensator mit seinem ESR.

D.h. man sollte im Bild hivolt.gif die Spitze der durchgezogenen roten 
Linie möglichst weit nach unten holen, auf die Höhe mit der sie rechts 
aus dem Bild läuft ? Ja, man kann da noch was machen, Bild hivolt3.gif

Die Bilder stammen von dem floating LM393 Regler mit MJL3281A diesmal 
als 250V/250mA Regler. Ich finde die Daten schon ok: Anstieg von 100 auf 
200V in 100us, Ausregeln von Überstrom bei 0.2A (grüne Linie) in 500us, 
mit (nicht abgebildet) Überschwingern von bloss 1mA (1%).

von Lurchi (Gast)


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Arnos Betrachtungen sind im AC Modus und damit für kleine Signale 
gültig. Bei großen Sprüngen kann ein Teil des Reglers in die Begrenzung 
kommen (z.B. Slow rate limit, Strom gegen 0) und so zusätzliche Effekte 
verursachen. Auch der Übergang zwischen CC und CV modus ist so eine 
nichtlineare Sache.

Ein gutes Verhalten für den Kleinsignalfall ist aber erst einmal die 
Grundlage. D.h. die Reihenfolge ist oft sich erst einmal die Spannungs- 
und Stromregelung getrennt anzusehen und erst dann den Übergang und 
große Sprünge zu betrachten. Das geht dann ggf. nur in der Transienten 
Simulation.

Für die Optimierung der Nichtlinearen Teile kommen dann ggf. Dioden dazu 
oder das Feedback wandert ggf. hinter die Dioden, statt direkt am 
Ausgang des OPs.

von Michael B. (laberkopp)


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Und, weil wir gerade dabei sind, ein uA723 Regler mit Sziklai-Pair.

Der braucht einen 100 mal grösseren Ausgangselko, regelt somit nicht von 
1kHz bis 1MHz sondern nur von 10Hz bis 10kHz, und kommt nicht klar mit 
Ausgangselkos unter 1 Ohm ESR. Falls das jemand verbessern will sind die 
DSimulationsdateien anbei.

von Lurchi (Gast)


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@  Michael Bertrandt
Der Regler mit dem LM393 ist ziemliche Glückssache. Dort geht das 
schlecht definierte HF verhalten des LM393 ein. Von der Tendenz ist die 
Auslegung zu schnell um gut reproduzierbar zu sein. Wenn es real so 
funktioniert wäre das Verhalten ggf. gut, die Wahrscheinlichkeit ist 
aber mit dem LM393 klein.
In der Simulation kommt man ggf. in die Versuchung mit den Kondensatoren 
die HF Eigenschaften zu sehr zu optimieren um den Regler besonders 
schnell zu machen. Das geht ggf. indem man die ungewollten 
Phasenverschiebungen teilweise durch genau dazu passende Werte 
ausgleicht. Man sollte die Bezeichnung Kompensation nicht zu wörtlich 
nehmen. So bekommt man ggf. eine Simulation die sehr gut funktioniert, 
aber real dann oft nicht geht, weil zusätzliche parasitäre Effekte dazu 
kommen und die realen Teile minimal anders sind.

Im wesentlichen will man dass die Ausgangsimpedanz nicht zu hoch wird, 
und im Übergangsbereich zum Kondensator sollte kein Ausgeprägte Resonanz 
sein. Das grobe Verhalten ist eigentlich immer gleich: sehr kleine 
Impedanz bei DC, dann ein Anstieg mit der Frequenz. Bei hohen Frequenzen 
bestimmen der oder die Kondensatoren am Ausgang das Verhalten. Die 
kleinen Unterschiede liegen im Übergangsbereich. Gut wäre hier ein 
Übergang mit einem Ohmschen Verhalten auf niedrigem Niveau (z.B. 1 Ohm 
oder weniger).

Der wesentliche Teil für einen Regler ist auch nicht die Geschwindigkeit 
mit der der Regler einem neuen Sollwert folgen kann, sondern wie schnell 
externe Störungen (Sprünge im Strom) ausgeregelt werden können. Das 
verhalten kann ähnlich sein, muss es aber im Detail nicht sein. Das 
trifft auch für einige von Arno's Simulationen zu.

Für nur die Endstufe macht es schon Sinn, als erstes zu testen wie die 
sich bei ändernden Stellwerten verhält.

von malsehen (Gast)


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Ich bin echt gespannt.
Es soll etwas nachbausicheres entstehen?
Freue mich schon.

von dfg (Gast)


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Das sollte schon zu schaffen sein, @malsehen.

Angenommener Extremfall: Sogar ein relativ schnell regelndes 
Netzteil-Design, und sogar mit Skalierungs-Möglichkeit hin zu relativ 
(!) hoher U(out) und auch I(out), ließe sich recht nachbausicher 
gestalten.

Wenn man durch kluge Leiterbahnführung und Platzierung des/der 
Leistungs-Transistor/s/en auf der Platine - also nahe am Regler - für 
möglichst kleine (und so bei jedem Nach-Bauer dieses Designs praktisch 
identische ...) Parasiten sorgte, sollte das gehen.

Nur muß dann halt das erarbeitete (+ geprüfte) Layout auch von "Kandidat 
X" zwingend benutzt werden (und auch die Parameter der Bauteile halbwegs 
passen - nix da mit "egal - halt irgend etwas aus der Kiste"!), wenn er 
denn jenes dynamische Design will.

Nachbausicher kann man ganz unterschiedlich definieren, verstehen, 
meinen. (Und auch ermöglichen, indemman für potentielle Schwierigkeiten 
vorsorgt, und "Umwege" bereitstellt.)

Das Ergebnis muß auch nicht automatisch schlecht(er) sein, nur weil man 
es nachbausicher hinbekommen wollte. Kluge Köpfe haben kluge Ideen, und 
solche sind hier durchaus am Start.

Also keine Bange, @malsehen. Deine (Vor-)Freude paßt schon. ;-)

von malsehen (Gast)


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dfg schrieb:
> Nach-Bauer dieses Designs praktisch
> identische ...) Parasiten sorgte, sollte das gehen.

Habe verstanden, lese weiter.

von Michael B. (laberkopp)


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dfg schrieb:
> Sogar ein relativ schnell regelndes
> Netzteil-Design, und sogar mit Skalierungs-Möglichkeit hin zu relativ
> (!) hoher U(out) und auch I(out), ließe sich recht nachbausicher
> gestalten.

Das ist schön, just do it.

von Tany (Gast)


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Was der Meister früher bemängelt hat, habe ich längst umgesetzt, fiel 
mir grad ein. ;-)

Beitrag "Re: Labornetzteil Simulation schwingt"

von M. K. (sylaina)


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Tany schrieb:
> Was der Meister früher bemängelt hat, habe ich längst umgesetzt, fiel
> mir grad ein. ;-)
>
> Beitrag "Re: Labornetzteil Simulation schwingt"

Da solltest du noch das Modell zum LM339 mit dazu packen, sonst ists 
recht medium ;)

von Tany (Gast)


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bitte schön.

von Michael B. (laberkopp)


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Tany schrieb:
> Was der Meister früher bemängelt hat, habe ich längst umgesetzt, fiel
> mir grad ein. ;-)

Wieder so ein Netzteil, daß den Spannungsabfall am shunt bei der 
Ausgangsspannung mitmisst.

Aber: Mit LM339. Der Komparator kommt mir bekannt vor.

von dfg (Gast)


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Michael B. schrieb:
>> Sogar ein relativ schnell regelndes
>> Netzteil-Design, und sogar mit Skalierungs-Möglichkeit hin zu relativ
>> (!) hoher U(out) und auch I(out), ließe sich recht nachbausicher
>> gestalten.
>
> Das ist schön, just do it.

Ob, und wann genau, es dazu kommt, kann ich nicht sagen. Und das habe 
ich auch nicht behauptet. Dein saloppes "just do it" soll wohl bedeuten, 
das sei nahezu unmöglich. Ich glaube aber, das ist es nicht. Na, von mir 
aus bin ich halt auch mal blauäugig. Ich werde weiterhin darauf hoffen.

von Lurchi (Gast)


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Wenn man die Ansprüche nicht so hoch anlegt kommt man mit der Form als 
Emitterfolger und einem langsamen Regler dazu auch schon sehr weit. Die 
Variante ist zum einen einfach zu verstehen und dadurch auch gut zu 
skalieren, bzw. an die Lastkapazität anzupassen.

Weil die Spannungsregelung allerdings langsam ist, muss man beim 
Übergang zur Stromregelung allerdings etwas aufpassen, dass es dann 
nicht nach einem Kurzschluss keinen massiven Überschwinger gibt. Das 
sollte aber gehen.

Der LM393 oder als 4-fach Version LM339 sind Komparatoren. Für eine 
zuverlässige analoge Funktion sind die nicht geeignet. Die Modelle sind 
bei den vielen Herstellern auch nicht aussagekräftig - d.h. auch die 
Simulation ist nichtssagend. Die Punkte wo den LM393 nutzen könnte wäre 
zur Anzeige ob Strom oder Spannungsregelung aktiv ist, oder für ein 
Umschalten der Trafoabgriffe.

von Der Dreckige Dan (Gast)


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dfg schrieb:
> Ich werde weiterhin darauf hoffen.

Da scheinst du hier in reichlich Gesellschaft zu sein.

Anfangs dachte ich noch, die gezeigten Schaltungen wären ein Witz. Aber 
inzwischen weiß ich, daß sie es einfach nicht besser können, offenbar 
zeitlebens nur fertige Schaltpläne abgekupfert oder Module 
zusammengesteckt haben.
Anders ist einfach nicht zu erklären, daß fast alle Pläne locker aus den 
70er Jahren stammen könnten. Und das soll dann zuverlässig und leicht 
nachbaubar sein. Das genaue Gegenteil ist der Fall.

Niemand macht auch nur den Versuch, an trippel-Darlington, uA723 und 
BE-Strecken als Referenz etwas zu ändern. Dann kehrt bitte lieber wieder 
zu euren LM324 zurück, das war immerhin erst in den 80ern Standard.

Und kommt bloß nicht auf die Idee, nach modernen Bauteilen Ausschau zu 
halten! Sowas ist einfach nie gut, ausschließlich was für die Industrie! 
Labornetzteile verlangen althergebrachter Technik, geeignete Bauteile 
erkennt man leicht daran, daß es nur noch abkopierte Seiten als 
Datenblätter gibt.

So, und nun einfach weitermachen... Die nächste unangenehme Kritik dann 
wieder, sobald auch noch die Germanium-Schwelle unterschritten wird. 
Also voraussichtlich schon nächste Woche.

von M. K. (sylaina)


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Der Dreckige Dan schrieb:
> So, und nun einfach weitermachen... Die nächste unangenehme Kritik dann
> wieder, sobald auch noch die Germanium-Schwelle unterschritten wird.
> Also voraussichtlich schon nächste Woche.

Bring uns doch mit deinem eigenen Schaltungsvorschlag auf den deiner 
Meinung nach richtigen Weg. Es wäre doch so leicht für dich, uns den 
Zahn mit LM324 und Co zu ziehen wenn du doch nur den Mut hättest, dich 
bzw. deinen Schaltungsvorschlag unserer Kritik auszusetzen. Aber das 
scheint generell das Problem der modernen Schaltungen und Bauteile zu 
sein bzgl. LNG: Die sind alle anscheinend nicht kritikfähig weshalb sie 
sich hier nicht blicken lassen.

von dfg (Gast)


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Der Dreckige Dan schrieb:
> Die nächste unangenehme Kritik dann
> wieder, sobald auch noch die Germanium-Schwelle unterschritten wird.

Hiermit biete ich meine Vorräte an Kleinsignal-Germaniums für beliebige 
Einsätze im LNG, und die AD150 etc. allen Interessierten als PNP für 
eine Sziklai-Endstufe an. Sind schon einige da.

Nur, damit Du sofort zurückkommst. Ohne Dich geht gar nix.

von Der Dreckige Dan (Gast)


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M. K. schrieb:
> unserer Kritik auszusetzen

Auf diese Art Kritik kann ich verzichten. Dazu müsstet ihr erstmal in 
Ansätzen ein modernes Netzteil bauen WOLLEN und teilweise auch können.
Kann man hier wirklich nicht erkennen, das wird jeder mit nur etwas 
Ahnung bestätigen.

M. K. schrieb:
> Bring uns doch mit deinem eigenen Schaltungsvorschlag

Damit ihr den abkopiert und es am Ende eh besser konntet? Nein, danke, 
ich bin doch keine 20 mehr...

von Michael B. (laberkopp)


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dfg schrieb:
> Dein saloppes "just do it" soll wohl bedeuten, das sei nahezu unmöglich.

Nein, es bedeutet, Reden und Fordern können viele, Machen dann aber 
wenige.

von Der Dreckige Dan (Gast)


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Ich versteh das ganz generell nicht. Es handelt sich hier um ein Hobby. 
Nehmen wir mal als Vergleichshobby: Billard. Dort wird jeder versuchen, 
einer der Besten zu sein. Und das erreicht man mit Können, aber auch mit 
dem besten Equipment, auf einem geeigneten Tisch usw..

Warum hier nicht? Auf das Billardspielen übertragen wehrt ihr euch 
vehement gegen moderne Queues, spielt auf hundert Jahre alten Tischen 
und lasst nicht von total abegnuddelten Kugeln ab. Können kann so auch 
gar nicht erst entstehen, weil selbst bei absolut gleichem Stoß jede 
Kugel woandershin rollt...

Kurioserweise spielt diesmal nicht mal das Geld eine Rolle, denn die 
drei modernen Teile bekommt man nun wirklich noch im einstelligen 
Bereich.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Der Dreckige Dan schrieb:
> Damit ihr den abkopiert und es am Ende eh besser konntet? Nein, danke,
> ich bin doch keine 20 mehr...

Da ist ja eigentlich kaum notwendig. Seit den 70er Jahren hat sich in 
der Architektur der linearen LNGs außer einigen moderneren Halbleitern 
nicht mehr viel im Prinzip geändert. Nur die Art der Bedienung durch uC 
hat sich total gewandelt. Auch Keysight und Co. hält an ihren 
etablierten Grund Konzepten ihrer Regler fest. Auch bei den Anderen 
europäischen Herstellern ist das der Fall. Die etablierten Architekturen 
funktionieren und sind billig und zuverlässig.

Als Hobbyist ist es keine Schande Bewährtes von der Industrie zu 
adoptieren. Wer selber was Neues von Grund auf entwickeln will muss dann 
eben den entsprechenden Aufwand treiben.

Interessanterweise ist mir im Augenblick kein Hersteller bekannt, der 
z.B. ein LNG auf DSP Basis verkauft. Man sieht zwar Ansätze in den App 
Notes einiger Halbleiterhersteller. Kommerziell hat sich aber dieser Weg 
scheinbar noch nicht gelohnt. Abgesehen davon zahlt sich wahrscheinlich 
deren Entwicklung wegen des großen Zeitaufwands für ein Einzelstück 
nicht wirklich aus, es sei denn man hat technisches Interesse und 
Motivation an der Materie.

Ganz im Ernst, es wäre edukativ trotz Deiner Einstellung Näheres von 
Deinem Ansatz zu hören. Zumindest eine kurze Erläuterung des Konzeptes 
wäre nett.

von M. K. (sylaina)


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Der Dreckige Dan schrieb:
> Auf diese Art Kritik kann ich verzichten. Dazu müsstet ihr erstmal in
> Ansätzen ein modernes Netzteil bauen WOLLEN und teilweise auch können.
> Kann man hier wirklich nicht erkennen, das wird jeder mit nur etwas
> Ahnung bestätigen.

Wir würden ja gerne was besseres bauen wollen, das beste, was uns bisher 
eingafllen ist, wurde bereits vorgestellt. Jetzt kommen aber User wie du 
die meinen unsere Konzepte seien doch von Vorgestern (was ja auch so 
ist) und das könne man viel besser machen. Auf die Nachfrage jedoch, wie 
es besser geht, kommt schlicht und ergreifend leider nichts mehr. Daher 
drängt sich der Verdacht auf, dass User wie du gar kein besseres Konzept 
habt. Was ihr auf jeden Fall nicht habt: Verständnis wie ein Forum wie 
dieses hier funktioniert. Denn das ist nicht dazu da, Wissen geheim 
zuhalten sondern es zu teilen, ganz göeich wie gut oder schlecht es ist. 
Im Idealfall profitieren ja alle Forennutzer davon. Von einem geheim 
gehaltenen Wissen profitiert niemand: Wir werden weiterhin über die 
veralteten Konzepte diskutieren und Nutzer wie du werden sich weiterhin 
über die veralteten Konzepte aufregen.

von M. K. (sylaina)


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Der Dreckige Dan schrieb:
> arum hier nicht? Auf das Billardspielen übertragen wehrt ihr euch
> vehement gegen moderne Queues, spielt auf hundert Jahre alten Tischen
> und lasst nicht von total abegnuddelten Kugeln ab. Können kann so auch
> gar nicht erst entstehen, weil selbst bei absolut gleichem Stoß jede
> Kugel woandershin rollt...

Naja, die modernen Queues und Tische hält auch niemand geheim, ganz im 
Gegensatz zu den modernen LNG Konzepten ;)

von juergen (Gast)


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MaWin schrieb:
> juergen schrieb:
>> Hatte ich auch mal verbaut! Was soll das bringen? Der kostet 6 Euro,
>


> Jetzt wird's aber peinlich oder dreist...


Was sind denn das für Umgangsformen???


> In der Praxis ist es noch schlimmer, ein 30V~ Trafo wie vorgesehen

> Die Auslegung ist gemeingefährlich und sicher nicht als Nachbauvorschlag
> geeignet...

Was soll man da noch sagen? Die Schaltung muß runtergemacht werden, mit 
allen Mitteln!!!


>
> Das brauche ich nicht mutmassen, das belegt die Simulation, die du ja
> ablehnst. Also mach es, probiere es aus, klemm den Ausgang des LM337 (in
> deinem Schaltplan fehlerhafterweise als LM377 gekennzeichnet) auf Masse
> (0V) wie das bei kurzgeschlossenem Elko passieren würde und bei jedem
> Einschalten passiert wenn die Hauptspannung schneller steigt als die
> Hilfsspannung, und schau dir den Ausgang an.
>



Die Spannung läuft nicht hoch, nicht am LNG 3A!
Weder bei 0V noch bei höherer Spannungsvoreinstellung läuft die Spannung 
hoch.

Der Zeiger bleibt beim Ausschalten bei Null wie festgenagelt stehen. 
Evtl. kann durch Induktionsspannung vom Netztrafo ein winziger piek 
(0,1V) durchkommen.

Ich zitiere den Autor der originalen Schaltung "Neues vom alten 723" von 
1985:

"Nach dem Abschalten der Netzspannung sinkt die negative Hilfsspannung 
langsamer als die positive Ausgangsspannung, so daß letztere nicht 
"hochlaufen" kann."

Was ist daran so schwer zu verstehen? Selbst wenn die Spannung 
hochliefe, ließe sich das leicht durch entsprechende Außenbeschaltung 
verhindern.
Aber darauf kommt es dir ja gar nicht an. Dir geht es nur darum, die 
Schaltung niedermachen.

Du hast zu viel simuliert! Deine Interpretationen sind fehlerhaft.
Greif besser mal zum Lötkolben! Frag Gerhard! Der wird dir helfen.

von Michael B. (laberkopp)


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Gerhard O. schrieb:
> Da ist ja eigentlich kaum notwendig. Seit den 70er Jahren hat sich in
> der Architektur der linearen LNGs außer einigen moderneren Halbleitern
> nicht mehr viel im Prinzip geändert.

Daher entwirft man auch keine Audioverstärker mehr (ein Audioverstärker 
ist genau dasselbe wie ein Spannungsregler, nur dass bei ihm die 
Spannung von der Eingangsspannung abhängt statt von einer Referenz), 
sondern nutzt die Geräte aus den 1970gern... oh Mann, wirf Hirn.

Dabei ist die Liste lang, was selbst bei Labornetzteilen von 
Markennamenherstellern schief läuft, z.B. Spannungsspitzen beim ein- und 
ausschalten.

Aktuell sind prozessorfernbedienbare Netzteile selbst im Billigsegment 
angekommen, per LabView als Arbiträrgenerator verwendbar, per USB zur 
Protokollierung z.B. des Akkuladeverlaufs, und Schaltnetzteile werden 
beherrscht. Leistungen gehen in den Kilowattbereich.

Aber klar muss man seit den 70gern nichts mehr tun... wenn man komplett 
verwesen will. Die Chinesen werden schon nachdenken, für die haben die 
70ger unter Mao stattgefunden, die stecken nicht im Altertum fest.

von Michael B. (laberkopp)


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juergen schrieb:
> Die Spannung läuft nicht hoch
> Ich zitiere
> "Nach dem Abschalten der Netzspannung sinkt die negative Hilfsspannung
> langsamer als die positive Ausgangsspannung, so daß letztere nicht
> "hochlaufen" kann."

Jeder Laie sieht an dem Satz, daß die Spannung hochlaufen wird, wenn die 
negative Hilfsspannung fehlt. Welche Spannung beispielsweise beim 
Einschalten als erste hochläuft, ist nicht definiert, hängt von der 
Weichheit des Trafos ab, und du hast ja auf 2 Trafos umgestellt.

> Was ist daran so schwer zu verstehen? Selbst wenn die Spannung
> hochliefe, ließe sich das leicht durch entsprechende Außenbeschaltung
> verhindern.

Na dann ist ja gut, willst du das bei jedem anstöpseln einer eventuell 
empfindlichen Schaltung (rPi..) auch dranbauen ?

> Aber darauf kommt es dir ja gar nicht an. Dir geht es nur darum, die
> Schaltung niedermachen.

Bei ICs, die als Datenblatt maximum rating 40V haben, aber mit 46.5 bis 
57V bombardiert werden, ist das nötig. Dein Problem ist, daß du die 
Defizite nicht erkennst und Fanboy bist. Gehirn ausgeschaltet.

Hättest du dein Gehirn eingschaltet würdest du erkennen, daß als Trafo 
nicht 30V sondern nur 20V möglich sind, daß damit die Ausgangsspannung 
nur noch bis 15V reicht, daß man einen Schutz einbaut der bei noch nicht 
anliegender negativer Hilfsspannung den Regler runterzwingt, und 
allgemein: Dass ein uA723 nicht mehr zeitgemäss ist weil er nie als 
Labornetzteilschaltkreis gedacht war, sondern nur als aufwändiger 
LM317/LM7805 mit fester nicht genau definierter Strombegrenzung.

von juergen (Gast)


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Ich habe gehört, die Grundlagenforschung zum Magnetismus sei eingestellt 
worden, da keine neuen Erkenntnisse mehr auf dem Gebiet zu erwarten 
sind.

von juergen (Gast)


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Michael B. schrieb:
> juergen schrieb:
>> Die Spannung läuft nicht hoch
>> Ich zitiere
>> "Nach dem Abschalten der Netzspannung sinkt die negative Hilfsspannung
>> langsamer als die positive Ausgangsspannung, so daß letztere nicht
>> "hochlaufen" kann."
>
> Jeder Laie sieht an dem Satz, daß die Spannung hochlaufen wird, wenn die
> negative Hilfsspannung fehlt. Welche Spannung beispielsweise beim
> Einschalten als erste hochläuft, ist nicht definiert, hängt von der
> Weichheit des Trafos ab, und du hast ja auf 2 Trafos umgestellt.


Du und MaVin seid dicke Freunde? Für mich ist hier jetzt Schluß.

von Roland F. (rhf)


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Hallo,

Michael B. schrieb:

> Daher entwirft man auch keine Audioverstärker mehr (ein Audioverstärker
> ist genau dasselbe wie ein Spannungsregler, nur dass bei ihm die
> Spannung von der Eingangsspannung abhängt statt von einer Referenz),
> sondern nutzt die Geräte aus den 1970gern... oh Mann, wirf Hirn.

Naja, stimmt ja auch. Das was in den letzten Jahren im Bereich der 
Audioverstärker neu entwickelt wurde sind digitale Endstufen und die 
sind ja dann eher mit den von Gerhard angesprochenen LNGs auf DSP Basis 
vergleichbar.
Vergleicht man dann noch digitale und analoge Konzepte in Bezug auf ihre 
Nachbausicherheit und Nachbaumachbarkeit (den das war ja eines der 
erklärten Ziele zu Anfang dieser Diskussion), bleibt eigentlich für ein 
LNG (oder einen Analogverstärker) nur die analoge Variante übrig.

> Aktuell sind prozessorfernbedienbare Netzteile selbst im Billigsegment
> angekommen, per LabView als Arbiträrgenerator verwendbar, per USB zur
> Protokollierung z.B. des Akkuladeverlaufs, und Schaltnetzteile werden
> beherrscht. Leistungen gehen in den Kilowattbereich.

Und was hat jetzt die Bedienlogik/Bedienoberfläche des LNGs mit dem 
Reglerkonzept des LNGs zu tun?

> Aber klar muss man seit den 70gern nichts mehr tun... wenn man komplett
> verwesen will.

Und wo sind jetzt die ultramodernen Konzepte, die uns zeigen wie man 
LNGs in den 2010er-Jahren baut?

rhf

von M. K. (sylaina)


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Roland F. schrieb:
> Und wo sind jetzt die ultramodernen Konzepte, die uns zeigen wie man
> LNGs in den 2010er-Jahren baut?

Bisher nicht vorhanden. Zumindest was die linear geregelten LNGs 
betrifft um die es hier geht. Klar, man kann natürlich auch LNGs auf 
Schaltreglerbasis aufbauen, das ist sicher auch recht interessant aber 
die Nachbausicherheit wird dann schon etwas leiden.

Und zum Vergleich Audioendstufe: Ja, da haben sich die Konzepte im 
Prinzip auch schon seit Jahren nicht mehr geändert. Geändert hat sich 
lediglich die Qualität der Bauteile aber die Grundkonzepte sind doch 
auch hier nix neues mehr.

von Lurchi (Gast)


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Soweit ich es verstanden habe gibt es neue LNGs wo die Regelung von 
einen FPGA unterstützt wird. Das ist aber für den Eigenbau reichlich 
anspruchsvoll. Das ist dann auch eine ganz andere Preisklasse als die 
meisten hier planen. Von Hand löten ist bei BGAs auch nicht so spaßig.

Bei den linearen Schaltungen LNG Schaltungen hat sich nicht so viel 
getan. So wie es Aussieht nutzen viele der kommerziellen Geräte den 
fliegende LDO Regler. Der hat für die Steuerung und Anzeige per µC auch 
gewisse Vorteile. Für ein einfaches Netzteil ist es aber etwas Störend, 
dass man die 2. getrennte Versorgung braucht. D.h. in der Regel einen 2. 
Trafo oder ersatzweise einen DC/DC Konverter. Die einfachen LNGs nutzen 
z.B. Korad3005 usw. nutzen dabei zum Teil die ganze primitive Schaltung 
ohne extra Maßnahmen für Spezialfälle wie das einschalten. Da könnte man 
tatsächlich eine bessere Schaltung hinbekommen - darf sich dann aber 
nicht beschweren wenn man 3 kleine Transistoren oder Dioden mehr 
benötigt als die Chinesen.
Insbesondere das Problem mit einem Hochlaufen, weil die Hilfsspannung 
noch nicht da ist, ist vermeidbar.

Für ein LNG mit kleinerer Spannung (bis etwa 25 V) kann man aber auch 
das andere Konzept mit Endstufe als Emitterfolger und ohne fliegende 
Hilfsspannung nutzen. Die Schaltung ist etwas einfacher und vor allem 
die Auslegung ist weniger kritisch. Da darf man dann vermutlich auch den 
Transistor mit 1 m losem Kabel anschließen und man hat trotzdem eine 
gute Performance. Bei der Spannungsregelung gut und bei der 
Stromregelung ggf. etwas langsam, aber dafür auch mit kleinem 
Kondensator am Ausgang. Die langsame Stromregelung ist in Grenzen mit 
einem extra Kondensator am Ausgang vergleichbar. In der Summe ist man 
dabei immer noch gut.

Man sollte von einem einfachen Netzteil auch nicht erwarten, dass es 
wesentlich besser ist als die kommerziell erhältlichen. Die groben 
Macken kann man aber vermeiden. Vielfach werden hier einfach 
übertriebene Forderungen (z.B. extrem kleiner Kondensator am Ausgang) 
gestellt.

Eine Eigenbauschaltung, die zufällig noch nicht beim Schwingen erwischt 
wurde ist dabei auch kein Maßstab - das kann für ein Einzelstück gut 
gehen, ist aber bei hoher Regelgeschwindigkeit nicht unbedingt zu 
reproduzieren. Ich hätte da schon die Anforderung, dass es in der 
Simulation funktioniert und auch nicht so empfindlich auf Toleranzen ist 
und auch real nach zu bauen ist.

von dfg (Gast)


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juergen schrieb:
> Du und MaVin seid dicke Freunde? Für mich ist hier jetzt Schluß.

Jetzt beruhig Dich wieder - das ist doch unerheblich.
Und bestimmt kein Grund, sich aufzuregen. Ungesund.

juergen schrieb:
> Michael B. schrieb:
>> juergen schrieb:
>>> Die Spannung läuft nicht hoch
>>> Ich zitiere
>>> "Nach dem Abschalten der Netzspannung sinkt die negative Hilfsspannung
>>> langsamer als die positive Ausgangsspannung, so daß letztere nicht
>>> "hochlaufen" kann."
>>
>> Jeder Laie sieht an dem Satz, daß die Spannung hochlaufen wird, wenn die
>> negative Hilfsspannung fehlt. Welche Spannung beispielsweise beim
>> Einschalten als erste hochläuft, ist nicht definiert, hängt von der
>> Weichheit des Trafos ab, und du hast ja auf 2 Trafos umgestellt.

Bis hier hin kein unlösbares Problem, wenn man dafür sorgt, daß beim 
Einschalten die Hilfsspannung zuerst "da ist" (z.B. Softstart des 
Haupt-Trafos), und beim Ausschalten eben zuletzt "runtergeht". Kann man 
doch auf untersch. Weise für alles sorgen, oder nicht?

Nichtsdestotrotz würde ich (persönlich) mehr wollen, als ein µA723-LNG.
Das muß aber jeder selbst wissen. Genau so wie beim Thema "Alt-LNG".

Ich kann nur noch einmal bekräftigen: Wenn das "alte" Design die
jeweiligen Anforderungen des Einzelnen erfüllt - gibt es für diese
Person kaum schlagkräftige Gegenargumente.

(Auch, wenn es hier nicht speziell darum geht, Dan.)

von Gerhard O. (gerhard_)


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Ich kann mal den Schnabel wieder nicht halten;-)

Ich bin für den Einsatz einer Unterspannungsblockierung des Ausgangs. 
Sobald die Versorgungsspannung der Reglung absackt sollte die 
Ansteuerung der Endstufe blockiert werden. Dann erspart man sich schon 
von Haus aus die Unsicherheit darüber wie sich die OPVs während dieser 
Phase verhalten.

Kostenpunktmässig ist dieser zusätzliche Aufwand bestimmt 
vernachlässigbar.. Fertig! Aus! Das wäre am Ende doch zuverlässiger wenn 
man nichts dem Zufall überlässt.

von mike (Gast)


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Hallo

Ich habe das ELO-Netzteil 2 mit ca. 16 Jahren vor mehr als 25 Jahren
aufgebaut und zwar genau nach dem Schaltplan welcher hier von Hr. 
Wilhelm Schürings gepostet wurde.

Ich hab es modifiziert mit 2 Längstransistoren und ich habe es doppelt 
aufgebaut. Es gibt/gab : 2x 0-20V 0-10A, zumindest habe ich die Front so 
beschriftet. ;-)

Was ich noch in Erinnerung habe:
Gute Eigenschaft war, dass die Ausgangsspannung von 0V aufwärts regelbar 
war.
Die Zener-Diode ist mal abgebrannt.
Die Ausgangsspannung hatte den 50Hz-Brumm.
Beim Einschalten hat der Trafo immer einen "Rumps" gemacht.

Es lief aber soweit ganz gut.
Jetzt, es lebt immer noch, sind die Elkos trocken geworden, die Potis 
machen schlechten Kontakt,... verwende ich es nicht mehr.
Ich habe mir später einfach ein Netzgerät gekauft weil ich in die Jahre 
gekommen bin und lieber was "moderneres" bauen möchte.

Das soll aber nicht heißen, dass Netzteilbau aus der Mode gekommen ist.
In der Firma entwickle ich eher Netzteile mit Schaltreglern.
z.B. Auf einer 2x2cm PCB: 12V_in->5V_out mit 20A!

Liebe Grüße
Mike

von Tany (Gast)


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mike schrieb:
> Auf einer 2x2cm PCB: 12V_in->5V_out mit 20A!
Hut ab!
5V 20A macht 100W. Bei einem Wirkungsgrad von 95% bleibt immerhin 5W auf 
2x 2cm hängen.
Das Ding muss also mindestens 97..98% Wirkungsgrad haben.

von Motorrad-Didakt (Gast)


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Ich lache mir einen Ast. Wie im Märchen: "...und wenn sie nicht durch 
Trolle wie MaWin, Laberkopp und den dreckigen Dan zum Wahnsinn getrieben 
werden, diskutieren sie die Netzfrequenz unter 40 Hz"

Zirkus.

von Gerhard O. (gerhard_)


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mike schrieb:
> Die Ausgangsspannung hatte den 50Hz-Brumm.

Wenn ein LNG im CC Modus ist, ist es übrigens normal die 
Ausgangsspannung mit 2f verbrummt zu sehen da ja nur der 
Stromvergleicher die Kontrolle über den Ausgang hat. Das ist kein Fehler 
und muss so sein. Alle LNGs die mir bis jetzt untergekommen sind, machen 
das.

: Bearbeitet durch User
von Tany (Gast)


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Motorrad-Didakt schrieb:
> Ich lache mir einen Ast. Wie im Märchen: "...und wenn sie nicht
> durch
> Trolle wie MaWin, Laberkopp und den dreckigen Dan zum Wahnsinn getrieben
> werden, diskutieren sie die Netzfrequenz unter 40 Hz"
>
> Zirkus.

Ich weiß nicht, wer du bist aber ich ahne was...
Die Herren sind manchmal oder öfter nicht in gleicher Meinung wie 
anderen, manchmal auch frech. All das ist aber keine Grund zur 
Beleidigung.

von mike (Gast)


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Tany schrieb:
mike schrieb:
> Auf einer 2x2cm PCB: 12V_in->5V_out mit 20A!
Hut ab!
5V 20A macht 100W. Bei einem Wirkungsgrad von 95% bleibt immerhin 5W auf
2x 2cm hängen.
Das Ding muss also mindestens 97..98% Wirkungsgrad haben.

Ja, der Wirkungsgrad war bei 97-98%. 2-3W an Verlustleistung.
Wir haben auch die 2 Transistoren mit Wärmematte und Kühlkörper 
versehen.
Bei einem Wirkungsgrad von 95% also 5W Verlustleistung hätten wir es 
schwer gehabt bei so einer kleinen LP die Wärme wegzubringen.

mfg
Mike

von Gerhard O. (gerhard_)


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mike schrieb:
> Ja, der Wirkungsgrad war bei 97-98%. 2-3W an Verlustleistung.
> Wir haben auch die 2 Transistoren mit Wärmematte und Kühlkörper
> versehen.

Hallo Mike,

ich nehme an Du verwendest einen synchronen Buck Converter mit MOSFET 
Commutation. Welche Taktfrequenz? Ist das L selber gewickelt oder COTS? 
Falls selber gewickelt; Toroid mit HF-Litze?

Darfst Du hier mehr darüber sagen oder ist es ein streng gehütetes 
Firmengeheimnis?

Ich habe früher mal mit LT Synchronen Buck Convertern bis 10A 
(9-30V->5V)gearbeitet. Da war der Wirkungsgrad auch super. Allerdings 
war es nicht so klein (30mm Toroid).

Gruesse,
Gerhard

von mike (Gast)


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Hallo Gerhard

Es wurde der LM27402SQ/NOPB mit 2 BSC0902NS-Transistoren und
die 744355182 Würth Spule verbaut. Eingangsseitig 6x22µF, Ausgangsseitig 
6x47µF. 300kHz ist die Switching frequency.

mfg
Mike

von Gerhard O. (gerhard_)


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mike schrieb:
> Hallo Gerhard
>
> Es wurde der LM27402SQ/NOPB mit 2 BSC0902NS-Transistoren und
> die 744355182 Würth Spule verbaut. Eingangsseitig 6x22µF, Ausgangsseitig
> 6x47µF. 300kHz ist die Switching frequency.
>
> mfg
> Mike

Hallo Mike,

danke für die Informationen. Ich war nur neugierig. Ich hatte schon fast 
gedacht die SF wäre höher bei der Größe Deiner Bord. Den LM27402SQ kenne 
ich noch nicht. Bei mir war das der LTC1149. Allerdings nur 95% WG.

Gruesse,
Gerhard

von dfg (Gast)


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mike schrieb:
> Auf einer 2x2cm PCB: 12V_in->5V_out mit 20A!

Die Leistungsdichte ist wirklich sehr beeindruckend. In dem extremen 
Bereich habe ich noch nichts gemacht. Auch, wenn es hier nur um 2,4:1 
geht (und alles vielleicht im Luftstrom der Fans liegt), ist das eine 
beachtliche Leistung, einen Buck so dermaßen "kleinzukriegen".  O.O

mike schrieb:
> ... die Transistoren mit Wärmematte und Kühlkörper versehen.

Wie macht man das? Meinst Du auf die Oberseite der sehr flachen PG-TDSON 
Gehäuse? Oder hattet ihr "was darunter" - und wenn, dann was genau?

(Sollten die Fragen zu weit gehen, tut es mir leid. Aber diesen Punkt
finde ich nun mal sehr interessant, die Gehäuse sind mir fremd. Daß Du
aber nicht einfach so alles verraten kannst, dürfte klar sein.  :-)

von mike (Gast)


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Hallo

Diese Wärmematte (Wärmeleitpad) zuschneiden und auf die Oberseite
des Transistors legen. Darauf ein Alu-Kühlkörper(dieser wurde speziell 
gefertigt). Es würde ja mit Wärmeleitpaste auch gehen, nur der Vorteil 
bei dem Wärmeleitpad ist jener, dass man mechanisch 
"Trans.-zerstörungsfreier" den Kühlkörper befestigen kann, weil das 
Wärmeleitpad gestaucht werden kann.

Zusatz:
Es gibt DCDC-Module z.B. PTH08T220W um 20€ bis 16A.

mfg
Mike

von Michael B. (laberkopp)


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von dfg (Gast)


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Mike, danke dafür. Ja klar, ohne Pad(s) werden solche Abweichungen auch 
ausgeglichen. Mittlerweile soll es da auch recht "leitfähige" geben.

Die Mini-Module von TI sind auch recht nett. Wurden schon vor über 10 
Jahren entwickelt, kaum zu fassen... ;-)  Schade, daß man keine Infos 
zum "Turbo"
(oder gesamte Innenschaltung) findet. Aber danke für den Tip.

Michael B. schrieb:
> Labornetzteilthreads kommen hier immer wieder dran:

Freilich wurden schon viele LNG diskutiert. Aber der Thread hier hat aus 
mehreren Gründen einen Sinn. Es soll ein Konzept, bzw. sollen mehrere 
Konzepte, entstehen, welche mehrere Voraussetzungen (siehe Possetitjels 
pdf oder im gesamten Thread) erfüllen.

(Und was noch überhaupt nicht vorhanden ist, sind erwähnte, für JEDEN 
nachvollziehbare, Informationen zur exakten Funktion solcher (am besten 
verschiedener) Regler. Darum bat ich schon vor "Äonen", und ein Teil der 
Infos kam auch - wenn auch (noch) durcheinander. Mal sehen...)

Mir selbst ist dabei ehrlich noch etwas wichtig:

Daß das Regelkonzept [mit allen "Eigenheiten"] des (bzw. der) 
entstehenden LNG(-e) von der Mehrheit der Leute, die hiervon wirklich 
etwas verstehen, als GUT befunden wird.

(Das ginge theoretisch auch bei einem beliebigen -ausreichen guten 
-schon bestehenden Konzept, sofern komplett, allerdings findet man wohl 
eher keinen Thread, in dem ein Gerät mit allen Parametern glaubhaft 
eröffnet, von der gesamten "Analogen µC-Mehrheit": (für die weniger 
wissenden Leute) verständlich beurteilt, und allgemein als GUT 
befunden ist/wird.)

Nenn mich "unselbstständig", aber diese allg. Bewertung wäre mir 
wichtig.
Und wenn jene Mehrheit gemeinsam entwickelt... ist das inhärent.

Das aber war jetzt nur mein "egoistischer" Zusatz-Nutzen des Threads.

von dfg (Gast)


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dfg schrieb:
> Ja klar, ohne Pad(s) ... Abweichungen auch ausgeglichen.

Mit Pads!

von Gerhard O. (gerhard_)


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Ich finde wir haben bis jetzt versäumt realistische LNG 
Leistungsvorgaben zu formulieren die für ein Selbstbauprojekt Sinn haben 
um Vergleiche zwischen den einzelnen Designs zu ermöglichen.

Man könnte sich natürlich ungefähr an die die Spezifikationen üblicher 
kommerzieller LNGs halten und einige Standard Testmethoden zu erstellen 
die dem Hobbyist möglich sind.

Wie ich in eigenen Untersuchungen selber erleben mußte, ist eine 
einwandfreie funktionierende elektronische Lastumschaltung zwischen 
0.5/1.0P gar nicht so einfach wegen der Fehlströme zwischen LNG und PE 
der Meßgeräte. Ich habe da schon Einiges erlebt.

Für die Durchführung der LNG Beurteilung sollte man sich nach 
Möglichkeit an die HP APP NOTE 90 halten um eine Standardisierung der 
Tests zu gewährleisten.

Welche Tests sollten wir als Minimalanforderung durchführen?

Regelstabilität im CV und CC Betrieb gegen Laständerungen
Temperaturgang der LNG Reglung im CV/CC Berrieb und der Anzeigen
Genauigkeit und Auflösung der Instrumente
Transientenausreglung nach HP Kriterien (50us/15mV) zwischen 0.5 Last 
und Vollast.
Brumm und Rauschen
Impedanz von DC bis 1MHz (Wahrscheinlich nicht jedem möglich)
Innenwiderstand DC
Ein-und Ausschaltverhalten - Keine Überschwinger sollten toleriert 
werden
Kurzschlußverhalten (Wärme, SOA)
(Dauerkurzschluß sollte nach Möglichkeit angestrebt werden, oder 
zumindest ein thermischer Überlastschutz für Trafo und 
Längsstransistoren sollte vorhanden sein um das Schlimmste zu verhüten)
Unter- und Überspannungstoleranz (Elkos, OPVs)

Wenn ich was vergessen haben sollte, bitte berichtigen.

Jedenfalls wäre es nett wenn wir uns hier irgendwie lose einigen könnten 
welche Faktoren uns wichtig sind.

von Michael B. (laberkopp)


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Gerhard O. schrieb:
> Welche Tests sollten wir als Minimalanforderung durchführen?

Schon vor dem Aufbau, in der Theorie:

Ob das Netzteil die Bauteile innerhalb der Datenblattspezifikation 
betreibt, also Spannungsfestigkeit auch bei +/-10% Netztoleranz und 
Trafo-Leerlaufüberhöhung, Wattwerte der Widerstände auch bei Vollast, 
SOA der Transistoren.

Welches die maximale Kühlkörpertemperatur sein darf, damit die Tj der 
Leistungstransistoren noch im zulässigen Bereich bleibt.

Und in Simulationen:

Aktuell verwende ich in Spice eine Stimuli-Datei, die Transient
Belastung in 3 Stufen (gering mittel viel) X
Reaktion auf Belastungsverdopplung bei 10ms
Reaktion auf Belastunghalbierung bei 20ms
Reaktion auf Verdopplung Sollvorgabe VU Spannung bei 30ms
Reaktion auf Halbierung Sollvorgabe VU Spannung bei 40ms
Reaktion auf Verdopplung Sollvorgabe VI Strom bei 50ms
Reaktion auf Halbierung Sollvorgabe VI Strom bei 60ms
Reaktion auf Wegfall der Hauptspannungs bei 70ms
Reaktion auf Wegfall der Hilfsspannung bei 80ms
Reaktion auf Hochfahren der Hauptspannung bei 90ms
Reaktion auf Hochfahren der Hilfsspannung bei 100ms
wobei die letzteren natürlich davon abhängen welche Art von Netzteil es 
ist, manche haben nur eine Hauptspannung.
und AC Analysis von 0.01Hz bis 100KHz mit 1A macht.

Dabei sollten die 3 Belastungsstufen so ausgewählt werden, daß bei der 
kleinen nie die Strombegrenzung, bei der mittleren die Strombegrenzung 
nur bei Verdopplung der Belastung, der Spannung oder des Stromes, und 
bei der hohen die Strombegrenzung dauernd aktiv ist.

Es fehlt ggf. ein Test auf Welligkeit der Spennnungsversorgung mit 
100Hz.

von Lurchi (Gast)


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Bei der Stabilität der Regelung wäre wichtig für welche Lasten das 
gelten soll. Bei der Spannungsregelung ist eine Kapazität Ausgang der 
kritische Fall. Oft muss man da bei der Auslegung einen Kompromiss 
machen zwischen Geschwindigkeit und Toleranz gegen ungünstige Kapazität. 
Die Grenze ist auch nicht unbedingt scharf - ab einer gewissen Kapazität 
bekommt man (wohl mehr oder weniger zwangsweise) Überschwinger, die dann 
aber einem gewissen Maß nicht mehr zu tolerieren sind. Je nach Schaltung 
könnte es ggf. auch dauerhafte Schwingungen geben - nicht schön, aber 
ggf. zu tolerieren wenn dass erst bei extremen Teilen (z.B. > 10 mF mit 
ESR < 1 mOhm) passiert.

Die Stromregelung hat im Prinzip ein ähnliches Problem / limit bei 
großen Induktivitäten. Allerdings dürfte das der weniger kritische Falls 
ein, weil der Ausgangskondensator dort viel überdecken kann. D.h. gar 
nicht so selten sieht man im wesentlichen die Impedanz des 
Ausgangskondensators.

Ich würde von einem LNG erwarten, dass es bis etwa 1000 µF noch gut klar 
kommt, d.h. noch kein zu starkes nachschwingen bei einem Lastwechsel. 
Bis 10 mF sollte es auch noch nicht instabil werden, ideal auch noch 
einiges weiter.
Je nach Schaltung wird dies vor allem bei kleinen Strömen ein Problem - 
da sollte man schon deutlich unter 10% gehen, ggf. 1 % der Nennlast oder 
gar auch Transienten ganz auf 0.

Bei den Tests sollte man zwischen Simulation und realen Tests 
unterscheiden. In der Simulation hat man kaum Grenzen - es sollte nur 
Einheitlich sein um es besser zu vergleichen. Die Frage ist da eher, was 
ist für einen schneller Vergleich Aussagekräftig. Ich würde hier etwa 
auf die Ausgangsimpedanz im Konstantspannungsmodus bei kleinem und 
großen Strom schauen, etwa als Kurvenschar für 1 mA  10 mA  100 mA / 1 
A.
Ein Testmuster wäre etwa eine Stromfolge von 1 A - 10 mA - 1 A - 10 A - 
1 A, bei einem Eingestellten Stromlimit von 1,5 A und Anstiegszeit von 
z.B. 1 µs. Die 10 A gehen dann größtenteils in die Schutzdiode, als eine 
Art quasi Kurzschluss. Es lohnt sich dabei ggf. den Fall ohne und mit 
zusätzlicher Kapazität an Ausgang anzusehen.

Reale Tests sind nicht so ganz einfach, da dürften vor allem die 
Transitenten runter zu einem kleinen Strom gut reproduzierbar sein. Also 
etwa ein Last schnell ganz abschalten - der Einfachheit halber ggf. auf 
0.
Beim Wechsel auf einen hohen Strom ist leider wohl nur ein Widerstand 
als Last einfach zu realisieren - da dürften vermutlich 10%-50% des 
Nennstromes ausreichen und bevorzugt bei eher hoher Spannung (da hilft 
der Widerstand der Regelung eher weniger). Der 2. wichtige Test wäre der 
Übergang CC-CV und zurück. Beim Übergang CC-> CV kann es einen 
unterschied machen, ob die Strombegrenzung länger aktiv war, oder ggf. 
nur kurz, etwa wenn ein entladener Kondensator angeschlossen wird. Den 
Test sollte man bei niedriger Spannung (etwa 3 V) und ggf. bei eher 
hoher Spannung machen. Wie noch der Strom dabei ist, kann einen 
Unterschied machen muss es aber nicht.

Der Test mit 50% - 100% Nennstrom ist nicht so einfach umzusetzen und 
auch noch eher günstig für einige Netzteile. Auch der Einbruch deutlich 
stärke wird, wären mit da eher 0% - 50% - 0% wichtiger. Die 
Spannungsabweichung nach 50 µs bzw. die Zeit um zurück auf 10 oder 20 mV 
Abweichung zu kommen wären gute Zahlenwerte für einen Vergleich.

Kleine Überschwinger (beim Einschalten / CC -CV Wechsel) sind je nach 
Last ggf. kaum zu vermeiden - solange sie nicht deutlich größer als etwa 
die von den Üblichen Lastsprüngen sind sollten die aber auch nicht so 
sehr stören.

von Michael B. (laberkopp)


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Lurchi schrieb:
> Bei der Stabilität der Regelung wäre wichtig für welche Lasten das
> gelten soll

Und, was sagst du zu diesem Modell, das die Herzen unserer Altertümer 
erfreuen dürfte:

von Lurchi (Gast)


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Die Schaltung mit dem LM723 sieht nicht so wirklich gut aus: Der DC 
Ausgangswiderstand ist eher hoch, die Ausgangsimpedanz bei 1 kHz ist 
auch eher hoch, und die Strombegrenzung ist eher rudimentär. Das liegt 
zum Teil an der Ausgangsstufe und der sehr einfachen Kompensation. Das 
die Regelung stabil ist, liegt zum Teil am relativ großen 
Ausgangskondensator und ggf. auch dem Widerstand der in der Simulation 
als Grundlast genutzt wird.
Auch der hohe DC Widerstand hilft bei der Stabilisierung bei Kapazitiver 
Last. Damit ist man dann bald bei Techniken aus den 1950ern.

Das ist mehr eine Schaltung, wenn man Fehler sucht um daraus zu lernen.
Es ist halt ein Versuch dem 723 auch für höhere Spannungen zu nutzen - 
wenn man das nicht haben muss, würde ich den Umweg bei der Ausgangsstufe 
eher vermeiden.

von Michael B. (laberkopp)


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Lurchi schrieb:
> Das ist mehr eine Schaltung, wenn man Fehler sucht um daraus zu lernen.

Ja, würde ich gerne.
Nach dem du meinen floating LM393 Regler als zu kritisch eingestuft hast 
(dessen Regelverhalten übrigens gleich bleibt wenn man statt der 
Komparatoren einen sauschnellen OpAmp einsetzt wie den LT1886) habe ich 
versucht, dem 723 zum gutmütigeren Regler auszulegen.

> Damit ist man dann bald bei Techniken aus den 1950ern.

> die Strombegrenzung ist eher rudimentär.

> Es ist halt ein Versuch dem 723 auch für höhere Spannungen zu nutzen -
> wenn man das nicht haben muss, würde ich den Umweg bei der Ausgangsstufe
> eher vermeiden.

Normal wäre beim 723 ja eine Emitterfolgerausgangsstufe, aussen zwei 
Transistoren in Darlington-Schaltung, mit den beiden internen 
Transistoren dann ein Quadlington. Die gilt als harmlos, an der kann man 
aber auch nicht viel machen, man muss beispielsweise mit der Verstärkung 
leben die der 723 mitbringt.

Daher habe ich mich für die Sziklai-Stufe als Übrungsobjekt entschieden.

Nehmen wir den 723 mit Sziklai also in dieser Betrachtung mal als 
gegeben hin, auch die 1950ger Jahre UBE Strombegrenzung. Ich will also 
versuchen, diese Grundlage zu verstehen. Daß da nichts besseres 
rauskommt, als 1960, ist mir klar.

Ich denke, daß die Kaskode mit Q5 das Regelverhalten nicht 
verschlechtert sondern sogar leicht verbessert: Anbei die AC Simulation 
derselben Schaltung ohne Kaskode, der Ausgangswiderstand bei niedrigen 
Frequenzen ist leicht höher. Nicht umwerfend, aber zumindest nicht 
schlechter für den Benefit ein Netzteil für nahezu beliebige Spannungen 
zu bekommen.

Der Ausgangswiderstand selbst ist wohl abhängig von der Verstärkung des 
Reglers, fixiert durch den LM723, aber während man beim Emitterfolger 
nichts mehr dran drehen kann, ist hier eine zusätzliche Verstärkung über 
R1 und R4 anpassbar. Ich habe bemerkt, daß damit die Auslegung 
kritischer wird. Ich weiss nur nicht, wie weit ich dort gehen soll, 
bevor du wieder meckerst, im Moment ist es konservativ ausgelegt. Ich 
habe versucht, eine glatte Kurve in AC hinzubekommen, ohne relevante 
Überhöhung bei 10kHz, auch auf das Risiko hin alles um 1 Dekade nach 
links zu verscheiben. Nun wird wieder gemeckert :-)

> Das die Regelung stabil ist, liegt zum Teil am relativ großen 
Ausgangskondensator

Der Regler zeigt auch ein schönes Transient-Diagramm mit 4u7, aber dann 
ist der Kompensationskondensator bloss 4p7. Ich ahne, daß du sagst zu 
klein, zu kritisch (man könnte natürlich die Widerstände 10teln um in 
bessere Regionen zu kommen), und die Überhöhung bei AC Analysis geht bis 
15dB, das sieht sogar für mich nicht gut aus. Kein Wunder, daß 
723-Regler klassischerweise grosse Ausgangselkos hatten.

> und der sehr einfachen Kompensation

Hast du Vorschläge, wie es besser geht ? Ich kenne nur den C2 an Comp. 
Mit einem feedforward-C parallel zu R6 bekomme ich bei dem Regler keine 
Verbesserungen. Bei C's an den Ausgangstransistoren kenne ich mich nicht 
aus, was ich damit positiv oder negativ beeinflussen könnte.

Macht man C2 viel zu gross, wird irgendwann die Stromregelung instabil. 
Dann kann man den Q4 vom BC547C zum BC547A degradieren und bekommt ein 
Verhalten wie mit dem internen Strombgrenzungstransistor. Macht man C2 
dann noch grösser, schwingt auch der. Eventuell kann man da mit ganz 
anderer Schaltung, z.B. Ableitung des Stroms nach VCC- (GND) statt V1-, 
was dran ändern, aber icxh glaube das wäre eher kontraproduktiv.

Was wären also deine Vorschläge, um die Schaltung zu verbessern ? Dir 
gefiel der Ausgangswiderstand nicht. netz5mehrverstärkung.gif zeigt was 
passiert wenn ich mit R1 und R4 die Verstärkung etwas mehr anhebe als 
ich als verträglich ansehe (was nicht heisst, daß man das ncht woanders 
wieder in den Griff bekommen könnte, die Restschaltung ist zu 
Vergleichzwecken unmodifiziert).
Mit schnelleren Transistoren, wie MJL3821, war sie wesentlich 
instabiler, zumindest bekam ich sie nicht so schön hin wie mit dem 
MJ15024, mit langsameren wie 2N3055 merkt man die Verschlechterungen.

von Lurchi (Gast)


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Den lm723 halte ich für einen guten Spannungsregler, aber für ein 
Labornetzteil eher nicht so geeignet: zum einen fehlt der Teil für eine 
gute Stromregelung und zum anderen braucht es Verrenkungen um die 
Spannung bis 0 runter regeln zu können. Das eher schöne am dem Chip ist 
die Referenz - je nach Hersteller soll die recht rauscharm sein. Mehr 
als eine Referenz und einen leidlich guten Differenzverstärker hat der 
Chip nicht zu bieten.

Die Stromverstärkung ist weniger das Problem, eher die Begrenzte 
Verstärkung für die Spannung am Eingang. Die üblichen OPs haben da eine 
zusätzliche Verstärkerstufe drin. Mit einem 100 K Widerstand in der 
Rückkopplung verringert man die Verstärkung zusätzlich und kriegt so den 
schlechten DC Widerstand.

Die Sziklai-Stufe macht vor allem Sinn als NPN mit dem Emitter zum 
Ausgang und dann einen PNP Leistungstransistor. Beim 723 kann man den 
NPN im Chip nutzen, und dann nur einen PNP Leistungstransistor dazu. Das 
reicht allerdings nur für eher kleine Ströme bis etwa 2 A. Damit hat man 
eine Ausgangsstufe mit kleine Ausgangswiderstand, der helfen kann den 
Kondensator am Ausgang klein zu halten. Außerdem hält sich damit die 
Dropout-Spannung in Grenzen.

Die Schwierigkeit verlagert sich aber ein wenig dahin die die 
Sziklai-Stufe stabil zu bekommen, denn auch die kann für sich schwingen. 
Bei der Sziklai-Stufe ist es hilfreich, wenn der Leistungstransistor 
langsamer ist als der am Eingang.

Im Zweifelsfall lohnt es sich erst einmal nur die Ausgangsstufe 
anzusehen, wie die sich verhält. Die beiden Eigenschalten auf die es 
ankommt sind dabei der Ausgangswiderstand, und die Änderung des 
Ausgangsstromes als Funktion des Eingangs, wenn die Stufe gegen einen 
quasi Kurzschluss (großer Kondensator in der Simulation) arbeitet. Wenn 
die beiden Punkte nicht so gutmütig sind, hat die Regelung davor es 
schwer.

Je nach Ausgangsstufe gibt es im wesentlichen 2 Möglichkeiten für die 
Auslegung des Reglers. Dies entspricht etwa der Aufteilung in klassische 
Spannungsregler und LDO Spannungsregler.

1) mit einer niederohmigen Ausgangsstufe (etwa Darlington emitterfolger 
oder Sziklai-Stufe), kann man die einfache Regelung nutzen so wie Arno 
sie angedeutet hat. Bei hohen Frequenzen hat man den Ausgangswiderstand 
der Ausgangsstufe und der Regler hält quasi still. Erst bei relativ 
niedrigen Frequenzen bringt der Reglerteil zusätzliche Verstärkung. 
Entspechend darf der Reglerteil dort auch langsam sein. Man muss den 
Übergang sogar relativ niedrig legen, damit große Kapazitäten am Ausgang 
Toleriert werden können.
Diese Verfahren gibt mit wenig Aufwand und gut reproduzierbar eine 
halbwegs gute Regelung und geht auch mit wenig oder fast ohne Kapazität 
am Ausgang.
Die Auslegung des Kondensators zur Kompensation ist vor allem eine 
Abwägung zwischen schneller Reaktion und der Toleranz gegenüber großen 
Kapazitäten am Ausgang. Der schnelle Teil der Sprungantwort wird von der 
Ausgangsstufe begrenzt. Die kleine Schwierigkeit dabei ist es einen 
kleinen Ausgangswiderstand auch für kleine Ströme zu erreichen, da 
braucht man ggf. genügend Ruhestrom oder gar eine Push-Pull Endstufe.

2) Der 2. Fall ist eine Ausgangsstufe, die nicht so niederohmig ist. 
Dies ist z.B. bei den fliegenden Reglern mit Hilfsspannung der Fall. In 
dem Fall ist die Endstufe i.A. auf eine gute Steuerung des Stromes 
ausgelegt, ohne viel Rücksicht auf den Ausgangswiderstand. So lange der 
hoch ist stört er nicht, und um wirklich zu helfen müsste er schon 
wirklich niedrig sein.
In dem 2. Fall muss der Regler auch den mittleren Bereich übernehmen, 
bevor der Ausgangskondensator übernimmt. Für den Regler geht es darum, 
dass im Bereich vor dem Übergang zum Ausgangskondensator das Verhalten 
eher wie bei einem Widerstand ist, und nicht induktiv, wie man es mit 
einfach nur einem Kondensator im Feedback erhält. In der Einfachen Form 
hat man einen Widerstand in Reihe zum Kondensator am OP. Die begrenzte 
Bandbreite des OPs und vor allem der Endstufe legen fest, ab wo der 
Ausgangskondensator übernehmen muss.  In der Regel benötigt man hier 
einen größeren Kondensator am Ausgang, und es kann helfen, wenn der 
Kondensator am Ausgang einen definierten ESR hat. Die Auslegung ist hier 
schon einiges Komplizierter, und man kommt mit reinem Probieren nicht 
mehr unbedingt zum Ziel. Wenn alles gut passt und die Endstufe schnell 
ist, kann man so besser werden also die einfache Auslegung mit 
niederohmiger Endstufe, aber man kann auch deutlich mehr falsch machen.

Für beide Fälle gibt es noch die Möglichkeit die Toleranz gegen über 
großen Kondensatoren am Ausgang zu verbessern, indem im Teiler für die 
Rückkopplung noch ein Widerstand oder RC Glied eingefügt wird. Die 
Restliche Regelung kann dann etwas schneller werden und nur ein eher 
kleiner Teil der Reaktion ist langsam. In der Sprungantwort sieht man 
das Verhalten dann in Form von 2 Anteilen, einem schnellen und einem 
kleineren langsamen. Wichtiger ist dieser Schritt vor allem beim 2. 
Fall. Der extra Kondensator am Teiler kann auch helfen, um beim Übergang 
CC-CV überschwinger zu reduzieren / vermeiden.

von Michael B. (laberkopp)


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Lurchi schrieb:
> Im Zweifelsfall lohnt es sich erst einmal nur die Ausgangsstufe
> anzusehen, wie die sich verhält. Die beiden Eigenschalten auf die es
> ankommt sind dabei der Ausgangswiderstand, und die Änderung des
> Ausgangsstromes als Funktion des Eingangs, wenn die Stufe gegen einen
> quasi Kurzschluss (großer Kondensator in der Simulation) arbeitet. Wenn
> die beiden Punkte nicht so gutmütig sind, hat die Regelung davor es
> schwer.

Gerne, aber wie prüfe ich das ?

Die Endstufe ist stromgesteuert, sollte also ohne Gegenkopplung in den 
linearen Arbeitspunkten einen hohen Ausgangswiderstand haben.
Und die Linearität kann ich ja gegen unterschiedliche Belastungen 
testen.

Doch nun habe ich beide Bilder 723netz5endstufe und 723netz5endstufeac 
[Nachtrag: Merke gerade, daß dieses Bild nichts aussagt weil der 
Ansteuerrstom bei der Simulation 0 gewesen sein wird] und weiss aus 
ihnen keine Aussagen zu ziehen. Wenn der Ausgangselko noch drin bleibt, 
sind die Ergebnisse jedenfalls krude.

Möchte man die gebogene Kurve rechts gerader bekommen ? Vergössere ich 
R18, wird die Kurve nur kürzer, endet also in der Höhe bei geringem 
Strom. R2 ändert auch nichts. Was tun ?

Lurchi schrieb:
> 1) mit einer niederohmigen Ausgangsstufe (etwa Darlington emitterfolger
> oder Sziklai-Stufe), kann man die einfache Regelung nutzen so wie Arno
> sie angedeutet hat.

Ja, die verschiedenen Topologien sind nun wiederholt durchgekaut, 
bleiben wir mal bei der gegebenen, der schwierigeren 2. Fall.

Lurchi schrieb:
> Für den Regler geht es darum,
> dass im Bereich vor dem Übergang zum Ausgangskondensator das Verhalten
> eher wie bei einem Widerstand ist, und nicht induktiv,

Also die Impedanzspitze im AC Diagramm ?

> wie man es mit einfach nur einem Kondensator im Feedback erhält.

Also bei mir.

> In der Einfachen Form hat man einen Widerstand in Reihe zum
> Kondensator am OP.

Also soll ich in Reihe zu C2 noch einen Widerstand legen ? Das ändert 
erst was bei 10k, also abstrus hohem Wert, und ändert nichts zum Guten. 
Kein Wunder eigentlich, ist doch COMP ein hochohmiger Eingang.

> Die begrenzte
> Bandbreite des OPs und vor allem der Endstufe legen fest, ab wo der
> Ausgangskondensator übernehmen muss.

Ja, würde ich gerne ermitteln.

> In der Regel benötigt man hier
> einen größeren Kondensator am Ausgang, und es kann helfen, wenn der
> Kondensator am Ausgang einen definierten ESR hat.

Daher habe ich nach deinen Tips einen eingebaut. Und da kleiner ESR 
kritisch sein soll, mich runtergearbeitet bis zum Low ESR Kondensator.

> Die Auslegung ist hier schon einiges Komplizierter, und man kommt
> mit reinem Probieren nicht mehr unbedingt zum Ziel.

Nun, ich sehe, daß ich den Ausgangswiderstand bei niedrigen Frequnzen 
beeinflussen kann, und die Frequenz ab der der Regler nachlässt 
verschieben kann, aber der schnellere Regler auch zu mehr 'induktivem 
Verhalten/höherer Impedanzsspitze' neigt.

Die Frage ist, was ist gut, was ist tolerabel, was ist schlecht. Wie 
steht
https://www.mikrocontroller.net/attachment/346973/723netz5kaskode.gif
im Vergleich zu
https://www.mikrocontroller.net/attachment/347009/netz5mehrverstaerkung.gif
denn da ? Deutlich kleinere Ausgangswiderstand, deutlich aggressivere 
Regelung und damit höhere Frequenz, aber auch deutliche Überhöhung bei 
100kHz.

> Wenn alles gut passt und die Endstufe schnell
> ist, kann man so besser werden also die einfache Auslegung mit
> niederohmiger Endstufe,

Das würde ich gerne lernen. In dieser Schaltung bekomme ich mit 
langsamer 2N3055 Endstufe auch langsame Ergebnisse, mit MJ15024 fand ich 
akzeptable aber kann es nicht wirklich bewerten, und mit MJL3481 eine 
sehr schnelle Endstufe mit kritischem Verhalten, das man in der 
Simulation noch in den Griff kriegen würde, aber:

> aber man kann auch deutlich mehr falsch machen.

Leider weiss ich nicht, wie man es richtig macht. Wenn ich auf hohe 
Geschwindigkeit und niedrige Impedanz ziele wie in
https://www.mikrocontroller.net/attachment/346331/float393amjl3281better.gif
war dir das Ergebnis zu angeschärft und du befürchtest Probleme bei der 
Umsetzung in die Realität. Wo also aufhören, wo also besser werden ?

Lurchi schrieb:
> Mehr als eine Referenz und einen leidlich guten Differenzverstärker
> hat der Chip nicht zu bieten.

Daher die Schaltung in der genau die Teile verwendet werden...

: Bearbeitet durch User
von Lurchi (Gast)


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Michael B. schrieb:
> Die Frage ist, was ist gut, was ist tolerabel, was ist schlecht. Wie
> steht
> https://www.mikrocontroller.net/attachment/346973/723netz5kaskode.gif
> im Vergleich zu
> https://www.mikrocontroller.net/attachment/347009/netz5mehrverstaerkung.gif
> denn da ? Deutlich kleinere Ausgangswiderstand, deutlich aggressivere
> Regelung und damit höhere Frequenz, aber auch deutliche Überhöhung bei
> 100kHz.

Die Regler sind beide nicht gut, weil der DC Widerstand zu hoch ist (im 
Bereich 5 mOhm). Das liegt vermutlich an den recht hohen 100 K in der 
Rückkopplung. Der DC Widerstand hilft allerdings bei der Stabilität und 
verdeckt damit ggf. andere Schwächen. Die schnellere Form wird bei den 
beiden höheren Strömen und ungünstiger Last (geschätzt 100 µF mit low 
ESR) instabil, weil die Phasenverschiebung größer als 90 Grad wird 
(relativ zum DC Fall). Wohl wegen dem hohen DC Widerstand dürfte die 
langsamere Version wenigstens stabil sein. Der Ausgangskondensator ist 
gut für einen sauberen Übergang in der Ausgangsimpedanz angepasst.

Für die Endstufe kommt es auf die Linearität nicht primär an, helfen tut 
die aber schon etwas, weil dann die anderen Kurven in der Regel nicht so 
sehr vom Strom abhängen.

Die Idee mit der Ausgangsimpedanz sieht schon gut aus, und es macht auch 
Sinn den Ausgangskondensator erst einmal weg zu lassen. Den HF teil der 
Ausgangsimpedanz kann man mit einem Kondensator bzw. RC Kombination 
bereinigen. Das wäre einer erster Schritt für eine erste Näherung des 
Ausgangskondensators. Die Ausgangsimpedanz bei den ganz hohen Frequenzen 
ist entsprechend auch nicht so wichtig.

Der 2. Teil ist der Strom bei einer AC Spannung (bzw. AC Strom als 
Steuersignal) und einer sehr großen Kapazität (gegen unendlich) am 
Ausgang. Dort will man möglichst lange einen konstanten Verlauf und dann 
zu hohen Frequenzen einen eher einfachen Abfall, der auch nicht so sehr 
vom Strom abhängen sollte. Als Anhang habe ich eine Simulation für 
verschiedene Endstufen angehängt. Man sieht im Vergleich einen kleinen 
Vorteil für die Kompound Darlington stufe weil die Kurven weniger von 
Strom abhängen, dafür ist die Grenzfrequenz etwas niedriger, aber nicht 
viel. Bereits ab etwa 50 kHz nimmt die Wirkung auf den Ausgang ab, und 
der Regler darf dort nicht mehr viel Phasenverschiebung hinzufügen. Für 
einen wirklich schnellen Regler kommt man entsprechend kaum um einen 
schnelleren Transistor als den 2N3055 herum.

von Lurchi (Gast)


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Oben ist das Falsche File für die Simulation angehängt. Als Nachtrag 
hier die richtige.

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