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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Labornetzteil: Abschalt-Funktion nachrüsten


Autor: Johannes F. (emitterfolger)
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Hallo Forum,

vor kurzem habe ich die "Hochleistungs-Netzteilplatine" (30V / 10A) von 
ELV aufgebaut.
(Schaltplan: 
http://www.elv-downloads.de/Assets/Produkte/3/378/...)
Funktioniert soweit auch ganz gut.
Allerdings bieten viele LNTs der gehobenen Klasse die Funktion, den 
Ausgang mit einer Taste zu aktivieren/deaktivieren.
Das erscheint mir sehr praktisch, da man damit z. B. bei 
Versuchsaufbauten nicht dauernd Stecker ziehen muss, um die 
Versorgungsspannung des Verbrauchers abzuschalten. Deshalb würde ich das 
gerne bei meinem Netzteil nachrüsten.
Ich habe bereits einige Lösungsansätze gefunden:

1) Man könnte den Basisstrom der Längstransistoren über eine Diode gegen 
-5V abfließen lassen, wie es im Prozessor-Netzteil PS 9530 (siehe 
http://www.elv-downloads.de/service/manuals/62976/...) 
von ELV realisiert ist. Da der Analogteil dieses Netzteils weitgehend 
identisch mit meinem Netzteil ist, könnte ich das so übernehmen.
Das Problem dabei ist, dass ich nur die Ist-Spannung und nicht die 
eingestellte Soll-Spannung messen kann, sodass die Anzeige bei 
deaktiviertem Ausgang Null anzeigen würde. Dann könnte man die 
Ausgangsspannung aber nur bei aktiviertem Ausgang einstellen bzw. 
ablesen, und das wäre dann auch nicht im Sinne des Erfinders...

2) Den Ausgang über ein Relais schalten. Das wäre wohl die einfachste 
Lösung, allerdings würde der Kontakt prellen und den Innenwiderstand des 
Netzteils um einige Milliohm erhöhen.

3) Den Ausgang über (mehrere parallelgeschaltete) MOSFETs schalten. Kein 
Prellen, aber ebenfalls zusätzlicher Innenwiderstand.

Eventuell könnte man auch 1) und 2) kombinieren: Beim Einschalten des 
Netzteils wird die Regelung zunächst aktiviert, d.h. der Basisstrom wird 
nicht abgesenkt; das Relais bleibt aber geöffnet, sodass am Ausgang 
keine Spannung anliegt. Das U-Messgerät ist aber vor das Relais 
geschaltet, sodass man die Ausgangsspannung einstellen kann. Beim 
Aktivieren des Ausgangs wird zuerst der Basisstrom abgesenkt, dann der 
Relaiskontakt geschlossen und zuletzt die Regelung wieder eingeschaltet. 
Das Deaktivieren des Ausgangs läuft analog ab. Das Prellen des Relais 
wird somit vermieden, da es nur dann schaltet, wenn die Transistoren 
sperren.
Oder ist das eher Overkill ?

Ich hab leider keine Ahnung, wie das in professionellen Netzteilen 
gelöst wird. Eine Lösung wäre auch die Messung und Anzeige der 
Sollwert-Vorgaben. Leider ist dafür aber auf der Platine kein 
Anschlusspunkt vorgesehen...

Was meint ihr dazu? Fällt jemandem eine bessere Lösung ein?

Vielen Dank schonmal,
Johannes

Autor: Lukas K. (carrotindustries)
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Johannes F. schrieb:
> 2) Den Ausgang über ein Relais schalten. Das wäre wohl die einfachste
> Lösung, allerdings würde der Kontakt prellen und den Innenwiderstand des
> Netzteils um einige Milliohm erhöhen.

Das Prellen dürfte praktisch gar nicht stören. Den Innenwiderstand der 
Relais kannst du eliminieren, indem du das Relais in die Regelung mit 
einbeziehst. Damit die Regelung bei abgefallenem Relais nicht verrückt 
spielt, ist dem Relaiskontakt ein 1k Widerstand parallel zu schalten.

Autor: Johannes F. (emitterfolger)
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Erstmal Danke für die schnelle Antwort,

leider kann ich das Relais nicht in die Regelung einbeziehen, da die 
Ausgangsspannung direkt auf der Platine über einen Spannungsteiler an 
den Regel-OPV geht. Ein Sense-Anschluss ist auch nicht vorhanden. Und 
eine Leiterbahn auftrennen möchte ich nicht unbedingt...

Stört das Prellen wirklich nicht? Also bei einem Motor z. B. sicher 
nicht, aber bei Digitalschaltungen...

Autor: Lukas K. (carrotindustries)
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Johannes F. schrieb:
> Stört das Prellen wirklich nicht?
Ich denke, dass du den Stecker auch nicht wirklich prellfrei eingesteckt 
bekommst.

Autor: Johannes F. (emitterfolger)
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Luk4s K. schrieb:
> Ich denke, dass du den Stecker auch nicht wirklich prellfrei eingesteckt
> bekommst.

Das stimmt. Es kommt wohl auch auf die Glättungs-Cs der Schaltung an.
Optimal wäre es, die eingestellten Soll-Werte anzeigen zu können. Kann 
man das irgendwie hinbekommen? Kann man die Spannung am Spannungsteiler 
aus den Potis und R68 messen und mittels µC auf die Ausgangsspannung 
zurückführen?

Autor: Lukas K. (carrotindustries)
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Wie kommst du jetzt auf den µC??
Was spricht dagegen, den Knoten R53-R68 mit einem Schalter auf +(BU1) 
oder +5V ziehen?

Autor: Johannes F. (emitterfolger)
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Naja, es ist unschön wenn ich den Ausgang abschalte und nicht sehe, 
welche Ausgangsspannung eingestellt ist (Anzeige = 0.0). Dann ist es 
auch nicht möglich, die Ausgangsspannung bei deaktiviertem Ausgang zu 
ändern, bzw. zu kontrollieren.
Es ist ja auch möglich, dass die Regler im deaktivierten Zustand 
versehentlich verstellt werden. Um das auszuschließen, müsste man vor 
dem Einschalten wieder den Verbraucher abklemmen und dann den Ausgang 
aktivieren, um die Spannung ablesen zu können.
Und wenn ich die Ausgangsspannung bei ausgeschaltetem Verbraucher ändern 
will, müsste ich ihn dann wieder abklemmen.

Das mit dem µC bezog sich auf die Anzeige der Sollwert-Vorgaben. Damit 
könnte man dann auch die Strombegrenzung eintellen, ohne einen 
Kurzschluss machen zu müssen. Ist aber nicht unbedingt notwendig und 
offensichtlich auch nicht ohne weiteres möglich.

Autor: Lukas K. (carrotindustries)
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Was den Übergangswiderstand anbetrifft: Nimm' ein 70A KFZ-Relais, das 
dürfte wenig genug haben.

Autor: Johannes F. (emitterfolger)
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OK. Ich werde mir erstmal ein Modul mit einem 70A-Relais (davon habe ich 
noch eins rumliegen) und RS-FlipFlop bauen, das ich extern zwischen NT 
und Verbraucher schalte.
Bei erhöhten Anforderungen an Innenwiderstand bzw. Prellen kann ich die 
Last dann direkt an das NT klemmen.

In das Netzteil werde ich zusätzlich noch die Schaltung aus dem PS 9530 
einbauen. Der Kollektor des BC548 kommt an die Kathode einer 1N4148, 
deren Anode geht an die Anode von D31 (Temperatursicherung), Emitter an 
-5V und Basisspannungsteiler 10k/820R. Davor RS-FlipFlop mit 2 Tastern 
zum Ein- bzw. Ausschalten. Wenn am Basisspannungsteiler +5V anliegen, 
steuert der BC548 durch und der Strom der Konstantstromquelle um T1 
fließt über die Diode und den Transistor nach -5V ab -> die 
Längstransistoren sperren.
Sollte doch so funktionieren, oder?

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