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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Labortnetzeil Frage - die Tausenste -


Autor: Andreas A. (elw-2)
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Hi!

Ich wollte nur ein paar Meinungen zu diesem Labornetzteil hören. Hatte 
auch schon einen Prototypen davon aufgebaut, der auch zu meiner 
Zufriedenheit funktioniert, aber was könnte man noch besser mach bzw. 
was ist "grausam" gelöst.

Würde mich über ein paar Meinungen freuen.

http://www.mitchsoft.de/Elektronik/Projects/Netzte...

Andreas

Autor: ArnoR (Gast)
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Für ein Labornetzteil ist der Ausgangskondensator mit 2µ2 recht klein, 
was ein rel. gutes Zeichen ist (ideal wäre C=0, damit beim Anschluß 
irgendwelcher Bauelemente, die eine kleinere als die eingestellte 
Spannung haben nicht ein großer Umladestrom fließt). Daher gefällt mir 
die Kompensation/Filterung  der Strom- und Spannungsregler mit C16, C20, 
R32, C21 sowie die Gleichstromendstufe 2N3055 gar nicht.

Autor: Robert D. (hdldum)
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Front ist hübsch und schön gegliedert, hätte die Bananenbuchsen unten 
plaziert da die Kabel oft im Weg sein werden.

Die 9V Batterie in einem an Netzspannung betriebenen Gerät finde ich 
"grausam", es sei den man kann damit das ganze Netzteil mobil betreiben. 
Dann lieber einen kleinen Zusatztrafo nehmen, ist dann auch eine 
potentialfreie Versorgung.

Hast du die Platinen schon gemacht ? Falls nicht würd ich die Lötaugen 
grösser machen, bei einseitigen Platinen fehlt die durchkontaktierte 
Bohrung die das Bauteil stabilisiert. Und beim Bohren kann sich der 
Bohrer auch mal verlaufen.

Ohne jetzt den Schaltplan durchackern zu wollen, finde ich es ein 
hübsches Projekt.

p.s eines fällt mir im Bestückungsplan auf, Operationsverstärker und 
Komparatoren benötigen Stützkondensatoren zwischen + und -, oder noch 
besser zwischen + und Masse, und - und Masse, 100nF Keramik sind 
ausreichend.

Autor: Anja (Gast)
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Andreas A. schrieb:
> Würde mich über ein paar Meinungen freuen.

Bei 90 W brauchst Du mindestens 2-3 Endstufentransistoren 2N3055 
parallel.
Der Trafo hält (zumindest bei mir) keine Dauerbelastung mit 3 A DC aus.

Gruß Anja

Autor: Andreas A. (elw-2)
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> Bei 90 W brauchst Du mindestens 2-3 Endstufentransistoren 2N3055
> parallel.
> Der Trafo hält (zumindest bei mir) keine Dauerbelastung mit 3 A DC aus.

Warum 2-3 parallel??? Der 2N3055 kann doch 60V und 15A und so einfach 
parallel schalten ist das ja auch nicht, desweitern wird die Regelung 
dann nicht auch träger??

@Robert D

Ne, ich erstelle die Platine eh auf SMD Basis noch einmal neu, aber das 
ist mit bei dem Prototypen auch schon aufgefallen :)
Danke für den Hinweis mit den 100nF, wo du das jetzt so sagst fällt mir 
auch auf das die Fehlen.....

@All
Da macht doch auch mal bitte Vorschläge, wie am das bessermachen könnte

Soll ja schließlich auch ein "Brainstorming" sein :)

Autor: karadur (Gast)
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Hallo

der 2N3055 hat aber nur eine begrenzte Verlustleistung !!!

Autor: Yalu X. (yalu) (Moderator)
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Anja schrieb:
> Bei 90 W brauchst Du mindestens 2-3 Endstufentransistoren 2N3055
> parallel.

Es sind nur etwa 60W, da bei niedriger Ausgangsspannung die Trafowick-
lung umgeschaltet wird. Der 2N3055 (1,5K/W) mit einem etwas größeren
Kühkörper (0,7K/W) wird damit bei einer Umgebungstemperatur von 20°C auf

  20°C + (1,5 + 0,7)K/W · 60W = 152°C

aufgeheizt. 200°C sind nach Datenblatt erlaubt.

Ok, anfassen möchte man den Transistor in diesem Zustand nicht mehr, und
eine Aufteilung auf zwei Exemplare ist deswegen sicher nicht verkehrt :)

Autor: Ein (Gast)
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Andreas A. schrieb:
> http://www.mitchsoft.de/Elektronik/Projects/Netzte...

Der Link funktioniert nicht. Ist das nur bei mir so ?

Autor: gk (Gast)
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Wenn ich die 60W auf zwei (oder mehr) Transistoren aufteile, ändert das 
an der Temperatur erstmal nichts, es sei denn, ich nehme auch zwei 
Kühlkörper.
Ausserdem, bei der errechneten Gehäusetemperatur von 110° C liegt der 
Transistor gemäß der Power Derating Kurve gerade am Limit.
gk

Autor: M. Köhler (sylaina)
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Ein schrieb:
> Andreas A. schrieb:
>> http://www.mitchsoft.de/Elektronik/Projects/Netzte...
>
> Der Link funktioniert nicht. Ist das nur bei mir so ?

Google kennt die Website, ist aber nicht erreichbar. Denke mal, dass der 
Server; auf dem die Seite liegt, nicht läuft.

Autor: gk (Gast)
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gk schrieb:
> Ausserdem, bei der errechneten Gehäusetemperatur von 110° C

Ich muss mich insofern korrigieren, als dass die Gehäusetemperatur nicht 
bei 110°C, sondern nur bei 152°C - 90°C = 62°C liegt, weil zwischen 
Sperrschicht und Transistorgehäuse der höchste Temperaturabfall 
entsteht. Diesbezüglich bringt ein Transistor z.B. im SOT-93 Gehäuse mit 
1°C/W Vorteile.
gk

Autor: oszi40 (Gast)
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Wäre noch zu ergänzen, daß nicht jeder 2N3055 gleiche Daten hat. Es gibt 
auch gefakte Billigheimer mit 80W.

Autor: MaWin (Gast)
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> Der 2N3055 kann doch 60V und 15A


Welch ein gigantischer Irrtum.

Auf Werbeblattbroschüren reingefallen ?

Auch ein Handy für 1 EUR gekauft ?


Ein 2N3055 kann 60V oder 15A.

Und realistisch nicht über 80 Watt.

Allerdings reicht der SOA-Bereich in diesem Netzteil
Dank Trafoumschaltung gerade eben.

Schau halt einfach mal in ein Datenblatt eines Bauteils,
bevor du von ihm schwärmst:

http://www.vakits.com/datasheets/Transistors/2N3055.pdf

Autor: Anja (Gast)
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Yalu X. schrieb:
> Es sind nur etwa 60W, da bei niedriger Ausgangsspannung die Trafowick-
> lung umgeschaltet wird.

Das habe ich früher auch immer geglaubt bis ich eine gepulste Last 
angeschlossen habe die zyklisch hart in die Strombegrenzung fährt.
In den Lastpausen wird der Kondensator auf 40V aufgeladen. Bei Aktiver 
Last fließen dann die vollen 3A. Wenn das Tastverhältnis paßt hast Du 
fast die vollen 120W am Transistor.

gk schrieb:
> Wenn ich die 60W auf zwei (oder mehr) Transistoren aufteile, ändert das
> an der Temperatur erstmal nichts, es sei denn, ich nehme auch zwei
> Kühlkörper.
Du hast eine Parallelschaltung vom RTHJC- und "Gehäuse auf Kühlkörper" 
Wärmewiderstand. Auch bei gleichem Kühlkörper bleibt der Chip kühler.
Die Kühlkörpertemperatur ist übrigens auch nicht konstant. Bei großen 
Kühlkörpern mißt du an den Ecken einige Grade weniger als direkt am 
Transistor. Die heißeste Stelle ist umso kühler je besser die 
Wärmeeinspeisung verteilt ist.

Gruß Anja

Autor: gk (Gast)
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Anja schrieb:
> Du hast eine Parallelschaltung vom RTHJC- und "Gehäuse auf Kühlkörper"
> Wärmewiderstand. Auch bei gleichem Kühlkörper bleibt der Chip kühler.

Stimmt. Nach der vereinfachten Rechenmethode mittels Wärmewiderstand 
sinkt die Sperrschichttemperatur von 152°C auf 107°C. Die 
Gehäusetemperatur bleibt aber gleich bei 62°C.

Anja schrieb:
> Bei großen Kühlkörpern mißt du an den Ecken einige Grade weniger als direkt am 
Transistor.

Dieser Effekt geht natürlich nicht in die vereinfachte Rechnung ein.

Wichtig ist auch auf die Einbaurichtung des Kühlkörpers zu beachten. 
Ausserdem setzt die Berechnung eine frei Zirkulation voraus.

gk

Autor: Andreas A. (elw-2)
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Jetzt kommt ja richtig Schwung auf ;)

OK, das Server scheint offline zu sein, aber ich glaube da kann ich 
aushelfen.

Ok, sorry war zu früh am morgen... Sorry

Solche Fehler sieht man erst, wenn viele Leute sich mit einem Thema 
beschäftigen, aber das ist ja auch der sinn eines Forums.

Aber ist logisch das der Transistor das nicht dauerhaft aushält.

Da meine Trafo ist ein etwas anders, er hat weniger Spannung, aber dafür 
einen hören Strom (13,8V/27V AC / 3,5A). Ändert zwar nichts an der Lage 
des Transistors, aber hilft bei der Dimensionierung.

Welchen Transistor sollte man den alternativ nehmen??? Der natürlich 
auch die Leistung aushält.

Autor: Yalu X. (yalu) (Moderator)
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Anja schrieb:
>> Es sind nur etwa 60W, da bei niedriger Ausgangsspannung die Trafowick-
>> lung umgeschaltet wird.
>
> Das habe ich früher auch immer geglaubt bis ich eine gepulste Last
> angeschlossen habe die zyklisch hart in die Strombegrenzung fährt.
> In den Lastpausen wird der Kondensator auf 40V aufgeladen. Bei Aktiver
> Last fließen dann die vollen 3A. Wenn das Tastverhältnis paßt hast Du
> fast die vollen 120W am Transistor.

In der aktiven Phase wird der Strom höher als 3A gewesen sein, weil dann
ja auch der Kondensator seine Ladung abgibt.

Das ist eins der Probleme, wo die meisten Netzgeräte an ihre Grenzen
stoßen. Würde der Gesamtstrom auch in dieser Situation sauber auf 3A
begrenzt werden, wäre der Strom durch den Transistor entsprechend
geringer, so dass die mittlere Verlustleistung wieder stimmt.

Das zweite Problem besteht darin, dass bei höherfrequenten Laständerun-
gen die Trafoumschaltung gar nicht mehr schnell genug folgen kann. Im
Zweifelsfall wird sie ständig auf hohe Trafospannung schalten, da nur so
in den Lastpausen die eingestellte Spannung am Ausgang erreicht werden
kann. Das führt natürlich zu erhöhter Verlustleistung.

Die Frage ist, was man einem Netzgerät alles zumuten darf und wann der
"Missbrauch" beginnt. Wenn starke, schnelle, zyklische Laständerungen
gemeistert werden sollen, ist eine Trafoumschaltung weitgehend sinnlos,
da sowieso auf Pmax=Umax·Imax dimensioniert werden muss. Im Umkehr-
schluss könnte man sagen, dass Netzgeräte mit Trafoumschaltung, die nur
auf 60-70% von Umax·Imax dimensioniert sind, einfach nicht für solche
zyklischen Lasten gemacht sind.

Und mit Gewalt bekommt man schließlich alles kaputt ;-)

Autor: MaWin (Gast)
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> 13,8V/27V AC / 3,5A

Reicht eh nur für 30V/2.25A, also 75 Watt am Transistor,
und die Trafospannungsumschaltung reduziert diese auch
noch.

> Welchen Transistor sollte man den alternativ nehmen???

Es gibt kaum einen der den bis zu 200 GradC warm werden
dürfenden 2N3055 im Metallgehäuse überbietet, 2N3772
hat eine niedrigere Stromverstärkung und nicht viel mehr
Reserven.

Wichtig ist gute Kühlung, also ein PC-Lüfter für über
100 Watt THP. Der 2N3055 hält 115 Watt aus, wenn sein
Gehäuse auf 25 GradC bleibt.

Man sollte allerdings Schaltungen so auslegen, daß sie
bei 40 GradC immer noch pasyen, und das Gehäuse des
Transistors ist etwas wärmer als der Kühlkörper, wenn
man 50 GradC am Gehäuse einhalten kann ist das also
schon gut, 70 sind realistischer insbesondere wenn eine
Isolierscheibe notwendig ist.

Begrenze deinen Ausgangsstrom auf 2A und nimm den
PC-Kühlkörper und die Schaltung sollte so einsetzbar
sein. Allerdings ist C20 etwas gross und eine 5V1
Z-Diode als Spannungsreferenz ist, na sagen wir
veraltet. Ein LM336-5 wäre besser.

Autor: Anja (Gast)
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Yalu X. schrieb:
> Die Frage ist, was man einem Netzgerät alles zumuten darf und wann der
> "Missbrauch" beginnt.

Ist für mich nur eine Frage ob ich mein Labornetzteil unbeobachtet für 
irgendwelche (automatisierten) Meßreihen benutzen kann oder ständig ein 
Auge darauf haben muß.
Wenn es das nicht aushält, verdient es den Namen "Labornetzteil" 
eigentlich nicht.

Gruß Anja

Autor: Anja (Gast)
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Yalu X. schrieb:
> In der aktiven Phase wird der Strom höher als 3A gewesen sein, weil dann
> ja auch der Kondensator seine Ladung abgibt.

Die Strombegrenzung war auf 3A eingestellt. Allerdings: bis in dem Fall 
der Regler aus dem Anschlag in die Regelung kommt vergehen natürlich 
einige Mikrosekunden in denen ein höherer Strom fließt.
So richtig Ruhe war eigentlich erst als ich für den Endstufenschutz noch 
einen zusätzlichen Transistor am Meßshunt eingebaut habe der den 
Leistungstransistoren den Basisstrom knapp oberhalb 3A wegzieht.

Gruß Anja

Autor: Andreas A. (elw-2)
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Der Netzteil soll mehr für symmetrische Lasten ausgelegt sein. 
Desweitern habe ich jetzt schon am Relais der Trafowicklungsumschaltung 
eine Ausschaltverzögerung am Prototypen gebaut, um diese besagt 
schwingen besser in den Griff zu bekommen, und um die Relaiskontakte zu 
schonen.

>> 13,8V/27V AC / 3,5A

>Reicht eh nur für 30V/2.25A, also 75 Watt am Transistor,
>und die Trafospannungsumschaltung reduziert diese auch
>noch.

Wie kommst du auf "nur" 2,25A. Der Trafo kann doch 3,5A. Warum kann ich 
dann nicht 3A oder sogar 3,5A herusziehen??

Desweitern hat der Leistungstransistor schon einen Kühlkörper mit einem 
Aktivelüfter 90x90mm sollte reichen. Also wenn der mit 12V läuft, dann 
ist der Kühlkörper um die 22°C warum.

Warum ist der LM336-5 einer bessere alternative, als eine Z-Diode??? 
Also die Z-Diode hat hier einen Temp.koefizenten von ca.0

Autor: Anja (Gast)
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Andreas A. schrieb:
> Wie kommst du auf "nur" 2,25A. Der Trafo kann doch 3,5A. Warum kann ich
> dann nicht 3A oder sogar 3,5A herusziehen??

http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9

Du brauchst den ca 1,8-Fachen Trafo-Strom (5,4A) wegen Gleichrichtung 
und Oberwellenverlusten.

Gruß Anja

Autor: Harald Wilhelms (Gast)
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Andreas A. schrieb:

> Wie kommst du auf "nur" 2,25A. Der Trafo kann doch 3,5A. Warum kann ich
> dann nicht 3A oder sogar 3,5A herusziehen??

Die Nennlast von Trafos gilt für ohmsche Belastung. Bei Belastung durch
Gleichrichter liegt sie deutlich niedriger.

> Warum ist der LM336-5 einer bessere alternative, als eine Z-Diode???
> Also die Z-Diode hat hier einen Temp.koefizenten von ca.0

Z-Dioden sind einfach veraltet. Spannungsreferenzen haben wesentlich
bessere Daten und sind kaum teurer.
Gruss
Harald

Autor: Andreas A. (elw-2)
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Dann muss ich mir ja noch eine neuen Trafo kaufen.....

Was lernt man die der Berufsschule als Elektroniker heute eigentlich 
noch....
Stimmt, wie man Drehstrommotoren auch ohne Frequenzumrichter anlaufen 
lassen kann (mit Widerständen und Trafos)


Das würde bedeuten:

Wir habe in der BS ein LaborNT gebaut, was 15V/1,5A haben soll. Der 
Trafo kann 20V/1,5A....

Was ein scheiß. Dann müsste ich jetzt nach Anja:

1,5*1,8=2,7A für den Trafo haben,

oder ich stelle den Ausgangsstrom auf:
1,5/1,8= 0,833A ein.

Oh man..

Die Seite ist übrigens wieder online:
http://www.mitchsoft.de/Elektronik/Projects/Netzte...

Aber dann hat der Autor ja auch eine Fehler gemacht:

Denn sein Ringkerntrafo liefert nur 4A, sein Netzteil aber 3,2A.....

Autor: Harald Wilhelms (Gast)
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Andreas A. schrieb:

> Aber dann hat der Autor ja auch eine Fehler gemacht:
>
> Denn sein Ringkerntrafo liefert nur 4A, sein Netzteil aber 3,2A.....

Solche Fehler sind bei Schaltungen aus dem INet schon fast der 
Normalfall.
Zum Glück sind Netztrafos kurzzeitig überlastbar und die meisten User
nutzen die Maximallast nur selten aus.
Gruss
Harald

Autor: Andreas A. (elw-2)
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Aber gerade under Labornetzteil aus der Schule, läuft ja eigentlich 
unseren Lehrer fragen wie er den auf 1,5A kommt...

Aber immerhin, bin ich jetzt 2 Schritte weiter und habe etwas 
dazugelernt:

- größere Trafo
- andere Refernzspannungsquelle

Aber was manche ich nun mit dem Leistungstransistor??

Das  Netzteil soll ja schließlich 3,5A (von mir aus auch 4A) min. 
liefern können bei 30V. eine 2. Trafowicklungsumschaltung mit einzubauen 
wäre ja nicht schwierig.

Da fällt mit noch etwas auf...

Der LM358 hat laut National eine Spannungsbreit von
-Single supply: 3V to 32V

aber der eine OP 9 (IC2) wird ja schon am Limit betrieben. Frage nun, 
ist das auf Dauer gesund???

Der wäre evtl. eine alternative. Nur mal sehen ob die Werte passen.
http://www.mikrocontroller.net/part/LT1490

Autor: MaWin (Gast)
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> Solche Fehler sind bei Schaltungen aus dem INet schon fast der
> Normalfall.

Ja.

> Zum Glück sind Netztrafos kurzzeitig überlastbar und die meisten
> User nutzen die Maximallast nur selten aus.

Falsch.

Klassischer Fall Akkuladen oder Galvanik,
da wird fast immer der volle Strom an der Strombegrenzung gezogen,
bei irgendeiner Spannung.

Das ist dann der Moment, in dem das Gerät in die Knie geht.

Klar, vorher, beim Test, hat es die 30 Sekunden des ADHS-ler
locker durchgestanden, die er Lust hatte auf das Amperemeter
zu gucken.

Übrigens auch kommerzielle Labornetzteile der billigeren Sorte.

Seid froh, daß viele Trafos unterdimensioniert sind, denn die 
Restschaltung, vor allem der Ausgangstransistor, würde den Dauerstrom eh 
nicht aushalten :-)

Deswegen lohnt sich wiederum ein Selbstbau :-)
den kann man wenigstens korrekt auslegen.

Autor: Andreas A. (elw-2)
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Noch einmal etwas anders:

Kann man das Netzteil hier von einem Leistungstransisotr auf einen 
Leistungs FET umrüsten??

Die Idee rührt daher, das man FETs ohne Widerstände (so wie bei 
Transistorparallelschaltung ein muss) parallel schalten kann.

Autor: Jens G. (jensig)
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@Andreas A. (elw-2)

>Noch einmal etwas anders:

>Kann man das Netzteil hier von einem Leistungstransisotr auf einen
>Leistungs FET umrüsten??

Geht nicht ohne weiteres. Z.B. hat so ein dicker FET auch eine recht 
dicke Gate-C, was die Dynamik verändert, und dann hat ein Mosfet eine 
viel höhere Ugs, so daß er nicht mehr soweit aussteuern kann (wenn in 
Drainschaltung betrieben)

>Die Idee rührt daher, das man FETs ohne Widerstände (so wie bei
>Transistorparallelschaltung ein muss) parallel schalten kann.

Falsch - das geht nur, wenn der Mosfet im Schaltbetrieb arbeitet. Wenn 
er im Analogbetrieb unterwegs ist, wie es bei Linearspannungsreglern der 
Fall ist, dann geht das nicht mehr so einfach ohne entsprechende 
Kompensation der Temperaturabhängigkeiten. Da haste das selbe Problem 
wie bei einem "normalen" Transistor.

Btw: ein Mosfet ist auch ein Transistor.

Autor: Andreas A. (elw-2)
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OK, danke wieder etwas dazugelernt :)

Dann werde ich wohl mal ans Zeichenbrett setzten und einen 2. 2N3055 
einbauen, um meine NT nicht zu Misshandeln

Autor: Andreas A. (elw-2)
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So ich melde mich mal wieder :)

Ich sitze gerade vor meine Schaltplanprogramm und überlege, wie ich die 
Transistoren parallel Schalten kann.

Reichen, die Werte so aus, oder sind sie zugroß??

Wären auch 0,033Ohm ausreichen?

Autor: Harald Wilhelms (wilhelms)
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Andreas A. schrieb:
> So ich melde mich mal wieder :)

Schöne Ferien gehabt? (7 Mon)

> Ich sitze gerade vor meine Schaltplanprogramm und überlege, wie ich die
> Transistoren parallel Schalten kann.

An den Emitterwiderständen sollen typisch knapp 1V abfallen.
Wenn Du die Transistoren vorher auf gleiche Stromverstärkung
ausmisst, reichen auch 0,5V.
Gruss
Harald

Autor: Ulrich (Gast)
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0,1 Ohm sind schon eher knapp für den  2N3055 bei 30 V. Wwenn sie aus 
der gleichen Serie und gut gekoppelt sind könnte es gerade noch gehen. 
Üblich sind da eigentlich 0,22 Ohm.

0,033 Ohm sollte schon zu knapp sein: Aus 1 Grad Temperaturunterschied 
werden etwa 2 mV Unterschied in der Spannung was dann zu rund 60 mA 
Differenz im Strom verursacht. Bei gut 30 V wäre das für die Leistung 
etwa 2 W.  Wenn jetzt diese 2 W mehr als 1 Grad Temperaturunterschied 
verursachen hat man ein instabiles System - schon wegen des internen 
Wärmewiderstandes wird das hier der Fall sein.

Autor: Andreas A. (elw-2)
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Harald Wilhelms schrieb:
> Andreas A. schrieb:
>> So ich melde mich mal wieder :)
>
> Schöne Ferien gehabt? (7 Mon)

Ja sicha ;)

Arbeit, Familie und Co, aber die Tage werden ja wieder länger im Herbst 
:)


Ulrich schrieb:
>Üblich sind da eigentlich 0,22 Ohm

Das wäre jetzt so der nächste Wert gewesen, den ich angepeilt hätte.

0,033Ohm sind wirklich ein bisschen sehr wenig; aber aber auch nur mal 
so in den Raum geworfen, da ich noch nie Transistoren parallel 
geschaltet haben, fehlt mir daher auch die Erfahrung und auch das 
Wissen.

Ok, dann 0,22 Ohm und der Treibertransistor reicht dann auch für die 
Basis Ansteuerung??
Klar das er jetzt wärmer wird, ist logisch; daher Kühlkörper muss.

VG
ELW 2

Autor: Ulrich (Gast)
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Wenn man den Ausgangsstrom nicht erhöht, wird der Transistor davor nicht 
wärmer. Der Basisstrom teils sich ja fast genau so auf wie der 
Laststrom, wird also nicht höher.

Man sollte ggf. noch einen Widerstand (z.B. 50 Ohm) von der Basis zum 
Emitter des 2N3055 vorsehen, damit der Transistor etwas schneller 
abschalten kann.  Die zusätzlichen etwa 10 mA die am Endtransistor 
vorbei gehen sollten über sein. Das wäre dann ggf. ein Grund dem 
Transistor davon auch noch einen Kühlkörper zu spendieren.

Autor: Andreas A. (elw-2)
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Ulrich schrieb:
> Wenn man den Ausgangsstrom nicht erhöht, wird der Transistor davor nicht
> wärmer. Der Basisstrom teils sich ja fast genau so auf wie der
> Laststrom, wird also nicht höher.

Ok, eigentlich logisch, da ich ja jetzt auch den Strom durch 2 
Transistoren aufteilen, so muss ich das Basisstrom ja auch aufteilen

> Man sollte ggf. noch einen Widerstand (z.B. 50 Ohm) von der Basis zum
> Emitter des 2N3055 vorsehen, damit der Transistor etwas schneller
> abschalten kann.  Die zusätzlichen etwa 10 mA die am Endtransistor
> vorbei gehen sollten über sein. Das wäre dann ggf. ein Grund dem
> Transistor davon auch noch einen Kühlkörper zu spendieren.

Das mit dem Widerstand ist eine gute Idee, dieser muss dann auch für 
jeden wahrscheinlich sein; von der Basis zum Emitter vor dem, ich nenne 
sie mal Ausgleichswiderständen

Autor: Andreas A. (elw-2)
Datum:
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Ja, ich habe sehr gute Ferien gehabt, falls diese Frage wieder kommen 
sollte ;)

Habe das NT mit dem Oszi gemessen und eine paar Ohmschen Lasten mal 
gefahren und da ist mir eine sehr unschöne Sache aufgefallen und zwar 
wie ArnoR schon andeuten wollte, das Biest fängt unter ganz bestimmten 
Bedingungen an zu schwingen. Man sieht auf dem Oszi einen echten 
deutschen Sinus und man hört an den Kontaktellen (Bananensteckern) eine 
passenden Pfeifton im Takt.

Meine Frage nun, kann ich die neuen Werte bestimmen oder was muss evtl. 
sogar ergänzt werden??

Bei unserem Netzteil, was wir in der Ausbildung gebaut haben, haben wir 
eine 1nF Kondensator in die Basis/Kollektorstrecke mit eingebaut um das 
Regelstrecken verhalten anzupassen.

Habe mal den Schaltplanausschnitt an gehangen, wo die Bauteile makiert 
sind, die ArnoR meinte.

VG
ELW 2

Autor: Ulrich (Gast)
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Die Stabilität gegen Schwingungen ist schon die eigentliche 
Herausforderung bei einem Labornetzteil.
Das erste wäre parallel zum Ausgang eine RC Glied mit etwa 10µF und etwa 
5 Ohm in Reihe, sozusagen als Mindestlast, die sonst nicht weiter stört.

Den Kondensator C16 könnte man ggf. auch größer machen zugunsten der 
Stabilität, aber auf Kosten der Geschwindigkeit. Ein anderer Ansatzpunkt 
wäre ggf. ein kleiner Kondensator parallel zu R30.

Die Kondensatoren C20 und C21 sind für die Stromregelung zuständig. 
Falls das Netzteil also bei Strombegrenzung schwingt müsste man hier was 
ändern. Dabei sind 2 Kondensatoren ggf. schon zu viel des Guten - ich 
würde da eher C21 deutlich kleiner machen und ggf. sogar ganz raus 
lassen.

Autor: continous power (Gast)
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Ulrich schrieb:
> Die Stabilität gegen Schwingungen ist schon die eigentliche
> Herausforderung bei einem Labornetzteil.
> Das erste wäre parallel zum Ausgang eine RC Glied mit etwa 10µF und etwa
> 5 Ohm in Reihe, sozusagen als Mindestlast, die sonst nicht weiter stört.
Je höher das Ausgangs-C, desto besser die Glättung. Je kleiner das 
Ausgangs-C, desto besser die Ausregelgeschwindigkeit. Such dir halt was 
aus.

Autor: ArnoR (Gast)
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> da ist mir eine sehr unschöne Sache aufgefallen und zwar
> wie ArnoR schon andeuten wollte, das Biest fängt unter ganz bestimmten
> Bedingungen an zu schwingen.

Genau das hab ich gemeint. Und es ist gar nicht einfach, so ein Ding 
stabil zu kriegen. Wenn doch, dann meist für den Preis einer sehr 
geringen Geschwindigkeit. Du musst dir klarmachen, dass so ein Netzteil 
eigentlich nur ein normaler Verstärker (für eine Halbwelle) ist. und da 
gelten natürlich auch die selben Stabilitätskriterien. Beim Netzteil ist 
die Lage aber wegen der kapazitiven Lasten besonders schlimm. Eigentlich 
will man im Netzteil selbst gar keinen Ausgangskondensator (siehe ganz 
oben) und gleichzeitig muss das Netzteil auch bei beliebig großer 
kapazitiver Last stabil sein. Dafür gibts nur eine brauchbare Lösung: 
Das Netzteil muss ein Verstärker sein, dessen erster Pol durch die 
Lastkapazität festgelegt wird und der zweite (interne) muss sehr sehr 
weit darüber liegen. Mit der gezeigten Schaltung sehe ich da gar keinen 
Weg.

Autor: Lumumba (Gast)
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ArnoR schrieb:
> Mit der gezeigten Schaltung sehe ich da gar keinen
> Weg.

Immer diese Schlaumeierei! Du bist genau so ein Schwätzer, wie MaWin. 
Alles schlecht reden, aber nicht mal was eigenes auf die Beine stellen 
und den Beweis erbringen etwas zu können!

Autor: Optimierer (Gast)
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Lumumba schrieb:
> Immer diese Schlaumeierei! Du bist genau so ein Schwätzer, wie MaWin.
> Alles schlecht reden, aber nicht mal was eigenes auf die Beine stellen
> und den Beweis erbringen etwas zu können!

Genau, du zeigst uns wie es besser gemacht wird. Deinen Nick sehe ich 
hier im Forum 10 mal häufiger als den von ArnoR und MaWin und jeder 
Beitrag von dir behandelt das Problem des Fragestellers so erschöpfend, 
daß ausser einem DankeDankeDanke kein weiterer Post mehr kommt.

p.s.
Nur weil du einen Beitrag nicht mal im Ansatz verstehst solltest du 
nicht gleich ausfällig werden.

Autor: ArnoR (Gast)
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ArnoR schrieb:
> Mit der gezeigten Schaltung sehe ich da gar keinen Weg.

Damit meinte ich nicht, dass die hier diskutierte Schaltung (Link ganz 
oben) überhaupt nicht stabil zu bekommen sei, sondern dass die nicht auf 
die von mir vorgeschlagene Weise arbeiten kann.

Autor: A. K. (prx)
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MaWin schrieb:

> Allerdings reicht der SOA-Bereich in diesem Netzteil
> Dank Trafoumschaltung gerade eben.

Nicht wirklich, da die Trafoumschaltung zwar die Dauerleistung begrenzt, 
aber bei der Einhaltung der SOA nicht weiterhilft.

Die Spannung an den Ladekondensatoren liegt im Leerlauf ohne Reduktion 
bei ca. 50V. Die entsprechende 1ms Grenze der SOA eines heutigen 2N3055 
liegt bei 2A. Und Relais wie Ladekondensator brauchen ein wenig länger 
als 1ms um die Spannung entsprechend zu reduzieren.

Das ist exakt eine jener Schaltungen, die beim alten Hometaxial 2N3055 
funktionieren, aber bei der aktuellen Version bereits den ersten 
Kurzschluss mit dem Ableben quittieren könnten.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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A. K. schrieb:
> Das ist exakt eine jener Schaltungen, die beim alten Hometaxial 2N3055
>
> funktionieren, aber bei der aktuellen Version bereits den ersten
>
> Kurzschluss mit dem Ableben quittieren könnten.

Da man die "alten" 2N3055 schwerlich noch bekommt:

Nun, als Ersatz ein 2N3772 bzw. 2N3773 (sofern dies ein "echter" und 
kein chip-fake Typ ist) würde heutzutage wieder die nötige Sicherheit 
geben.
Und somit eine gute Wahl sein.

Autor: Andreas A. (elw-2)
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Bitte nicht Streiten. bring nur Unglückliche hervor!

@ArnoR
Was sollte ich den mal versuchen Anzupassen, und mit welchen 
Tendenziellen Werten, sollte ich es mal Probieren??

@A.K.
Welchen Transistor würdest du den als Ersatz Vorschlagen, das ich um 
eine Parallelschaltung von 2-3 2N3055 nicht drumherum komme ich mir 
klar.
Ich habe bei Transistoren nicht so den riesigen Durchblick was gerade 
alles auf dem Markt zur Verfügung steht, aber es ist bestimmt eine Menge 
:D


Ich habe erst mal folgende Anpassungen gemacht:

- 100nF Kondensatoren an jeden IC gelötet, welche ich auch bei Routen 
und - Bauen total vergessen habe
- 1nF an die Basis vom BD139 und an den Kollektor vom 2N3055

Autor: ArnoR (Gast)
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> Was sollte ich den mal versuchen Anzupassen, und mit welchen
> Tendenziellen Werten, sollte ich es mal Probieren??

Zunächst fällt auf, dass die Endstufe je nach Aussteuerrichtung sehr 
unterschiedlich schnell ist. Sie kann schnell aufregeln, aber nur 
langsam schließen. So etwas ist nie gut für Stabilität. Du solltest dem 
3055 einen niederohmigen Widerstand (50Ohm)zwischen B/E legen.

Schwingen bedeutet zu große Phasenverschiebung bei Schleifenverstärkung 
=>1. Da an der Phase wegen der Lastbedingungen wenig zu machen ist, kann 
man die Schleifenverstärkung verringern. Z.B. durch eine 2,5V-Referenz 
und entsprechend höhere Verstärkung des Reglers (R30).

Schließlich kann man noch mit der Integrationszeit C16/R29 spielen.

Autor: Andreas A. (elw-2)
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Ok, das mit dem Widerstand wurde ja schon mal erwähnt, werde ich dann 
mal machen, mal sehen, was die Bastelkiste noch so beinhaltet :)

Ich habe testweise jetzt mal einen 1nF Kondensator parallel zu dem 100pF 
(C16) Kondensator geschaltet, und sieh da, die Schwingungen sind weg!
Auf dem Ozsi sehe ich noch was im !5mV! Messereich aber das würde ich 
mal ehr als Störungen sehen.
Nur ich nehme mal an, dass das wohl nicht der Idealweg zu sein scheint.
Im Gesamten betrachtet, scheint wohl der U-Regler zu schnell ins 
Schwingen zu kommen.

Autor: Andreas A. (elw-2)
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Andrew Taylor schrieb:
> Da man die "alten" 2N3055 schwerlich noch bekommt:
>
> Nun, als Ersatz ein 2N3772 bzw. 2N3773 (sofern dies ein "echter" und
> kein chip-fake Typ ist) würde heutzutage wieder die nötige Sicherheit
> geben.
> Und somit eine gute Wahl sein.

Also die 2N3055 verwende ich nur von ST, sind zwar etwas teuer, halten 
aber besser, habe ich bei ältern Schaltungen schon festgestellt ;)

Aber kann ich die Transistoren so gegeneinander Tauschen??

Der 2N3055 hat eine Transistionsfrequenz von 3MHz und der 2N3773 von nur 
0.2MHZ

Autor: Ulrich (Gast)
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So abwegig ist der größere Kondensator für C16 nicht. Gleich auf den 10 
fachen Wert zu gehen ist vielleicht übertrieben, aber schon ein guter 
Test ob ein größerer Wert die Lösung ist. Das ist auch der naheliegende 
Weg. Die langsamste Stelle der Regelschleife wird durch C16 bestimmt 
entsprechend stellt man über C16 das Verstärkungs-Bandbreitenprodukt ein 
und kann damit die Grenzfrequenz so weit runter verschieben, dass da 
noch genügend Phasenreserve bleibt.

Die Alternative wäre es die 2. langsamste Stelle zu suchen und den Teil 
schneller zu machen oder die dabei entstehende Phase zu kompensieren 
(z.B. mit einem passenden Kondensator parallel zu R30) - das geht auch, 
ist aber aufwendiger, und man muss dafür in der Regel nachmessen oder 
gut simulieren.

Autor: Andreas A. (elw-2)
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So, es gibt News:

- Habe den Empfehlenden B/E Widerstand am 2N3055 angelötet, aber vom 
Regelverhalten her ist mir keine Änderung aufgefallen.
(Sind 660 Ohm geworden, hatte gerade nur 2 330er zur Hand)

Den 1nF Kondensator werde ich mal auf ungefähr die Hälfte Verkleinern 
(500-680p) und mal sehen ob diese reichen würde, oder ob er wieder 
anfängt zu schwingen.
Werde erst mal die Schaltpläne in KiCAD neu zeichnen, damit ich mal alle 
Änderung sauber zusammen bekommen, den die Platine muss ja sowieso neu, 
denn SMD wäre etwas zeitgemäßer und Störeinstreuungen kann man so etwas 
besser entgegenwirken, durch kürzere Leiterbahnen.

VG
Von einem sich auf jedem Fall wieder meldenden Andreas :)

PS:
Ich schaue aber auch regelmäßig reich, ob nicht eine etwas gepostet hat 
:D

Autor: Andreas A. (elw-2)
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Ich hätte da nochmal eine Frage:

Was mache ich mit der Z-Diode für die 32V??
Gibt es da auch etwas besseres, da diese ja eine wesentlich positiveren 
Verlauf hat als eine 5,1V Z-Diode.

Habe da wohl etwas bei TI gefunden, aber weiß nicht ob es nicht noch 
etas anders gibt.
http://www.ti.com/product/tl431

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