Noch ein Labornetzgerät

Hi MFS,
bei Betrachtung des Schaltplanes dachte ich auch zunächst:
"Naja .. kann man machen und man machst nix falsch"
Etwas stutzig wurde ich dann wegen des zweiten Trafo für die OPV.
Ich denke dass könnte man anders lösen.

Eigentlich gehe ich konform mit der Aussage von Mawin.

Gruss Klaus

Irgendwie kommt mir die Schaltung bekannt vor. Ich vermute mal ganz 
vorsichtig das die Schaltung nicht bis ganz 0V runter geht.
T6 wird es vermutlich nicht ganz  schaffen den T5 komplett zu sperren.
Eventuell muss der Emitter des T6 an eine negative Spannung von 3-5V 
gelegt werden.

Auserdem was passiert, wenn beim Abschalten des Netzteiles die 
Hilfsspannung schneller einbricht, als die Hauptspannung , die über 
viele 1000 uF gepuffert sind ? ( z.B. wenn nur ganz geringe Last 
dranhängt ).

Wird dann wegen fehlende Ansteurung von T6 nicht T5 über den R14 
komplett aufgerissen, und man hat die volle Oberspannung am Ausgang? Da 
sollte man eventuell noch Hand anlegen. Ansonsten scheint mir die 
Schaltung sehr solide.

Bei 4 Ampere und 30V finde ich bei den Kühlkörper wie im Bild zu sehen 
ist
10 parallel geschaltete BD249C schon angebracht. Sonst werden die 
Transistoren nach 10 Minuten Dauerkurzschluss einen termischen Tod 
erleiden. Einfach mal den Wärmehaushalt durchrechnen. Die Kühlkörper 
würde ich mal mit 0,5°/W schätzen.

Ach ja 26V AC scheint mir etwas wenig für 30V bei 4Amp am Ausgang. Es 
sollten schon ca 40V sein.

Ralph Berres

Lustig ist der fehlende Widerstand, der zwischen der Basis von T05   und 
dem T06 nützlich ist.
Ebenso 4, 5 weitere Fehler, die man aber beim Aufbau schnell findet (bis 
das Teil dann sauber läuft).

Harald hat es schon treffend formuliert.

Bleib mal auf dem Teppich. Die Frage, was mit den BE-Strecken von 
T01-T05 passiert, wenn T06 stark aufdreht, ist evtl. nicht ganz 
unberechtigt.

Der Transistor T6 wird vermutlich abrauchen da er die rund 800mW 
Verlustleistung nicht aushalten wird. Da sollte ein BD139 rein, und auch 
einen kleinen Kühlkörper bekommen.

R6 ist mit 10K zu groß. Der Transistor wird nicht weit genug aufsteuern.
Sollte auf 1K geändert werden. R7 sollte entfallen.

Eventuell wird ein Kondensator zwischen Emitter und Basis an T6 
erforderlich um HF Schwingen zu vermeiden.Größe schätzungsweise so um 
100pF.

C6 und C8 sind falsch herum gepolt.

Die Emitterwiderstände R16-19 sollten so dimensioniert sein, das bei 
vollen Strom etwa 0,6V abfallen. Nur so wird erreicht, das sich auf 
Grund der Stromgegenkopplung der Strom gleichmäßig auf die Transistoren 
verteilt. Hier sollten keine Drahtwíderstände sondern induktionsarme 
Widerstände wegen der Induktivität eingesetzt werden.

Das selbe gilt auch für den Shount RS. Hier ist sogar ein Widerstand mit 
niedrigen Temperaturkoeffizienten sinnvoll, da sonst der Kurzschlußstrom 
bei großen Strömen mit der Zeit wegläuft.

26V Wechselspannung sind viel zu wenig. 36V sind hier besser. Sonst wird 
es bei 30V und vollen Strom zumindest brummen.

Vermutlich wird das Netzteil sich nicht bis 0V runter regeln lassen, 
weil dazu der T6 absolut in die Sättigung fahren müßte. Helfen würde, 
wenn man den Emitter des T6 eine negative Spannung von 3-5V spendieren 
würde.

Dann ist noch zu vermuten, das beim abschalten des Netzteiles solange 
die volle Oberspannung am Ausgang erscheint, bis die beiden 10000uF 
Elcos leer sind. Sobald die +- 12Volt wegfallen, wird T6 nicht mehr 
angesteuert und T5 wird voll aufgerissen. Da sollte man noch was gegen 
tun.

Ich will das Konzept nicht schlecht machen, das ist meines Erachtens in 
Ordnung. Jedoch wenn auf ein paar Dimensionierungsfehler angesprochen 
wird, darf man diese glaube ich aufzeigen, und auch die 
Lösungsmöglichkeiten  angeben. In wie weit das Netzteil beim Autor 
einwandfrei funktioniert hat vermag, und möchte ich, nicht beurteilen.

Ich hoffe das ich mir nicht jetzt den Zorn des Autors auf mich ziehe.




A. K. schrieb:
> Die Frage, was mit den BE-Strecken von
>
> T01-T05 passiert, wenn T06 stark aufdreht, ist evtl. nicht ganz
>
> unberechtigt.

Garnichts passiert, Die Ausgangsspannung wird gegen 0V weil der Strom 
der T5 ansteuern soll, über T6 abgeleitet wird. T1-T5 sind Transistoren 
in Collektorschaltung.

Ralph Berres

Mal davon abgesehen, das man am Ausgang eines stabilisierten Netzteiles 
große kapazitive Lasten ohnehin vermeiden sollte ( dafür sind sie nicht 
gedacht, und können ein Netzteil sogar im Extremfalle zum schwingen 
bringen ), würde in solch einem Falle augenblicklich die Stromregelung 
einsetzen, und  den T6 weiter ansteuern. Die Transistoren T5 bis T1 
würden entsprechend weniger angesteuert werden, weil denen über T6 die 
Ansteuerung geklaut wird. Somit wird die Spannung am Ausgang soweit 
reduziert, bis sich der im Stromregelzweig eingestellte Strom einstellt. 
Die EB Strecken der Transistoren bleiben dann weiterhin bei ca 0,6V 
Über welche EB Strecken sollen denn die 30V deiner Meinung nach 
abfallen?

Ralph Berres

Anderes Szenario (das mit dem Strom ist wohl Unsinn gewesen):

Ausgang steht auf 30V, praktisch stromfrei mit mehr als nur dem 
Ausgangselko des Labornetzteils dran. Das kann und wird bei einem 
Labornetzteil ab und zu geschehen auch wenn kapazitive Lasten bäh sind. 
Irgendwann wird jemand das Teil vielleicht auch mal als Ladegerät eines 
Akkus verwenden.

Mensch dreht den Spannungsregler schnell abwärts. T06 dreht dann voll 
auf bis die Ausgangsspannung entsprechend abgesunken ist. Über den 
BE-Strecken von T01-05 liegen anfangs 30V in Sperrichtung und die 
Kapazität entläd sich über die BE-Strecken.

An sich tritt dieses Szenario bei vielen Netzteilschaltungen in 
Kollektorschaltung auf. Was mir speziell hier Sorgen macht ist, dass der 
Abregelstrom nicht begrenzt ist. In vielen Reglerschaltungen ist er es, 
z.B. implizit über einen OPV, aber auch im LM723. Wenn man dann noch 
BE-Parallelwiderstände so dimensioniert, dass beim maximalen 
Abregelstrom die BE-Sperrspannung nicht überschritten wird, dann ist man 
auf der sicheren Seite.

Was mir auch nicht so ganz gefällt: T6 erhöht die Schleifenverstärkung, 
muss also zusätzlich kompensiert werden. Das geschieht hier wohl auch, 
aber besonders elegant finde ich es nicht. Durch T6 bekommt diese 
Schaltung einen Touch von Emitterschaltung (vgl. Pseudo-Darlington) 
statt der in Labornetzteilen üblichen Kollektorschaltung.

A. K. schrieb:
> Was mir auch nicht so ganz gefällt: T6 erhöht die Schleifenverstärkung,
>
> muss also zusätzlich kompensiert werden.

Das ist richtig. Hier fehlt ein Kondensator zwischen Basis und Emitter 
von T6. Aber eine hohe Schleifenverstärkung hat aber auch zu Folge das 
der Regelfehler klein bleibt, und das Netzteil schnell regelt. Ohnehin 
ist in dieser Schaltung ein I-Regler statt ein P-Regler verwendet. Der 
im ausgeregelten Zustand eine extrem hohe Schleifenverstärkung hat. Das 
finde ich prinziepiell nicht nachteilig.

A. K. schrieb:
> Mensch dreht den Spannungsregler schnell abwärts. T06 dreht dann voll
>
> auf bis die Ausgangsspannung entsprechend abgesunken ist. Über den
>
> BE-Strecken von T01-05 liegen anfangs 30V in Sperrichtung und die
>
> Kapazität entläd sich über die BE-Strecken.

Ich meine das die Transistoren die 30V an den BE-Srecken in Sperrichtung 
abkönnen. Ansonsten entlädt sich die zu hohe Spannung über die 
Teilerwiderstände am Ausgang.

Wenn man das vermeiden wollte, müßte man den Leistungsteil als 
Gegentaktendstufe aufbauen, was es in Abitrary Netzteile tatsächlich 
auch gibt.

Ralph Berres

Ralph Berres schrieb:

> Ich meine das die Transistoren die 30V an den BE-Srecken in Sperrichtung
> abkönnen.

Kaum. Die übliche BE-Sperrspannung ist 5V, in der Praxis sind es so 7-8V 
mit einer an eine schlechte Z-Diode erinnernden Charakteristik. Dank des 
BE-Widerstands von T1-4 gibts also schon recht früh verkehrte Arbeit für 
T5.

> Wenn man das vermeiden wollte, müßte man den Leistungsteil als
> Gegentaktendstufe aufbauen

Nein. Es geht ja nicht darum, den Entladestrom zu beschleunigen, sondern 
ihn in ungefährliche Bahnen zu lenken. Also nicht ausgerechnet durch die 
gesperrte BE-Strecke durch. Bei begrenztem Strom macht die das zwar mit, 
aber auf Dauer nimmt der Transistor u.U. Schaden.

Wie ich schon schrieb: Wenn der Strom durch T6 (oder wie immer diese 
Stufe aussieht) auf beispielsweise 10mA begrenzt ist und zu T5 ein 
Widerstand parallel zur BE-Strecke montiert ist, an dem bei 10mA maximal 
5V abfallen, dann ist alles in Butter.

Ralph Berres schrieb:

> im ausgeregelten Zustand eine extrem hohe Schleifenverstärkung hat. Das
> finde ich prinziepiell nicht nachteilig.

Nur führt eine Erhöhung der Schleifenverstärkung bei einem kompensierten 
OPV gerne zu Schwingneigung, weshalb hier wohl die 1nF Kondensatoren an 
den OPVs hängen.

Der 1nF ist Bestandteil des Integrators der OPs. Für ein Schwingen zu 
unterdrücken würde ein Kondensator von ca 100pf zwischen Basis und 
Emitter des T6 zielführend sein.

A. K. schrieb:
> Wie ich schon schrieb: Wenn der Strom durch T6 (oder wie immer diese
>
> Stufe aussieht) auf beispielsweise 10mA begrenzt ist und zu T5 ein
>
> Widerstand parallel zur BE-Strecke montiert ist, an dem bei 10mA maximal
>
> 5V abfallen, dann ist alles in Butter.

Wenn man diese Bedenken wirklich hat, könnte man eine Diode parallel zur 
Basis Emitterstrecke in Sperrichtung schalten.

Größere Bedenken sehe ich das der T6 abraucht. Weil in ihm tatsächlich 
nicht der Strom begrenzt ist. Da man am Emitter aber eh eine negative 
Spannung benötigt, könnte man bei dieser negativen Spannung eine 
Strombegrenzung vorsehen.

Ralph Berres

Ralph Berres schrieb:

> Da man am Emitter aber eh eine negative Spannung benötigt

Weshalb? Bei Vout=1mV liegt Vb(T5)=Vc(T6) bei ca. 1,2V. Das sollte für 
T6 doch wohl kein Problem sein, damit liegt er weit oberhalb der 
Sättigung.

Da liegen dann eher nur 0,6 Volt oder sogar noch weniger. Die 
Transistoren T4-T1 sind wohl dann gesperrt, bzw nur noch ganz gering 
offen mit einen Reststrom von ca 1mA pro Transistor ( laut Datenblatt ), 
während T5 über R15 seinen Reststrom abgibt. Soweit bekommt der T6 die 
Basis von T5 nicht runtergezogen, ohne den linearen Bereich zu 
verlassen.

Ralph Berres

SchnickSchnackSchnuck schrieb:
> Aber
>
> alle Diskutanten haben eins gemeinsam: Ne eigene, perfekte Schaltung
>
> wurde von euch noch nie veröffentlicht. Müßte doch für euch ne
>
> Kleinigkeit sein, oder? Aber ihr habt wohl Angst, daß eure Schaltung in
>
> der Luft zerrissen wird. Anders kann ich mir das nicht erklären.

Nö ich habe keine Angst davor. Ich weis auch das meine Schaltung in der 
Luft zerrissen wird.

Aber davon abgesehen, habe ich dem Tread seine Schaltung zwar Fehler 
aufgezeigt, habe aber auch die Lösungsmöglichkeiten aufgezeigt. Das 
Konzept an sich halte ich für garnicht schlecht.

Aber damit du siehst das ich wirklich keine Angst habe, hier der Link.
http://www0.fh-trier.de/~berres/Bauanleitungen%20Messtechnik/

Das wurde übrigens auch in der Funkamateur veröffentlicht.

Ralph Berres

Harald Wilhelms schrieb:
> SchnickSchnackSchnuck schrieb:
>> Interessant! Hat es jemals Einigkeit gegeben, wenn hier über Netzgeräte
>> diskutiert wird?
>
> Ich habe den Eindruck, das in diesem Thread die Mehrheit
> der Ansicht ist, das die Schaltung nicht viel taugt.

Korrekt.


Nun, bisher bin ich wohl auch der Einzige der bemerkt hat das die 
Stromregelung nicht den Ausgangsstrom, sondern Ausgangsstrom plus 
Steuerstrom der Endstufe mitkriegt. Von sauberer I/U Regelcharakteristik 
sind wir also entfernt. Ungeschickter konnte der Entwickler den Shunt in 
Verbindung mit der Wahl des Emitteranschlußpunktes von  T06 nicht 
plazieren.

... schrieb:
> Nix für ungut Ralph, du hast immerhin dich getraut hier was vorzuzeigen

Wenn die von dir aufgeführten Mängel dein einziges Problem ist, dann ist 
es ja gut.

Ich weis nicht ob du so ein aufwändiges und auch kostspieliges Projekt 
ein zweites mal aufbauen würdest, um sie dann ins Netz zu stellen. 
Immerhin war der gezeigte Aufbau ein Prototyp gewesen. Die Änderungen 
die so improvisiert aussehen sind in den danach geänderten 
Platinenlayouts berücksichtigt worden. Und trotzdem hat sich im 
nachhinein rausgestellt das selbst danach noch Änderungen erfordelich 
sind.

In meinen nächsten Urlaub werde ich ( sofern ich die Zeit finde ) die 
Platinenlayouts und Schaltbilder auf den neuesten Stand bringen.

Immerhin leistet dieses Netzteil bei  mir ( und bei ein paar anderen 
auch )gute Dienste.

Was die Frontplatte betrifft. Natürlich hätte ich für 70 Euro mir eine 
Frontplatte herstellen lassen können. Aber meine finanzielle Mittel sind 
auch irgendwo begrenzt. Ich kann mit der nicht ganz optimalen 
Frontplatte sehr gut leben. Wenn das das einzige Problem ist? Du kannst 
deine Frontplatte ja anders aufteilen.

Ralph Berres

...und ich glaube es gibt wichtigeres als sich über Schrauben und 
Frontplattendesign zu streiten. Viele Prototypen werden auf Lochraster 
aufgebaut um die Funktion zu Testen und evtl. verbesserungen 
vorzunehmen.......Aber wenn mann nix anderes findet...................

MfG Andreas

... schrieb:
> Nun sei nicht gleich beleidigt. War nur ein wenig konstruktive Kritik.

Ist schon Ok.

Sobald ich jemand gefunden habe der Interesse hat dazu passend eine 
Mikrokontrollersteuerung mit IEC-Bus Schnittstelle zu stricken, habe ich 
vor das ganze nochmal neu zu bauen, diesmal mit kommerziell gefertigte 
Frontplatte.

Dieses Netzteil hat mich finanziell mit gut 500 Euro belastet.
Deswegen habe ich selbst noch nicht das 2te mal gebaut. Lediglich war 
eine 25Amp Version entstanden, welches mich noch mehr Geld gekostet hat.

Da ich keine gut ausgerüstete mechanische Werkstatt besitze musste ich 
die Mechanik teuer kaufen bzw bei dem 25Amp Netzteil teuer anfertigen 
lassen.

Nebenbei bemerkt. Es ist unglaublich schwer und aufwendig eine 
Bauanleitung vollkommen frei von Fehler und absolut nachbausicher zu 
konstruieren, weil man viele Eventualitäten und Unwägbarkeiten nicht im 
entferntesten auf die Idee kommt, das sie auftreten können.

Selbst die legendäre Firma Radio Rim hatte da so ihre Probleme.
( Ich selbst hatte einige Bausätze von denen nachgebaut ).

Man muss ein Gerät schon mindestens 5 mal aufbauen und jedes Feedback 
dabei berücksichtigen, ehe es einigermasen Narrensicher nachbaubar wird.
Dafür fehlt mir aber das Geld. Ich verfolge auch keine kommerzielle 
Interessen. Es ist bei mir einfach Hobby, allerdings mit einem hohen 
Anspruch an dessen Eigenschaften.

Ich finde alleine die Tatsache das der Tread dieses Netzteil 
veröffentlicht hat einen großen Lob wert. Diejenigen die sowas 
nachbauen, sollten immer genügend  Kenntnisse mitbringen um eventuelle 
Klöpse selbst auch zu finden und zu beseitigen. Ansonsten vertreibt man 
besser ausgereifte Komplettbausätze mit entsprechend hohen Preis. Dann 
muss man auch davon leben können. Sonst ist der Zeitaufwand nicht mehr 
tragbar.

In diesem Sinne

Ralph Berres