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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Labornetzteil Schaltung 0-30V 2-3A


Autor: Martin S. (sirnails)
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Hallo miteinander,

ich suche eine adäquate Ersatzschaltung für mein Labornetzteil (das ich 
von meinem Vater übernommen habe). Verbaut war bisher ein Gemisch aus 
zwei Elektorschaltungen anno 70er 3-25V / 2A mit einfachem 2N3055. Diese 
wurde nachträglich mit einer Strombegrenzung ausgestattet, die Elektor 
irgendwann im Anschluss veröffentlicht hat. Leider funktionierte dieses 
Zusammenspiel nicht sonderlich gut, sodass die komplette 
Vorstufe/Treiber rauchend den Platz verlassen hat. Der Hartpapierträger 
ist leider dabei auch mit drauf gegangen (die Verlustleistung wurde im 
Drahtpotentiometer der Stromeinstellung verheizt).

Der Trafo macht 25V~/3A, also irgendwas um die 35V DC.

Ich suche nun eine Ersatzschaltung, die auch im Reihen-, vorzugsweise 
auch im Parallelbetrieb genutzt werden kann.

Hat jemand eine einfachere Schaltung herumliegen; am besten mit dem 3055 
als Regler?

Vielen Dank für die Hilfe,

Grüße

M. Schwaikert.

Autor: MaWin (Gast)
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25V/2A passt zum Trafo

 http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/100000-124999/116661-as-01-de-Universal_Netzgeraet_30V_3A.pdf

Statt 2 BD249 tut es an 25V 1 2N3066 weil der 200 GradC heiss werden 
darf.

Autor: Martin S. (sirnails)
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Hallo MaWin,

erstmal danke für den Tipp. Das scheint ja recht solide zu sein. Warum 
aber ein 2N3066 und nicht 3055?


Und was mir grad noch auffällt: Wieso wird die Schaltung mit 30VAC 
angegeben, wenn der Regler nur 40V continous V+/V- - Differenz überlebt?

Autor: Horst-Egon (Gast)
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MaWin weiss schon was er schreibt, nimm auf jeden Fall den 2N3066, das 
ist ein super Teil für Labornetzteile!

Autor: hinz (Gast)
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Martin Schwaikert schrieb:

> erstmal danke für den Tipp. Das scheint ja recht solide zu sein. Warum
> aber ein 2N3066 und nicht 3055?

Weil die 6 auf der Tastatur direkt neben der 5 liegt.


> Und was mir grad noch auffällt: Wieso wird die Schaltung mit 30VAC
> angegeben, wenn der Regler nur 40V continous V+/V- - Differenz überlebt?

Zum Glück hat dein Trafo keine 30V.

Autor: MaWin (Gast)
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> Weil die 6 auf der Tastatur direkt neben der 5 liegt.

Richtig.

> Wieso wird die Schaltung mit 30VAC angegebe

Weil Conrad immer schummelt. Der mitgelieferte Kühlkörper ist auch viel 
zu klein, wie man im Datenblatt unter entnehmbarer Strom sieht. Aber für 
25V/2A passt die Schaltung, zumal dein Trafo keine Hilfsspannung zur 
Verfügung stellen wird, also Schaltungen mit Hilfsspannung schon mal 
ausscheiden.

Autor: Martin S. (sirnails)
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Ah ok. Dann werde ich den Plan mal entsprechend umzeichnen.

Danke erstmal.

Autor: Harald W. (wilhelms)
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MaWin schrieb:

> 2N3066

Hallo MaWin,
ich habe etwas Schwierigkeiten, mit google einen passenden Datenblatt-
Link zu finden; hast Du da vielleicht einen direkten Link?
Gruss
Harald

Autor: Ulrich (Gast)
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Der 2N3066 ist ein Tippfehler. Der echte 2N3066 ist ein kleiner FET - 
die genauen Daten werden hier wohl nicht interessieren.

Autor: Andrew T. (marsufant)
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Horst-Egon schrieb:
> MaWin weiss schon was er schreibt, nimm auf jeden Fall den 2N3066, das
> ist ein super Teil für Labornetzteile!

Soso.

IMHO wird er 3066 in keinem Labornetzteil weltweit eingesetzt .- )

Autor: Harald W. (wilhelms)
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Ulrich schrieb:
> Der 2N3066 ist ein Tippfehler. Der echte 2N3066 ist ein kleiner FET -
> die genauen Daten werden hier wohl nicht interessieren.

Ich hatte aus der Zeit vor 30 Jahren irgendetwas mit "66" in Erinnerung.
Jetzt ist es mir wieder eingefallen: Es ist die Gehäusegrösse TO66, ein
Gehäuse ähnlich TO3, aber etwas schmaler, welches wir damals häufiger
verwendet haben. Ich glaube, der dazugehörige Transistor hiess 2N3054.
Da ich also etwas mit "66" anfangen konnte, hatte ich nachgefragt.
Aber in diesem Fall war wohl wirklich der 2N3055 gemeint. Auch wenn
es inzwischen bessere (aber auch  teurere) Transistoren gibt, als
"Leistungvernichter" in analogen Netzteilen ist der 2N3055 nach wie
vor geeignet.
Gruss
Harald

Autor: Andrew T. (marsufant)
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Harald Wilhelms schrieb:
>  Auch wenn
> es inzwischen bessere (aber auch  teurere) Transistoren gibt, als
> "Leistungvernichter" in analogen Netzteilen ist der 2N3055 nach wie
> vor geeignet.
> Gruss
> Harald

Ähnlich alt wie der allgegenwärtige 2N3055, nicht gewaltig teurer aber 
deutlich bessere SOA wären 2N3771/3772/3773.

Wäre somit eine gute Alternative für 0-25(30)V 3A NT   .-))

Autor: Martin S. (sirnails)
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Krass, ich hätte ja nie gedacht, dass das Teil schon seit 2011 auf seine 
Reparatur wartet...

Kann mir einer sagen, was bei der Conradschaltung im Schaltbild Pot4 und 
5 für eine Bedeutung haben?

Sieht mir ziemlich nach diesem hier aus:

http://www.allmystery.de/i/tQ9tdWK_widerstand_149.jpg

Autor: rosch (Gast)
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Martin Schwaikert schrieb:
> Kann mir einer sagen, was bei der Conradschaltung im Schaltbild Pot4 und
> 5 für eine Bedeutung haben?

Entweder du nimmst Pot4 und Pot5 ODER Pot1 und Pot3. Steht aber auch im 
Text das die Potis auf der Platine durch externe ersetzt werden können.

Autor: Martin S. (sirnails)
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rosch schrieb:
> Martin Schwaikert schrieb:
>> Kann mir einer sagen, was bei der Conradschaltung im Schaltbild Pot4 und
>> 5 für eine Bedeutung haben?
>
> Entweder du nimmst Pot4 und Pot5 ODER Pot1 und Pot3. Steht aber auch im
> Text das die Potis auf der Platine durch externe ersetzt werden können.

Dann ist der Schaltplan trotzdem falsch. Aber danke für die Erklärung. 
Ich hatte zwar den Text grob überflogen, aber nicht wirklich vertieft.

Autor: Martin S. (sirnails)
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Jetzt habe ich dann doch nochmal eine kleine Frage:

Ich möchte gerne noch eine Strombegrenzungs-LED haben. So wie ich das 
sehe kommt diese an Pin 2 (Basis des internen Transistors für die 
Strombegrenzung). Sehe ich das richtig?

Ich würde gerne auch ausrechnen, wie die auf das Widerstandsverhältnis 
kommen, finde aber einfach das V_SENSE im Datenbnlatt nicht.

Autor: gk (Gast)
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Martin Schwaikert schrieb:
> Sehe ich das richtig?


Das wird nicht funktionieren. Da gibt es keinen scharfen Übergang und 
der Basistrom dürfte auch zu niedrig sein.

Martin Schwaikert schrieb:
> Ich würde gerne auch ausrechnen, wie die auf das Widerstandsverhältnis
> kommen,

Wenn Du damit R8,R9, Pot2 & Pot6 meinst, dann ist der so dimensioniert, 
dass daran ~ 0,7 V abfallen, nämlich Ube des Strombegrenzungstransistor.

gk

Autor: Martin S. (sirnails)
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gk schrieb:
> Martin Schwaikert schrieb:
>> Sehe ich das richtig?
>
>
> Das wird nicht funktionieren. Da gibt es keinen scharfen Übergang und
> der Basistrom dürfte auch zu niedrig sein.

Nunja, der Pin geht ja intern im IC auf die Basis des 
Strombegrenzungstransistor. Wenn man hier einen parallelzweig abgreift 
und mittels Tranistor entkoppelt, dürfte das ja eigentlich 
funktionieren. Dann leuchtet die LED halt mit steigender Strombegrenzung 
immer stärker. Das wäre sogar irgendwie sinnvoll.

> Martin Schwaikert schrieb:
>> Ich würde gerne auch ausrechnen, wie die auf das Widerstandsverhältnis
>> kommen,
>
> Wenn Du damit R8,R9, Pot2 & Pot6 meinst, dann ist der so dimensioniert,
> dass daran ~ 0,7 V abfallen, nämlich Ube des Strombegrenzungstransistor.
>
> gk

Interessanter Gedanke. Werd das morgen im Schalplan mal versuchen dies 
nachzuvollziehen.

Autor: Martin S. (sirnails)
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Jo, scheint schon so zu sein, wie Du sagst.

Die Referenzspannung vom 723 beträgt 7,15V. und bildet dann über R9, 
Pot6, R8 und R7 einen Spannungsteiler zwischen 620,15 Ohm zu 4,7k bis 
5,2k zu 120,15 Ohm. Zwar hebt der Rückstrom über R7 am Knoten R7/R8 das 
Potential an, im Falle von 3A Strom allerdings nur um 0,45V.

1) Ist das Poti auf Anschlag, ergeben sich für 0A 830mV an der Basis, 
für 3A 1,23V.

2) Ist das Poti am anderen Anschlag, ergeben sich für 0A 162mV, für 3A 
600mV.

Für den 2ten Fall ist also die Schwellspannung schonmal gar nicht 
erreicht. Interessant ist also der erste Fall.

Mit 830mV sollte bereits ein ausreichender Basisstrom fließen, und die 
Strombegrenzung anspringen. Grob simuliert mit einem BC546 sind es 
270µA.

Das sollte doch eigentlich reichen, um eine LED über einen Transistor 
zum leuchten zu bringen.

Autor: andy (Gast)
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Autor: gk (Gast)
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Geht man mal davon aus, dass die Strombegrenzung ab 0,7V (Ube Pin 2&3) 
anspricht, dann müsste der Teiler aus R8, Pot6 & R9 so dimensioniert 
sein, dass am Rechtsanschlag des Potis (R9) gerade eben 0,7 V anstehen. 
Das ist die Einstellung für den Minimalstrom.

Am Linksanschlag (R8) sollten 0,7V - 0,45 V = 0,25 V anstehen. Das ist 
die Eistellung für den Maximalstrom (U = I * R = 3A * 0,15Ohm = 0,45 V 
).

Rechnet man den Teiler aus R8, Pot6 & R9 nach, kommt man auf andere 
Spannungen. Man muss halt noch berücksichtigen, dass die 
Basis-Emitter-Strecke des Transistors paralell geschaltet ist.

Im übrigen ist die Beschaltung recht trickreich. Dadurch, dass man die 
Basis des Strombegrenzungstransisrors vorspannt, bekommt man für R7 
kleinere Werte.

So müsste bei 3A R7 ungefähr 0,7V / 3A = 0,23 Ohm betragen. Für kleinere 
Ströme z.B. 10mA käme man auf 70 Ohm. Um das einstellbar zu machen, 
bräuchte man dann z.B ein Poti von 100 Ohm, welche 3A aushält.

D.h. man hat durch diese Beschaltung den Vorteil, dass man ein normales 
Potentiometer verwenden kann. Man könnte auch ein normales Poti paralell 
zu R7 schalten. Dann hätte man aber immer 100 Ohm im Lastkreis, bei 3A 
würden dann 300 V daran abfallen !!

Man kann auch umschaltbare Widerstände nehmen. Das ist aber inklusive 
Stufenschalter teurer.

gk

Autor: Jobst M. (jobstens-de)
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andy schrieb:
> Hier findest du weitere Schaltungen:

Beitrag "Re: digitale strom-und Spannungsregler mit µC_Konzept"
Da hast Du auch LEDs ;-)


Gruß

Jobst

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