Praxistest:
Hallo, gibt es hier noch jemanden mit praktischer Erfahrung?
...Ich weiß, diese Thema ist schon älter. (der letzte Thread wurde
gesperrt...?) Aber vielleicht hilft dieser Beitrag um an dieser
Schaltung/Software etwas zu verbessern.
ich hab mir das Teil (Platine + Controller) mal aus reiner Neugier
gekauft.
Wie schon vermutet, sind die Regeleigenschaften über den Atmega8L-8PU zu
träge.
-Die Restwelligkeit (100Hz) vom 1. Glättungskondensator kann die
Schaltung recht gut, bei konstanter Lastung am Ausgang, kompensieren.
Das größte Problem ist allerdings die Reaktion auf Lastwechsel am
Ausgang!!
Z.B. bei den eingestellten Werten:
Ausgangsspannung 5V , Strombegrenzung auf 2A:
Ein angeschlossener Verbraucher ändert seine Stromaufnahme kurzzeitig
von 0,8A auf 1,6A, hierdurch entstehen am Ausgang Spannungsspitzen von
über +3V!!! Das heißt, die Ausgangsspannung geht für einige 100 ms auf
über 8V (..für manche Schaltungen der sofortige Tod)!
Diese Fehlregelungen treten vor allem im niedrigen Ua-Bereich auf.
Der Ausgang wurde hierbei schon mit zusätzlich 330uF low ESR und 100nF
gestützt.
So etwas als „Labornetzgerät“ zu bezeichnen ist echt Mutig!
Zu der Tasterbedienung:
Wenn man die Tasten gedrückt hält, läuft der Wert erst langsam (5sec.)
und kurz danach schnell automatisch weiter. Um von 0V auf 30V zu stellen
dauert es in der Summe ca.35 sec. (Taster gedrückt gehalten) Bei
Stromeinstellung genauso.
Positiv: Es ist eine Taste zum Speichern vorhanden, um die eingestellten
Werte fest zu halten. (Auch nach Netzunterbrechung bleiben die Werte
erhalten)
Positiv ist auch das Anzeigekonzept mit gleichzeitig Sollwert und
Istwert für U/I (das war eigentlich der Kaufgrund)
und einem Pfeil der den aktuellen Regelprozess U oder I anzeigt.
Der Strom wird über einen Shunt (0,55Ohm) gemessen, das sind bei 2,5A à
1,375V,
die gehen auf den AD Eingang 0..5V 10bit ?! Das sind nur noch ~8,8mA
Auflösung?! Was ist hier Präzision ?
http://www.ebay.de/itm/PERFEKTES-LABORNETZGERAT-BAUSATZ-MIT-FOLDBACK-SEHR-PRAZISE-/190801223880?pt=Netzger%C3%A4te&hash=item2c6ca3a0c8
Bastler schrieb:> ...Ich weiß, diese Thema ist schon älter. (der letzte Thread wurde> gesperrt...?)
Und warum? Link?
> Das sind nur noch ~8,8mA Auflösung?! Was ist hier Präzision ?
Ohhh, so schlimm?
Wenn du Probleme mit dem Zeugs hast: zurückschicken.
---
Der Verkäufer steht sowoeso mit einem Fuß auf einer Bananenschale und
mit dem anderen im Finanzamt.
> Der Ausgang wurde hierbei schon mit zusätzlich> 330uF low ESR und 100nF gestützt.
Und wie viel und wie lange ist der Overshoot bei originalbestückung ?
Und wie regelt das Netzeil wenn als Last 4700uF dran sind
(z.B. ein schon vorhandene Netzteil mit Brückengleichrichter und
Siebelko versorgen, dessen Trafo gerade nicht geht)
und wie regelt es wenn als Verbrauher eine Spule dran ist die in
konstantes Magnetfeld erzeugen soll (z.B. Relaispule)
und was passiert wenn man es ausschaltet und einschaltet, gibt es dann
Overshoots ?
> Aber vielleicht hilft dieser Beitrag um an dieser> Schaltung/Software etwas zu verbessern.
Kaum. Man müsste die Regelung analog machen und nur die Sollwertvorgabe
vom uC.
MaWin schrieb:>> Aber vielleicht hilft dieser Beitrag um an dieser>> Schaltung/Software etwas zu verbessern.>> Kaum. Man müsste die Regelung analog machen und nur die Sollwertvorgabe> vom uC.
So muesste man es machen. Dann haette man ueberhaupt keine Probleme.
Wenn schon digital, dann mit einem DSP.
Da faellt mir wieder der Slogan "the power of analog" von, ich glaube,
Texas Instruments ein ...
Wie ist eigentlich die Clocksource vom uC? Mit wieviel MHz laeft der?
MaWin schrieb:> Man müsste die Regelung analog machen und nur die Sollwertvorgabe>> vom uC.
Wenn man eine Analoge Labornetzteilschaltung falsch dimensioniert, kann
das auch bei Lastwechsel zu Überschwingungen führen. Oder die Schaltung
fängt komplett an zu Schwingen.
Kann das Problem nicht auch mit besserer Software gelöst werden?
> Kann das Problem nicht auch mit besserer Software gelöst werden?
Nein.
Weil die Reaktionszeit des uC zu langsam ist.
Natürlich kannst du versuchen, den Netzteilausgang zu bremsen.
Für Spannung macht man das mit einem übergrossen Elko,
für Strom mit einer grossen Drossel.
damit sind schnelle Spannungsschwankungen und schnelle Stromschwankungen
schon mal nicht möglich und der uC hat Zeit den neuen Stellwert
auszurechnen.
Blöd, daß ein Labornetzteil beides können soll, also weder Elko noch
Drossel möglich sind.
MaWin schrieb:> die Reaktionszeit des uC zu langsam ist.
Es geht hier um zwei Regelschleifen die im Bereich >= 1ms reagieren
sollte. Der uC läuft mit 16Mhz! ist da ne Basic Applikation
implementiert??
Wenn man die Regelschleifen mit einer Reaktionszeit von ein paar ms
Implementiert, bekommt man genau solche Problem mit Überschwingern bei
Lastwechseln. Ein brauchbares Labornetzteil sollte da schon eine
Regelschleife mit Bandbreite um 1 MHz haben - schon eine einfacher LM317
hat angeblich 3-5 MHz Bandbreite.
Im Prinzip wäre es ggf. möglich den langsamen Teil der Regelung per
langsamen µC zu machen, der schnelle Teil müsste dann aber weiter Analog
gehen.
Wenn es rein Digital gehen soll, dann wäre von der Geschwindigkeit schon
so etwas wie ein dsPic nötig, mit schnellerem AD Wandler. Dazu kommt
aber noch ein weiteres Problem: bei einem Labornetzteil möchte man schon
wenig rauschen haben - so im Bereich unter µV/ sqrt(Hz). Damit man da
hin kommt reichen dann 10 oder 12 Bit AD und DA Wandler nicht mehr aus -
Gefragt wären da eher 16 und mehr Bit an Auflösung, was bei
Geschwindigkeiten von ein Paar MHz nicht ganz trivial ist.
Wie sähe denn ein perfektes Labornetzteil aus.
Welche Bauteile sollten verwendet werden und was für ein Controller?
Nehmen wir mal 0-30Volt, 5Ampere.
Hab mir gerade ein Labornetzgerät gekauft, auch in diesem Bereich und
dabei die Preise gesehen. Irgendwo müssen ja diese Preise bis ins
Unermessliche herkommen.
Also woher kommen diese Preise?
Macht doch mal jemand von euch eine Art Pflichtenheft über die
Möglichkeiten mit entsprechenden Bauteilen.
Das wäre doch sicher für alle interessant und für mich sehr lehrreich.
Hi, hab auch so’n Bausatz vor einem halben Jahr gekauft, da bei der
Bauanleitung ein Schaltplan gefehlt hat, hab ich den noch nachgefordert.
Kann man die Regeleigenschaften nicht mit ein paar zusätzlichen C’s in
den Regelkreisen etwas kompensieren?
> Kann man die Regeleigenschaften nicht mit ein paar zusätzlichen> C’s in den Regelkreisen etwas kompensieren?
Nein.
Und den unsäglichen 10k/4k7 10 bit hingemogelten Digital/Analogwandler
kann man such nicht reparieren. Der ist nicht mal monoton.
Ein Labornetzteil soll die angeschlossene Schaltung nicht nur nicht
stören sondern auch optimal schützen.
Und dazu ist es notwendig, daß die Strombegrenzung so schnell wie
möglich zuschlägt.
Und das keine Spannungsüberhöhung auftreten darf, egal welche Last,
versteht sich wohl von selbst. Max 10mV kann man gerade noch tolerieren.
Drehe ein Labornetzteil auf maximale Spannung und schließe es kurz. Bei
einem guten Netzteil darf fast kein Funke zu sehen sein. Der Funke ist
nämlich Energie, die zerstört.
Ein schnelles Netzteil braucht daher nur einen kleinen Kondensator am
Ausgang, um stabil zu bleiben. Üblich sind max 1µF.
Für Labornetzteile sind daher Analogregler der Stand der Technik. Ein
Schaltregler ist viel zu träge, der schützt garnichts, höchstens sich
selbst.
Zur Leistungsreduktion nimmt man einen Vorregler, der z.B.
Trafoanzapfungen umschaltet.
Hat man exzellente Kenntnisse in störarmen Schaltungen und Layout, kann
man auch einen Schaltregler als Vorregler nehmen, der über dem
Analogregler etwa 3V abfallen läßt. Der Analogregler muß trotzdem für
den Störfall den vollen Spannungshub verkraften (SOAR-Kennlinie), bis
der Vor-Schaltregler endlich mal langsam aus die Puschen kommt. Nur der
Kühlkörper kann kleiner sein.
Was früher oft vergessen wurde, ein Labornetzteil darf beim
Ein-/Ausschalten nicht hochlaufen, weil z.B. die
Reglerspannungsversorgung zu spät kommt oder zu früh abfällt, gegenüber
der Lastspannung. Das kann man gut mit einem MC machen, der über einen
Optokoppler den Lastkreis verzögert freigibt bzw. voreilend sperrt.
Stelle die Spannung auf 0V, hänge ein Oszi ran und spiele mit dem
Netzstecker, der Ausgang darf 10mV nichtmal 1µs lang überschreiten.
Foto1726.jpg
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