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Forum: Platinen Elektor 12/82 Netzteil Layout


Autor: Luca E. (derlucae98)
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Hallo,

Da ich es immer noch nicht geschafft habe ein funktionierendes 
Labornetzteil zu bauen, möchte ich jetzt das immer wieder gelobte 
Netzteil aus der Elektor 12/82 nachbauen.

Kurz zum Schaltplan:
Für R25 und R26 bin ich mir bei dem Wert nicht sicher. Die Beschreibung 
des Netzteils schweigt ich über den Wert der Potis aus und sagt nur, 
dass man den passenden Wert durch herausfinden ermitteln muss. Deshalb 
habe ich einfach mal 10k eingezeichnet.
Mein Trafo liefert 24v bei 6,25 Ampere, den maximalen Ausgangsstrom 
werde ich auf 3,5 Ampere festlegen.

Nun zum Layout:
Anstelle der TIP3055 werden Kabel für die 2N3055 eingelötet.
Der Eagle DRC wirft bei der Schrift einen Width-error aus, den ich nicht 
beheben konnte.


Es wäre schön, wenn ihr mal über das Layout schauen würdet und 
Verbesserungsvorschläge geben könntet!

Danke im Voraus!

Autor: Onkel_rosi (Gast)
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Schmeiß B2, C12 die 3055 und die 0,22 Ohm von der Leiterlatte und 
verkabel die direkt am Kühlkörper mit DICKER Litze.
Deine Leiterbahnen sind auf der Platine viel zu dünn.

Autor: Christian (Gast)
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Hallo,

der Isolationsabstand der Massefläche ist auch problematisch! Der sollte 
von der Eagle-Standard-Einstellung 0 erhöht werden..

Grüße
Christian

Autor: Luca E. (derlucae98)
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Onkel_rosi schrieb:
> Schmeiß B2, C12 die 3055 und die 0,22 Ohm von der Leiterlatte und
> verkabel die direkt am Kühlkörper mit DICKER Litze.
> Deine Leiterbahnen sind auf der Platine viel zu dünn.

Christian schrieb:
> der Isolationsabstand der Massefläche ist auch problematisch! Der sollte
> von der Eagle-Standard-Einstellung 0 erhöht werden..

Ok, Danke. Ich bin gerade am Nachbessern.

Autor: Luca E. (derlucae98)
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Die Leiterbahnbreite im Leistungsteil habe ich von 1,8mm auf 2,1mm 
erhöht, alle anderen Leiterbahnen sind 0,8mm breit.
Den Isolationsabstand habe ich auf 0,4 gesetzt.

Weitere Verbesserungsvorschläge?

: Bearbeitet durch User
Autor: Wolfgang (Gast)
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Luca E. schrieb:
> Der Eagle DRC wirft bei der Schrift einen Width-error aus, den ich nicht
> beheben konnte.

Mit Font=vector und durch hochdrehen von "Ratio" sollte sich das ändern 
lassen.

Autor: Luca E. (derlucae98)
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Wolfgang schrieb:
> Mit Font=vector und durch hochdrehen von "Ratio" sollte sich das ändern
> lassen.

Perfekt! Problem gelöst. ;-)

Autor: Amateur (Gast)
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Ich würde neben C4 , C5 und C12 noch einen hochwertigen Keramiker 
(100nF) kleben.
Eventuell auch einen hochwertigen Tantal.
Reichen eigentlich 4700µF für Deine 3,5A? Bei Volllast dürfte das System 
wohl knurren.

Autor: Luca E. (derlucae98)
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Amateur schrieb:
> Ich würde neben C4 , C5 und C12 noch einen hochwertigen Keramiker
> (100nF) kleben.
> Eventuell auch einen hochwertigen Tantal.

Okay.

Amateur schrieb:
> Reichen eigentlich 4700µF für Deine 3,5A? Bei Volllast dürfte das System
> wohl knurren.

4700µF sind wohl für 3 Ampere schon sehr knapp. Ich baue besser 2x 
4700µF ein.

Autor: Onkel_rosi (Gast)
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Den Strommesswiderstand R23 würde ich auch noch extern beschalten.
Am besten so ausführen das + und - vom Leistungskreis nicht über die 
Platine geschaltet werden.

Autor: Luca E. (derlucae98)
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Onkel_rosi schrieb:
> Den Strommesswiderstand R23 würde ich auch noch extern beschalten.
> Am besten so ausführen das + und - vom Leistungskreis nicht über die
> Platine geschaltet werden.

Alles Klar. Die überarbeitete Version ist angefügt.

Autor: Transikiller (Gast)
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Luca E. schrieb:
> Die Leiterbahnbreite im Leistungsteil habe ich von 1,8mm auf 2,1mm

Die halten dann aber nur 4 Ampere aus. Im Kurzschlussfall muss die
Begrenzung aber präzise arbeiten.

Autor: Luca E. (derlucae98)
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Transikiller schrieb:
> Die halten dann aber nur 4 Ampere aus. Im Kurzschlussfall muss die
> Begrenzung aber präzise arbeiten.

Der Leistungsteil ist ja jetzt außerhalb der Leiterplatte verdrahtet.

Autor: Thomas D. (thomasderbastler)
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Luca E. schrieb:
> Die überarbeitete Version ist angefügt.

Ich finde die Lötpads (z.B die Widerstände,B1 )könnten etwas größer 
sein.

: Bearbeitet durch User
Autor: Werner M. (Gast)
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Luca E. schrieb:
> Die Leiterbahnbreite im Leistungsteil habe ich von 1,8mm auf 2,1mm
> erhöht

Warum so sparsam? Da ist doch Platz genug.

Autor: Frank W. (frank_w)
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schau dir mal die Bauteile genauer an und plaziere sie so das Du eine 
einseitige Platine bekommst.

Gruß Frank

Autor: herbert (Gast)
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Hallo!
Habe vor einiger Zeit auch eine Netzteilplatine überarbeitet. Schaltung 
ähnlich wie bei dir. Im Leistungsteil habe ich Lötösen für M3 vorgesehen 
welche man mit Schrauben Beilagscheiben und Mutter gut befestigen kann. 
Ebenso sind AMP Stecker möglich die ebenfalls angeschraubt werden. Löten 
auf so großen Flächen ohne Lötstopmaske schaut meist beschissen aus. 
Gleichrichter und die beiden 2N3055 werden abgesetzt auf Kühlkörper 
montiert. Abgesetzt wird auch der dicke
Elko.Die beiden Hochlastwiderstände sind ebenfalls auf geschraubten 
Lötösen gesetzt.

Autor: Eppelein V. (eppelein)
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Die beiden 3055er werden aber ziemlich heiß oder nicht?

Ich habe da 4Stk. genommen, was die Wärmeentwicklung an den Transen dann 
aufteilt. Funktioniert einwandfrei.

Machst da noch einen Lüfter an den KK?

Autor: Luca E. (derlucae98)
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Hallo,

Thomas der Bastler schrieb:
> Ich finde die Lötpads (z.B die Widerstände,B1 )könnten etwas größer
> sein.

Ok. Restring von 10mil auf 14mil erhöht.

Frank Wa schrieb:
> schau dir mal die Bauteile genauer an und plaziere sie so das Du eine
> einseitige Platine bekommst.

Die Platine ist einseitig und hat 4 Drahtbrücken.

Eppelein Von Gailingen schrieb:
> Machst da noch einen Lüfter an den KK?

Nein. Diese Kühlkörper habe ich bereits hier liegen: 
http://www.reichelt.de/?ARTICLE=22228

: Bearbeitet durch User
Autor: Eppelein V. (eppelein)
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Diese KK werden nicht ganz ausreichen!

Autor: Luca E. (derlucae98)
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Eppelein Von Gailingen schrieb:
> Diese KK werden nicht ganz ausreichen!

Dann kommt noch ein temperaturgregelter Lüfter dran.

Autor: Harald W. (wilhelms)
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Luca E. schrieb:

> Diese Kühlkörper habe ich bereits hier liegen:
> http://www.reichelt.de/?ARTICLE=22228

Du meinst einen pro Transistor?

Autor: Luca E. (derlucae98)
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Harald Wilhelms schrieb:
> Du meinst einen pro Transistor?

Ja. Insgesamt 3 Kühlkörper.

Autor: Greg (Gast)
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Achte auf Texte (silk) das diese von den Bauteilen nicht verdeckt 
werden.
C13, C4, C5, R18, R14, IC1, IC2,,B1,X5,X3....  am Besten alle peinlich 
genau nachsehen. Bei den Leiterplattenhersteller die Designroules 
studieren falls noch nicht geschehen. Abstand zu Polygone setze ich 
immer auf 0.5mm. Ist dann schon sehr großzügig. Der Platz ist ja da.

Weiteren Text hinzufügen: Name des Projekts mit Platinenstand und 
Hardwarestand. Hat sich schon sehr bewährt.
z.B. NetzteilP1H12345
wobei der Hardwarestand angekreuzt wird. Man kann dann beim Anblick der 
Leiterplatte sofort feststellen was für ein Hardwarestand die Platine 
hat.
Gruß aus DN
Greg

Autor: Greg (Gast)
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Noch was, zwischen Klemme X4 und der Bohrung rechts unten ist das 
Ploygone getrennt. Du kannst die Leiterbahn von X3 nach R10 etwas weiter 
nach links legen damit das Polygone an der Stelle zusammenbleibt. Würde 
zwar auch so funktionieren da das Polygone an der linken Seite der 
Leiterplatte noch eine Verbindung hat, aber wäre zumindest besser.

Sowas ähnliches noch am Kondensator C6 oberer Pin nach D4 K. ist auch 
das Polygone getrennt was man leicht noch ändern kann.
Vielleicht hast du bei Eagle die Möglichkeit nur die untere Lage 
anzusehen dann sieht man die Polygone sehr deutlich.

Autor: Luca E. (derlucae98)
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Greg schrieb:
> Achte auf Texte (silk) das diese von den Bauteilen nicht verdeckt
> werden.
> C13, C4, C5, R18, R14, IC1, IC2,,B1,X5,X3....  am Besten alle peinlich
> genau nachsehen.

Die Platine wird aus Kostengründen ohne Bestückungsdruck hergestellt.

Greg schrieb:
> Weiteren Text hinzufügen: Name des Projekts mit Platinenstand und
> Hardwarestand. Hat sich schon sehr bewährt.
> z.B. NetzteilP1H12345

Den Text kann ich aus dem o.g. Grund dann nur ins Kupfer ätzen (lassen).

Autor: Greg (Gast)
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Naja, auch wenn du die Leiterplatte ohne Bestückungsdruck machen läßt, 
den Bestückungsplan gibt es ja trotzdem noch. Der sollte gut leserlich 
sein. Du willst ja auch nach 10 Jahren noch alles prima erkennen können.

Autor: Harald W. (wilhelms)
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Luca E. schrieb:
> Harald Wilhelms schrieb:
>> Du meinst einen pro Transistor?
>
> Ja. Insgesamt 3 Kühlkörper.

Das sollte reichen.

Autor: Luca E. (derlucae98)
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Harald Wilhelms schrieb:
> Das sollte reichen.

Schön.

Im Anhang gibst die nochmals überarbeitete Version. Bestückungsdruck 
werde ich bei Zeit noch verbessern.

Autor: Nachbau (Gast)
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Mal eine Frage am Rande. Welche Werte haben die Poties für V und C?

Autor: Luca E. (derlucae98)
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Autor: Nachbau (Gast)
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Danke!

Autor: Luca E. (derlucae98)
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Gibt es sonst noch Verbesserungsvorschläge, außer dem Bestückungsdruck?


Vielen Dank schon mal für die Hilfe!

Autor: Old P. (old-papa)
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Hallo,
mir scheinen die meisten Lötaugen sehr klein. Bei durchkontaktierten 
Platinen würde das reichen, da auch in der Bohrung Kupfer ist. Bei 
einseitigen werden sich die kleinen Pads schnell ablösen, vor allem beim 
längeren Löten.

Du kannst doch ohne Probleme die meisten Lötaugen deutlich vergrößern.

Old-Papa

Autor: Luca E. (derlucae98)
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Old Papa schrieb:
> Du kannst doch ohne Probleme die meisten Lötaugen deutlich vergrößern.

Ich habe den Restring-Wert nun auf 20mil gesetzt. Das dürfte groß genug 
sein, oder?

: Bearbeitet durch User
Autor: HabNix (Gast)
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Fehler im Schaltplan: Strombegrenzungspoti liegt nicht auf GND sondern 
auf +U-Ausgang.

MfG

Autor: das Opfer (Gast)
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Moin

Rein optisch fällt mir auf:
Rund um IC1 sind die bauteile recht gedrängt. (probier das vorher mal 
aus ob sich die bauteile auch so bestücken lassen)

Rund um X4 und auf der linken seite ist dagagen jede menge ungenutzter 
platz.

Die ausrichtung deiner stecker. Keutz und quer auf der Paltine verteilt. 
Ausrichtung. ggf mal überlegen wie das am besten im endgültigen gerät 
aussieht.

Eitentlich müssten sich alle der 3 brücken wegoptimeiren lassen.
Die Horizontale für gnd müsste sogar überflüssig sein (stört aber auch 
nicht)

Autor: Luca E. (derlucae98)
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HabNix schrieb:
> Fehler im Schaltplan: Strombegrenzungspoti liegt nicht auf GND sondern
> auf +U-Ausgang.

Im Original liegt das Poti aber auch auf GND.

das Opfer schrieb:
> Die ausrichtung deiner stecker. Keutz und quer auf der Paltine verteilt.
> Ausrichtung. ggf mal überlegen wie das am besten im endgültigen gerät
> aussieht.

Die Ausrichtung habe ich jetzt nochmal überarbeitet und die einzelnen 
Stecker durch 2 große ersetzt.

Auch die 3 Drahtbrücken entfallen dadurch.

Edit: Mir fällt gerade auf, dass der GND-Anschluss für die OL-LED fehlt. 
Dieser liegt auf X6-7

: Bearbeitet durch User
Autor: HabNix (Gast)
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Dieser Fehler war im Plan der ersten Veröffentlichung enthalten und 
wurde später korrigiert.

MfG

Autor: Frank W. (frank_w)
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die Plus und GND Leiterzüge sind zu schmal.
Anbei eine ähnliche Platine.

Gruß Frank

Autor: Hardy F. (hardyf)
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Hallo Frank,
kannst du bitte mal die Schaltung dazu posten.

Hab hier auch noch einen Schwung runde 723...
Danke

Autor: Frank W. (frank_w)
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Hallo Hardy,
anbei die Dateien wie gewünscht.

Gruß Frank

Autor: Luca E. (derlucae98)
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Frank Wa schrieb:
> die Plus und GND Leiterzüge sind zu schmal.
> Anbei eine ähnliche Platine.

Auf der Platine befindet sich nur noch die Regelung. 0,8mm reichen laut 
Leiterbahnbreite für ≈ 2A. Das sollte für 2 Opamps und einen LM723 
als Referenzspannungsquelle doch reichen?

: Bearbeitet durch User
Autor: Hardy F. (hardyf)
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Danke Frank.

Autor: Edgar F. (edgarfalke)
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Hallo Luca,

über Elektor konnte man seinerzeit Platinen für dieses Netzteil
beziehen.
Schreib Elektor doch einfach einmal an, vielleicht können die Dir helfen 
und an den seinerzeitgen Platinen Hersteller verweisen oder Dir das 
Layout
zukommen lassen.
Noch zwei Tipps.
1.Wie Onkel Rosi bereits gesagt hat,Steuerelektronik und Leitungsteil 
mit
  2N3055 unbedingt von einander trennen und nicht nur die 2N3055.
  Für B2,C12 R19-R21 und die3 2N3055 eigene Platine mit sehr dicken
  Kühlkörper in Euroformat verarbeiten.Verdrahtung mit dicker Litze und
  TO3 Gehäuse durch Glimmerscheiben vom Kühlkörper isolieren.
  dann reicht 1 Kühlkörper. C12 evtl auf 15.000 µF erhöhen.

2.Wenn Dein Trafo schon 6,25 A liefert, solltest Du Dein Netzteil
  auf 5 A auslegen.Den Brückengleichrichter mit  7A überdimensionieren.

Autor: Luca E. (derlucae98)
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Edgar Falke schrieb:
> über Elektor konnte man seinerzeit Platinen für dieses Netzteil
> beziehen.
> Schreib Elektor doch einfach einmal an, vielleicht können die Dir helfen
> und an den seinerzeitgen Platinen Hersteller verweisen oder Dir das
> Layout
> zukommen lassen.

Danke für den Tipp, werde ich machen!

Edit: Das Layout ist ja in der PDF enthalten. Man könnte sich ja an dem 
Original-Layout orientieren und in Eagle nachzeichnen.

Edgar Falke schrieb:
> 1.Wie Onkel Rosi bereits gesagt hat,Steuerelektronik und Leitungsteil
> mit
>   2N3055 unbedingt von einander trennen

Wie in Beitrag "Re: Elektor 12/82 Netzteil Layout" zu sehen, 
bereits geschehen.

Edgar Falke schrieb:
> dann reicht 1 Kühlkörper.

Ich habe genügend der oben genannten Kühlkörper rumliegen. Für jeden 
Transistor habe ich einen vorgesehen.

Edgar Falke schrieb:
> C12 evtl auf 15.000 µF erhöhen.

Kein Problem. 2x 10.000µF 50v habe ich auch noch rumliegen.

Edgar Falke schrieb:
> Wenn Dein Trafo schon 6,25 A liefert, solltest Du Dein Netzteil
>   auf 5 A auslegen.Den Brückengleichrichter mit  7A überdimensionieren.

5A werden schon knapp, ich denke 4 A sind realistisch. Dann würden 
eventuell auch noch die 3 Transistoren ausreichen (habe ich jetzt nicht 
nachgerechnet).

: Bearbeitet durch User
Autor: Luca E. (derlucae98)
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  • v8.zip (80,1 KB, 71 Downloads)

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Hallo,

Ich habe das Layout nochmals überarbeitet. Mit den zwei entstandenen 
Drahtbrücken kann ich leben.

Luca E. schrieb:
> Dann würden
> eventuell auch noch die 3 Transistoren ausreichen (habe ich jetzt nicht
> nachgerechnet).

Ich habe jetzt mal nachgerechnet und so wie es aussieht, muss ein 
vierter Transistor dazu.

Nach meiner Rechnung fallen bei 3 Ampere 33,3W Verlustleistung an, bei 4 
Ampere 44,4W (pro Transistor).

So wie ich das Diagramm (Bild) sehe, sind 33V bei 4A außerhalb der SOA, 
bzw. liegen im "THERAMLLY LIMITED" bereich.

Also, vierten Transistor dazu?

Autor: Thomas D. (thomasderbastler)
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Noch "ebbes" evtl. als Vorschlag.

Die Leitung C3 + zu R8 - lege durch C7
X1 und X2 evtl. in eine Linie
Etwas größerere PADs für die beiden Drahtbrücken
X5 weiter nach links so daß X3 in der gleiche Linie ist.
C12 hinter C5
C13 auch hinter C4 sparst Platz

so erstmal.

Autor: Luca E. (derlucae98)
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Danke für die Tipps.

Thomas der Bastler schrieb:
> Die Leitung C3 + zu R8 - lege durch C7Thomas der Bastler schrieb:
> X1 und X2 evtl. in eine Linie

X1 konnte entfallen, da an X2 noch ein Pin frei war. Sense- und V_adj- 
teilen sich eine Leitung.

Thomas der Bastler schrieb:
> Etwas größerere PADs für die beiden Drahtbrücken

> X5 weiter nach links so daß X3 in der gleiche Linie ist.

> C12 hinter C5Thomas der Bastler schrieb:
> sparst Platz

Die kleinste Platinengröße ist 100x80mm, von daher ist Platz sparen hier 
nicht nötig. ;-)

: Bearbeitet durch User
Autor: Harald W. (wilhelms)
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Luca E. schrieb:

> So wie ich das Diagramm (Bild) sehe, sind 33V bei 4A außerhalb der SOA,
> bzw. liegen im "THERAMLLY LIMITED" bereich.

Ist das denn das richtige Digramm für Deinen Transistor? Vom 2N3055
gab es mehrere verschiedene Ausführungen.
Gruss
Harald

Autor: Thomas D. (thomasderbastler)
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nach meiner Meinung nach ist schon OK.

Ziehe evtl. R3 etwas weiter nach link, vlt. zu nah am Stecker dran.
wie würde aussehen R26 um 90 Grad nach links drehen ?

Ich würde anstatt 2N3055 lieber BUV21 nehmen

: Bearbeitet durch User
Autor: Luca E. (derlucae98)
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Harald Wilhelms schrieb:
> Ist das denn das richtige Digramm für Deinen Transistor? Vom 2N3055
> gab es mehrere verschiedene Ausführungen.

Ich hatte das Datenblatt für den 2N3055 von ON-Semi offen. Das 
Datenblatt für ST werde ich mal checken.

Thomas der Bastler schrieb:
> Ziehe evtl. R3 etwas weiter nach link, vlt. zu nah am Stecker dran.

Um R3 befindet sich kein Stecker, sondern der LM723. Meinst du 
vielleicht R13?

Thomas der Bastler schrieb:
> wie würde aussehen R26 um 90 Grad nach links drehen ?

Thomas der Bastler schrieb:
> Ich würde anstatt 2N3055 lieber BUV21 nehmen

Der scheint nur schwer zu bekommen zu sein.

: Bearbeitet durch User
Autor: Thomas D. (thomasderbastler)
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Luca E. schrieb:
> Der scheint nur schwer zu bekommen zu sein.

Da habe ich Glück, habe einiges auf Halde..oder sowas ;

http://www.reichelt.de/BU-Transistoren/BUX-98A-ISC...

ansonsten die PCB gut aus.

Autor: Harald W. (wilhelms)
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Thomas der Bastler schrieb:

> Ich würde anstatt 2N3055 lieber BUV21 nehmen

Das ist ein Darlington. Die verringern in Netzteilen oft die
Stabilität und vergrössern den Dropout.

Autor: Zuschauer (Gast)
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Nimm als Ersatz für den 2n3055  KD503 gibt es bei Ebay

Autor: Rolf Scheer (Gast)
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Hallo, noch ein Tip. Eine Brück könnte noch entfallen wenn du vom Plus 
C5 die Leiterbahn am unteren Platinenrand zur Diode rechts außen führen 
würdest. Is mir so auf die schnelle aufgefallen.

Gruß

P.S. sehe gerade, die zweite Brücke könnte auch entfallen. Muß ich mir 
nochmal genau anschauen.

Autor: Thomas D. (thomasderbastler)
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Harald Wilhelms schrieb:
> Das ist ein Darlington. Die verringern in Netzteilen oft die
> Stabilität und vergrössern den Dropout.

Wie wirkt sich es genau aus ?

Autor: Luca E. (derlucae98)
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Sowohl

Thomas der Bastler schrieb:
> http://www.reichelt.de/BU-Transistoren/BUX-98A-ISC...

als auch

Zuschauer schrieb:
> Nimm als Ersatz für den 2n3055  KD503 gibt es bei Ebay

sind recht teuer (zu Teuer...)

Ich glaube, ich bleibe bei meinen 4 2n3055. ;-)

Rolf Scheer schrieb:
> Eine Brück könnte noch entfallen wenn du vom Plus
> C5 die Leiterbahn am unteren Platinenrand zur Diode rechts außen führen
> würdest. Is mir so auf die schnelle aufgefallen.

Dann ist die Massefläche aber getrennt (siehe Bild).

Autor: Thomas D. (thomasderbastler)
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Harald Wilhelms schrieb:
> Thomas der Bastler schrieb:
>
>> Ich würde anstatt 2N3055 lieber BUV21 nehmen
>
> Das ist ein Darlington. Die verringern in Netzteilen oft die
> Stabilität und vergrössern den Dropout.

Dies kann ich in meinem Fall nicht bestätigen.
Habe gerade die Schaltung fertig aufgebaut und getestet.

35V / 4A überhaupt keine Probleme festgestellt.
Habe 4 Stck verbaut.

Autor: Bastler (Gast)
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Zumindest der Dropout ist aber ein Design-Phänomen, das auch bei 
"bester" Ausführung nicht verschwindet!
Oder verwendest du einen Germanium-Darlington?

Autor: Ulrich (Gast)
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Für die Parallelschaltung sind Darlingtons eher nicht so gut - da 
müssten die 0,22 Ohm als Emitterswiderstände eher größer werden. Sonst 
ist das mit dem Dropout nicht so dramatisch - die Schaltung halt ja 
schon einen BD241 davor sozusagen als diskret aufgebauten Darlington. 
Der könnte dann ggf. entfallen oder kleiner werden und mit der 
Hilfsspannung versorgt werden.

Die 47 Ohm Widerstände für die Sense Anschlüsse sollten von der Leistung 
her größer werden oder ggf. extra geschützt werden. Wenn durch 
Fehlbedienung der Strom über die Senseleitungen fließt können die 
Widerstände stark belastet werden. Ein Druchbrennen der Widerstände 
hätte den unangenehmen Effekt, dass ggf. die volle Spannung anliegt wenn 
danach die Sense Leitung nicht genutzt wird - was eher die Regel ist. 
Bei 18 V an 47 Ohm gibt das immerhin schon rund 6 W.

Mögliche Lösungen wären:
1) große Widerstände (z.B. 10 W Typen, je nach Spannung)
2) als PTCs ausführen, ggf. auch einfach kleine Glühbirnen für 24 V oder 
so.
3) Dioden parallel, die notfalls den vollen Strom vertragen
4) als Minimallösung je etwa 2 K parallel schalten - die brennen auch 
bei Überlast der 47 Ohm nicht durch und stellen dann wenigstens noch ein 
eingeschränkte Funktion sicher.

Parallel zu R10 (einem der "Sense Widerstände") sollte ggf. auch noch 
ein Kondensator parallel um die Stabilität auch bei langen externen 
Leitungen sicher zu stellen.

Bei der Regelung ließe sich ggf. noch ein bisschen verbessern mit 
kleinen Dioden (ggf. auch LEDs wegen der Spannung) parallel zu C6 und 
ggf. auch C8: damit kann die Spannung der Kondensatoren begrenzt werden 
- als eine einfache Art Anti-Windup für den Regler. Damit spricht dann 
z.B. die Strombegrenzung schneller an, und ein Überschwingen nach der 
Strombegrenzung wird geringer. Da gab es mal einen längeren Thread zu 
quasi dem gleichen Netzteil. Die Anzeige ob Strombegrenzung vorliegt, 
müsste man dann aber ggf. auch anpassen.

Autor: Luca E. (derlucae98)
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Ulrich schrieb:
> Die 47 Ohm Widerstände für die Sense Anschlüsse sollten von der Leistung
> her größer werden

Ulrich schrieb:
> Bei 18 V an 47 Ohm gibt das immerhin schon rund 6 W.

Ich habe mich für Möglichkeit 1 entschieden.
Bei 26V sind es 14,4W. Der nächst größere Wert ist 17W.
Da der 47Ω den Strom bei 26V auf 0,55A begrenzt, dürfte der 
Molex-Stecker noch ausreichend sein.

Ulrich schrieb:
> Parallel zu R10 (einem der "Sense Widerstände") sollte ggf. auch noch
> ein Kondensator parallel um die Stabilität auch bei langen externen
> Leitungen sicher zu stellen.

Parallel zu R10 habe ich nun 100nF eingezeichnet.

: Bearbeitet durch User
Autor: Tunk (Gast)
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Schön, ich bin auch auf der Suche nach einen NT, kannst du bitte noch 
die aktuellen Eaglefiles hochladen, danke.

Autor: Luca E. (derlucae98)
Datum:
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Hallo,

Wenn es sonst keine weiteren Vorschläge mehr gibt, werde ich die Platine 
herstellen lassen.
Danke für die Tipps und Verbesserungsvorschläge!´

Tunk schrieb:
> Schön, ich bin auch auf der Suche nach einen NT, kannst du bitte noch
> die aktuellen Eaglefiles hochladen, danke.

Im Anhang.

: Bearbeitet durch User
Autor: Tunk (Gast)
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Luca E. schrieb:
> Im Anhang.

Danke.

Autor: Ulrich (Gast)
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Wie schon mal oben erwähnt, könnte man parallel zu C6 noch Dioden 
Vorsehen, als eine Art Anti-Windup. Zum einen gibt da weniger 
Überschwinger wenn das Netzteil aus der Strombegrenzung zurückkommt. Als 
Nebeneffekt könnte man damit auch die maximale Belastung von R24 (47 Ohm 
für die positive Senseleitung, jetzt wohl extern) reduzieren - die 
Spannung über den Widerstand wäre dann auf z.B. 1-2 V (etwa 
Flussspannung der Diode/LED - 0,5 V) begrenzt - bei mehr Spannung gäbe 
es eine Strombegrenzung. In der einfachen Form wären das eine kleine 
Diode mit Kathode zum Ausgang des OPs und eine LED (oder 2-3 Dioden in 
Reihe) in die andere Richtung, alternativ auch einfach nur eine 
Zenerdiode (etwa 3,3 V). Für eine Zenerdiode ließe sich noch recht 
einfach Platz machen.

In dem anderen Thread kam zu der Schaltung noch ein PNP Transistor in 
Reihe zu R4, um den Ausgang erst dann Freizugeben, wenn die 
Hilfsspannung genügend hoch ist. Damit soll verhindert werden das es 
beim ein/Ausschalten zu Überspannung kommen kann. Ob das jetzt wirklich 
nötig ist - d.h. wie sich das Netzteil ohne den Zusatz verhält weiß ich 
nicht. Es könnte aber ggf. schon Probleme geben wenn etwa die positive 
Hilfsspannung vor der negativen da ist.


Beim Layout sind C13 und C12 nicht so gut platziert. Die sollten eher 
zur Mitte (etwa oberhalb des Gleichrichters), so die eine kurze 
Verbindung zur Masse und den OPs haben.

Autor: Luca E. (derlucae98)
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Ulrich schrieb:
> In der einfachen Form wären das eine kleine
> Diode mit Kathode zum Ausgang des OPs und eine LED (oder 2-3 Dioden in
> Reihe) in die andere Richtung, alternativ auch einfach nur eine
> Zenerdiode (etwa 3,3 V). Für eine Zenerdiode ließe sich noch recht
> einfach Platz machen.

Wo ist "die andere Richtung"?

Ulrich schrieb:
> In dem anderen Thread kam zu der Schaltung noch ein PNP Transistor in
> Reihe zu R4, um den Ausgang erst dann Freizugeben, wenn die
> Hilfsspannung genügend hoch ist.

Hast du zufällig einen Link zu dem Thread?

Ulrich schrieb:
> Beim Layout sind C13 und C12 nicht so gut platziert. Die sollten eher
> zur Mitte (etwa oberhalb des Gleichrichters), so die eine kurze
> Verbindung zur Masse und den OPs haben.

behoben.

Autor: Luca E. (derlucae98)
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Hallo nochmal,

Bevor ich die Platine herstellen lasse, möchte ich das Netzteil auf 
Lochraster aufbauen und dann, sofern es funktioniert, eventuell auch auf 
Lochraster lassen. Im Anhang mal das Layout für Lochraster. Die Frage 
ist nur ob der Aufbau gut funktioniert, so ganz ohne Massefläche und 
"kilometerlangen" Leitungen.

Edit: Der 9W Widerstand im Layout hat später 17W.

: Bearbeitet durch User
Autor: Ulrich (Gast)
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Der schon etwas ältere, lange Thread zur gleichen Netzteilschaltung war 
hier:
Beitrag "Labornetzteil/Funktionsgenerator"

Ich würde vorschlagen den alten Teil nicht noch weiter zu verlängern - 
die Ladezeiten sind auch so schon erheblich.

Die wesentlichen Lehren aus der Diskussion damals:
- Die Stabilität gegen Schwingungen ist nicht trivial. Es kommt auf 
Details wie die kleinen Kondensatoren und den ESR des 
Ausgangs-Kondensators an.
- Die Spannungsregelung sollte besser mit konstantem Teiler und 
variabler Spannung als Ref. arbeiten. Das erfordert eine kleine Änderung 
im Bereich um den Poti.
- Die Ref. Spannung kann man ggf. auch einfacher erzeugen (7805 oder 
TL431). Vor allem für einen Test auf Lochraster interessant.
- Eine einfache Anti Windup Schaltung (2 Dioden + 1 Trimmer) als 
Vorschlag.
  Das muss nicht, ist aber auch nicht viel Aufwand.
- Die Widerstände an den Sense Leitungen brauchen Schutz (oder viel 
Leistung). Dort wurden kräftige Diode als Schutz gewählt.
- Ein Schwachpunkt war irgendwie noch die Verbindung der Masse der 
Hilfsspannung mit dem Rest der Schaltung. So wie im Originalplan ist das 
nicht optimal - die bessere Wahl (auf der anderen Seite des 47 Ohm 
Widerstandes) erfordert aber wohl eine getrennte Referenz für den Strom.

Die fehlende Massefläche ist nicht so schlimm. Ein schlecht gemachte 
"Massefläche" ist oft schlimmer als Lochraster. Die etwas kritischen 
Leitungen wie die zum Shunt oder dem Ausgangskondensator waren auch 
schon vorher extern. Ganz unkritisch sind parasitäre 
Widerstände/Induktivitäten nicht, aber der Teil ist im jetzigen Plan 
weniger auf der Platine, sondern der externe.

Autor: Luca E. (derlucae98)
Datum:

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Ulrich schrieb:
> Der schon etwas ältere, lange Thread zur gleichen Netzteilschaltung war
> hier:
> Beitrag "Labornetzteil/Funktionsgenerator"

Beitrag "Re: Labornetzteil/Funktionsgenerator" Das hier 
könnte sogar der Post mit der weiter oben mal erwähnten Schaltung sein.

Ulrich schrieb:
>>> In dem anderen Thread kam zu der Schaltung noch ein PNP Transistor in
>>> Reihe zu R4, um den Ausgang erst dann Freizugeben, wenn die
>>> Hilfsspannung genügend hoch ist.




Ich werde mich mal durch den Schaltplan kämpfen und mein 
Lochrasterlayout entsprechend ergänzen.

: Bearbeitet durch User
Autor: Thomas D. (thomasderbastler)
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Hallo Luca,

ich habe vor ca 2 Wochen diese bewährte Schaltung auch nachgebaut.
Das Netzteil funktioniert sehr gut und für Hobbyisten völlig 
ausreichend.
Der KK ist extra klein gehalten, für gute Temperaturen sorgt ein 80 mm 
Temp. geregelter Papstlüfter. Absolut ausreichend.
Verbaut wurden 4 Stck 200V 20A Transistoren.
Ausgang 40V / 5 A

Anbei meine PCB.

Für alle andere :
Wenn jemand wiedererwartand meine Arbeit schlecht machen will, nur 
ruhig.
Derjenige hat wahrscheinlich nicht mal selber aufgebaut und für mich 
gilt er nur als Spinner.

Autor: Hardy F. (hardyf)
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Sieht sehr gut aus.

Saubere Arbeit

Autor: Ulrich (Gast)
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Auch wenn die Schaltung so funktioniert, sollte man wenigstens etwas 
gegen ein Druchbrennen des 47 Ohm Widerstandes an der Senseleitung am 
Out- Ausgang tun. Das geht ggf. auch noch nachträglich: etwa eine Diode 
zwischen die Sense Buchse und die Out- Buchse. Der andere der Sense 
Widerstände ist vermutlich nicht ganz so kritisch. Da werden nur maximal 
etwa 5-6 V anliegen, also etwa 100 mA oder 500 mW - eine etwas größere 
Bauform für den Widerstand könnte da schon reichen.

Wie das mit der Überlast mit dem Sensewiderstand an der neg. Seite 
ausgeht, kann man relativ gut vorhersagen und ggf. auch mal probieren, 
wenn man es nicht glaubt:

Man nehme eine Last, die etwa 500 mA oder mehr zieht, und eine Spannung 
von z.B. 12 V. Wenn man die Last dann an der Neg. Seite nur an den Sense 
Ausgang statt der out- Buchse anschließt passiert es. Der ganze 
Laststrom fließt durch den 47 Ohm Widerstand, der davon durchbrennt 
(mehr sollte nicht kaputt gehen  - der Versuch kostet also nicht viel). 
Wenn man danach dann eine Last normal an die Out- Buchse anschließt, hat 
man die praktisch volle ungeregelte Spannung, weil die Sense Leitung 
nicht mehr verbunden ist.

Mit dem Sensewiderstand an der anderen Seite ist es komplizierter - da 
könnte ggf. mehr kaputt gehen, aber dafür hätte man danach nicht 
unbedingt gleich die maximale Spannung. Ich würde es trotzdem nicht 
darauf ankommen lassen.

Autor: Luca E. (derlucae98)
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Thomas der Bastler schrieb:
> Hallo Luca,
>
> ich habe vor ca 2 Wochen diese bewährte Schaltung auch nachgebaut.
> Das Netzteil funktioniert sehr gut und für Hobbyisten völlig
> ausreichend.

Sieht sehr gut aus!

Ich habe den Schaltplan von Michael D. (mike0815) 
(Beitrag "Re: Labornetzteil/Funktionsgenerator")
angepasst und das Layout neu gezeichnet.
Der gesamte Leistungsteil befindet sich nicht auf der Platine.

Ulrich schrieb:
> - Die Ref. Spannung kann man ggf. auch einfacher erzeugen (7805 oder
> TL431). Vor allem für einen Test auf Lochraster interessant.

Ich habe einen LM317 eingezeichnet.

Ich frage mich allerdings noch, wie die Trimmer P1 und P2 gestellt sein 
müssen. Welchen Wert hat R8?

Autor: herbert (Gast)
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Thomas der Bastler schrieb:
> Ausgang 40V / 5 A

Hi Thomas ...aber nicht mit dem Trafo...der hat doch nur 10VA...;-)

Autor: Thomas D. (thomasderbastler)
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herbert schrieb:
> Hi Thomas ...aber nicht mit dem Trafo...der hat doch nur 10VA...;-)

du hast sogar weniger Ahnung wie ich...Du weisst ja was ein Ringerntrafo 
ist.?.aber kannst wahrscheinlich den Aufdrauck auf der Platine nicht 
lesen oder Du weißt ja nicht was das ist :

: Bearbeitet durch User
Autor: Michael D. (mike0815)
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Den Schaltplan kenne ich doch? ;-)

@Luca
> Die Platine wird aus Kostengründen ohne Bestückungsdruck hergestellt.
Ich würde diese Kosten in kauf nehmen, das erleichtern ungemein die 
Bauteilebestückung und Bestückungsfehler sind quasi ausgeschlossen!

R8 ist für die maximale Spannungsbegrenzung gedacht. Möchtest du nur 20V 
maximale Ausgangsaspannung auf deinem Display sehen, muß dieser 
Widerstand dementsprechend angepasst werden. Man schlisse stattdessen 
erstmal ein Poti an. Hat man die maximale Ausgangsspannung ermittelt, 
wird das Poti durch einen Festwiderstand ersetzt.
P1 ist bei mir nicht verbaut, da ich ein früheres Layout, ohne dem Poti 
verwendet hatte.
P2 war optional für die Offseteinstellung des OPAmps gedacht. Damals 
hatten wir mehrere bzw. verschiedene Typen für die Bestückung 
vorgesehen.
Das letzte Layout ist erprobt und kann ohne Bedenken eingesetzt werden. 
Mein Exemplar, leistet bis heute sehr gute Dienste. Einziges Manko, ist 
der Header für die Strommessung. Da sollte direkt am Ausgang ein 
zusätzlicher Shunt zur Strommessung angebracht werden.
Ansonsten würde ich die Vorschläge von Ulrich umsetzen, dem ich an 
dieser Stelle nochmal für die damalige Unterstützung(auch allen Anderen, 
die daran beteiligt waren) des Projekts danken möchte!!!

EDIT:
Zur Endstufe: Die 2N3055 sind zwar nicht die schnellsten, aber für 
diesen Zweck absolut ausreichend. Wenn du 4Stck. davon verwendest, würde 
ich darauf achten, das diese von derselben Charge stammen!

Gruß Michael

Autor: Luca E. (derlucae98)
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Michael D. schrieb:
> Den Schaltplan kenne ich doch? ;-)

;-)

Michael D. schrieb:
> Ich würde diese Kosten in kauf nehmen, das erleichtern ungemein die
> Bauteilebestückung und Bestückungsfehler sind quasi ausgeschlossen!

Ist bei Bilex auch nicht viel teurer als ohne. Ich hatte zuerst bei 
Platinenbelichter.de geschaut.

Michael D. schrieb:
> P1 ist bei mir nicht verbaut, da ich ein früheres Layout, ohne dem Poti
> verwendet hatte.

Also einfach unbestückt lassen?

Michael D. schrieb:
> P2 war optional für die Offseteinstellung des OPAmps gedacht. Damals
> hatten wir mehrere bzw. verschiedene Typen für die Bestückung
> vorgesehen.

Wenn ich den NE5534 verwende, kann ich diese Beschaltung dann auch 
unbestückt lassen?

Eine Frage habe ich noch: Wofür ist der "Vorregler" gut?


Ich denke, ich werde die Platine dann doch herstellen lassen.
Bei Bilex würde mich die Platine 22,87€ + 4€ Versand kosten.
(1-Lagig, 120x80mm, FR4 2.0mm, Chm. Gold, 70µm Kupfer, Lötstopp, 
Positionsdruck und Konturfräsen)

Edit: Da die Platine ja 100mm x 100mm groß ist, kostet sie nochmal 6€ 
mehr.

: Bearbeitet durch User
Autor: Michael D. (mike0815)
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Für R8 könnte man auch eine Brücke setzen, dann geht die Spannung 
allerdings bis "fast"  an das Maximum der Siebelkos!

Die Beschreibung von P1 und den 1N4148 müsstest du im angegebenen Thread 
nachlesen, dort ist der Effekt beschrieben. Wenn du das letzte Layout 
verwendest, dann würde ich das auch optional bestücken.

Wenn du den NE5534 (Pin 1+8) verwendest ist für die Offseteinstellung 
ein 100k Poti einzusetzen, für den TL081(Pin 1+5) ein 10K Poti.

Damals hatten wir den NE5534 wegen seinem niedrigen Rauschverhalten als 
Option gewählt.

Der Vorregler sollte bei großen Strömen, die Verlustleistung reduzieren.
Das ging aber in die Hose, da bei diesem Vorregler mit dem TL494 zuviel 
Ripple erzeugt wurde, was für elektronische Schaltungen nicht so 
geeignet war.
Eine Idee wäre evtl. ein Stepdown-Regler, der so um die 4V Vorlauf in 
die Endstufe pumpt...

> Edit: Da die Platine ja 100mm x 100mm groß ist, kostet sie nochmal 6€
> mehr.
Was wäre denn die nächst höhere Größe, ohne Aufpreis?

Gruß Michael

EDIT:
Das mit dem Lochraster würde ich mir noch mal überlegen. Nimm das 
fertige Layout, das funktioniert und gut ist. Ein optionales nachrüsten 
eines adäquaten  Vorreglers, ist auch gegeben.

Autor: Michael D. (mike0815)
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Offset, Feintuning
Beitrag "Re: Labornetzteil/Funktionsgenerator"

Der NE5534 hat an den Eingängen, Pin 2(-) u. Pin 3(+), schon
antiparallele Dioden im Gehäuse. Da könnte man die
Aussenbeschaltung D3, D4 weglassen!

Hier noch eine Alternative für die Endstufen: 
2SC3284-150V_14A_125W_60MHz
Gibt es für "Kleines" beim Reichelt
Hatte ich selber mal angeklemmt, funzen Prima! Die haben nur ein anderes 
Gehäuse.

Hier sind noch ein paar Alternativen angegeben:
Beitrag "Re: Labornetzteil/Funktionsgenerator"

Am besten liest du dir das ganze Ding durch, da ist so einiges 
diskutiert worden, was sehr hilfreich ist.

Gruß Michael

Autor: Ulrich (Gast)
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Der Poti P1 und die Diode dran ist optional. Kann man also auch 
weglassen und wenn man mag später bestücken. Der Teil kann mit relativ 
wenig Aufwand eine leichte Verbesserung bei den Regeleigenschaften 
bringen - die Originalschaltung kam aber auch ohne aus.

Genau so der Offsetabgleich am OP - in der Regel wird man den nicht 
brauchen (einfach unbestückt lassen). Wenn man einen OP mit viel Offset 
in die eine Richtung erwischt hat, kann es passieren das es ohne den 
Poti nicht unter etwa 20 mA geht. Wie der Offset Teil genau zu 
beschalten ist, hängt vom OP ab. Eine Möglichkeit wäre z.B. ein OP07, da 
ist der Offset von sich aus so klein, dass man ohne Abgleich auskommt.

Der NE5534 ist mit etwas Vorsicht zu genießen. Der braucht eventuell 
noch einen extra Kondensator zur Kompensation. Der OP sollte sowieso 
gesockelt sein, so dass ein Austausch kein Problem ist.

Der Vorteil durch den schnelleren Transistor ist relativ gering: bei 
kleinen Strömen ist der gar nicht so viel schneller, und dafür muss man 
die Regelung auslegen. Wenn es deutlich schneller werden soll, muss man 
auch mehr auf parasitäre Effekte wie die Induktivität der Widerstände 
und externen Kabel achten. Da kommt man dann eher nicht mehr ohne eine 
genaue Messung und entsprechenden Abgleich aus. Für ein einfaches 
Netzteil reichen der TIP3055, MJE3055 oder 2N3055 oder ähnlich.

Autor: Michael D. (mike0815)
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Wie immer hat Ulrichs Kommentar informativen Nährwert!
Ich frage mich gerade, wo der Luca abgeblieben ist?!
So ein Feedback wäre mal was...

Gruß Michael

Autor: Luca E. (derlucae98)
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Michael D. schrieb:
> Ich frage mich gerade, wo der Luca abgeblieben ist?!

Hier bin ich. ;-)

Michael D. schrieb:
> So ein Feedback wäre mal was...

Die Bauteile liegen schon im Reichelt-Warenkorb. Ich werde das Netzteil 
entgegen den Vorschlägen doch auf Lochraster aufbauen, da die 30€ für 
die hergestellte Platine leider nicht drin sind. (Als Schüler hat man 
leider nicht so viel Geld... ;-) Zur not kann man die Platine immer 
nochmal herstellen lassen. Die Bauteile kosten ja kaum was. ;-)

: Bearbeitet durch User
Autor: Michael D. (mike0815)
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Uhhhh, ich baue so etwas nie wieder auf Lochraster!
Vor ein paar Wochen, dachte ich baue 2x 2Digt-7Seg. Modul auf 
Lochraster. Natürlich hatte sich ein Fehler eingeschlichen, was sonst! 
Jedenfalls habe ich bald einen Anfall bekommen...
Hast du keine Möglichkeit, die Platine selber herzustellen?

Gruß Michael

Autor: Amateur (Gast)
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Möglicherweise übersehe ich sie ja, aber ich habe das Gefühl, dass Du 
immer noch sehr sparsam, was Kondensatoren betrifft, bist.

Autor: Luca E. (derlucae98)
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Michael D. schrieb:
> Uhhhh, ich baue so etwas nie wieder auf Lochraster!
> Vor ein paar Wochen, dachte ich baue 2x 2Digt-7Seg. Modul auf
> Lochraster. Natürlich hatte sich ein Fehler eingeschlichen, was sonst!
> Jedenfalls habe ich bald einen Anfall bekommen...

Deswegen werde ich das Netzteil auf mehrere kleine Platinen verteilen.
Die Hilfsspannungen und die Referenzspannung sind auf einer Platine 
(bereits aufgebaut, teile hatte ich noch da), Gleichrichtung und 
Glättung sind auf einer Platine (auch schon aufgebaut), die Regelung 
kommt auf eine Platine und der Leistungsteil bekommt auch eine extra 
Platine.

Ich mache es immer so, dass ich bei aufwendigen Schaltungen ein Layout 
im 2.54mm Raster erstelle, die Leiterbahnen dann mit Edding auf die 
Lötaugen zeichne und auf die Eddingleiterbahnen dann den Draht löte. Die 
Lötaugen lassen sich trotz Edding gut löten.
Mal sehen was daraus wird. ;-)

Michael D. schrieb:
> Hast du keine Möglichkeit, die Platine selber herzustellen?

Leider nicht.

Autor: Thomas D. (thomasderbastler)
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Luca, Du hast eine PN ..

Autor: Luca E. (derlucae98)
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Thomas der Bastler schrieb:
> Luca, Du hast eine PN ..

Du ebenso.

Autor: Luca E. (derlucae98)
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Ich habe nochmal eine kleine Frage.
Muss der Wert des Spannungspotis unbedingt 50k sein? Ich hätte noch ein 
10k 10-Umdrehungen Poti hier rumliegen. Das Poti ist ja nur als 
Spannungsteiler zwischen Vref und GND geschaltet und ob der 
Spannungsteiler jetzt 50k oder 10k hat macht doch theoretisch keinen 
Unterschied. Wichtig ist doch nur das Verhältnis der beiden Widerstände 
oder irre ich mich da?
In der Simulation scheint es jedenfalls zu funktionieren.
Würde 7,50€ sparen ;-)

Autor: Ralph B. (rberres)
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Luca E. schrieb:
> Ich habe jetzt mal nachgerechnet und so wie es aussieht, muss ein
> vierter Transistor dazu.
>
> Nach meiner Rechnung fallen bei 3 Ampere 33,3W Verlustleistung an, bei 4
> Ampere 44,4W (pro Transistor).
>
> So wie ich das Diagramm (Bild) sehe, sind 33V bei 4A außerhalb der SOA,
> bzw. liegen im "THERAMLLY LIMITED" bereich.
>
> Also, vierten Transistor dazu?

Die SOA Kurve gilt aber nur, wenn es dir gelingt die Transistorfläche 
auf 25° Konstant zu halten. Schon bei einen Kühlkörper von 0.5°/W 
brauchst du deutlich mehr Transistoren, wenn im Kurzschlussfalle am 
Ausgang die zulässige Kristalltemperatur nicht überschreitten werden 
soll.

Rechne doch einfach mal das Temperaturgefälle der einzelnen Komponenten
( Transistorchip, Transistorgehäuse, Glimmerscheibe; Kühlkörper, 
Umgebungstemperatur ) bei der gegebene abzuführende Leistung aus.

Ralph

Autor: Thomas (Gast)
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Was für Netzteile benötige ich für die original Schaltung?
In der Anleitung von Elektor steht

2x12V/ 400mA
33V/ 4A


33Volt Netzteile habe ich noch nie gesehen.

Hatt Reichelt oder Elpro.org was passendes was ich dort Bestellen kann ?

Autor: Luca E. (derlucae98)
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Luca E. schrieb:
> Ich habe nochmal eine kleine Frage. [...]

Hat sich bereits erledigt. Ich habe das Poti nochmal durchgemessen und 
festgestellt, dass es schon so einiges mitgemacht hat...

Ralph Berres schrieb:
> Rechne doch einfach mal das Temperaturgefälle der einzelnen Komponenten
> ( Transistorchip, Transistorgehäuse, Glimmerscheibe; Kühlkörper,
> Umgebungstemperatur ) bei der gegebene abzuführende Leistung aus.

Max. Verlustleistung pro Transistor ≈ 26W
R_θJC_2N3055 = 1,52 °C/W
R_th_KK = 2,88 K/W

26W * 1,52°C/W * 2,88 K/W ≈ 114°C + 25°C = 139°C
Bei einer Verlustleistung von 26W pro Transistor hätte der Kühlkörper 
eine Temperatur von 139°C bei 25°C Umgebungstemperatur. Stimmt das?

Thomas schrieb:
> Was für Netzteile benötige ich für die original Schaltung?
> [...]
> 33Volt Netzteile habe ich noch nie gesehen.

http://www.reichelt.de/?ARTICLE=15267
Die beiden Sekundärwicklungen in Reihe = 30V bei 5,33A.

: Bearbeitet durch User
Autor: Michael D. (mike0815)
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> Die beiden Sekundärwicklungen in Reihe = 30V bei 5,33A.
Wobei es von Vorteil wäre, die 2. Wicklung bei Bedarf um/zuschaltbar zu 
machen.
Das kann man elektronisch oder (ganz einfach) mit einem Umschalter 
realisieren. Meistens werden ja nur 0-12V benötigt, da hält sich die 
Verlustleistung um einiges in Grenzen!

Gruß Michael

Autor: Thomas (Gast)
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Luca E. schrieb:
> http://www.reichelt.de/?ARTICLE=15267
> Die beiden Sekundärwicklungen in Reihe = 30V bei 5,33A.



Ist der nicht besser geeignet ?
Ringkerntrafo, 160 VA, 2x 18 V, 2x 4,44 A


Elektor schreibt ....Bei 33V Trafospannung kann das Netzteil
bei voller Belastung höchstens 35V liefern.

Autor: Ralph B. (rberres)
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Luca E. schrieb:
> Max. Verlustleistung pro Transistor ≈ 26W
> R_θJC_2N3055 = 1,52 °C/W
> R_th_KK = 2,88 K/W

wie kommst du auf die 26W?

Die Verlustleistung des Transistors ist im Kurzschlussfalle 
Oberspannung des Netzteiles * Maximalstrom / Anzahl der Transistoren.

Bei 30V und 4 Amp brauchst du mindestens eine Oberspannung von 40 V sind 
also 40V*4Amp = 160 Watt Gesamt Verlustleistung.
Bei 4 Transistoren wären das pro Transistor 40 Watt.

Jetzt musst du die Wärmewiderstände zusammenrechnen.

Transistor 1,5°/W + Glimmerisolierscheibe 0,5°/W = 2°/W, da es 4 
Transistoren sind /4 = 0,5°/W

Kühlkörperwiderstand 2,88°/W + die der Transistoren 0,5°/W = 3,38°/W

Temperaturerhöhung des Chips gegenüber der Umgebungsluft = 3,38°/W * 
160W =
540° !! ´Hinzu kommt noch die Umgebungstemperatur.

Der Transistor hat eine maximale Sperrschichttemperatur von 200° ( die 
ich nicht ausnutzen würde ).

Ich glaube kaum das die Transistoren das überleben würden.



Rechnen wir mal mit einen Kühlkörper von 0,5°/W

Dann wären es 0,5°/W des Kühlkörper + 0,5°/W der 4 Transistoren = 1°/W 
mal den 160W  = 160° Temperaturerhöhung. Kommen noch die 
Umgebungstemperatur von 25° hinzu wären 185° Das würden die 2N3055 ( 
aber auch nur die, wenn sie von einen renomierten Hersteller stammen und 
nicht aus Fernost ) gerade so aushalten.

Gesund ist das nicht. Andere Transistoren wie z.B. BD249C haben zwar nur 
1,25°/W thermischen Widerstand, sind aber nur bis maximal 150° 
Sperrschichttemperatur zugelassen.

Was aber hier noch nicht aufgezeigt wurde, Bipolare Transistoren haben 
einen zweiten Durchbruch, welche sich darin äußert, das die Transistoren 
im Kurzschlußbetrieb des Netzteiles scheinbar grundlos sterben, obwohl 
wärmetechnisch scheinbar alles in Ordnung ist. Man kann die SOA 
Kennlinie im DC Betrieb nämlich nicht im entferntesten wirklich 
ausnutzen.



Also mit 4 2N3055 ist der thermische Haushalt schon wirklich auf der 
Kante gestrickt. Du solltes darauf achten, das die 
Sperrschichttemperatur nicht höher als ca. 100° maximal 120° erreicht.

Und das geht nun mal nicht mit 4 Transistoren. Es gibt allerdings noch ( 
wenn auch aus regelungstechnischer Sicht problematische ) Lösungen, die 
das Verlustleistungsproblem begrenzen. Das wäre z.B. das Umschalten der 
Trafowicklungen Sekundärseitig was beim Umschalten recht unangenehme 
Regelungsprobleme verursacht. Auch wäre denkbar eine Vorregelung mit 
einer Phasenanschnittsteuerung  zu machen, welche immer eine 
Differenzspannung von ca. 10V an dem Längstransistor garantiert.

Aber auch Phasenanschnittsteuerungen die entweder primär auf einen Trafo 
arbeiten, oder Sekundär auf dicke Ladeelcos arbeiten haben so ihre 
Tücken.

Ralph Berres

: Bearbeitet durch User
Autor: Luca E. (derlucae98)
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Ralph Berres schrieb:
> wie kommst du auf die 26W?

Ich habe mit den 24V AC meines Trafos unter last gerechnet. (≈26V DC)

Da ich ungern noch mehr Transistoren verwenden möchte, da diese auf die 
Rückseite des Netzteils kommen, muss ich den maximalen Strom wohl auf 3 
Ampere festlegen.

35V * 3A / 4 = 26,25 W/Trans.
4,88°/W * 26,25W = 128°C + 25°C = 153,1°C

4,88°/W = R_th_KK + R_th_Trans. + R_th_Glimmer

Ralph Berres schrieb:
> Transistor 1,5°/W + Glimmerisolierscheibe 0,5°/W = 2°/W, da es 4
> Transistoren sind /4 = 0,5°/W

Warum durch 4? Jeder Transistor hat seinen eigenen Kühlkörper. 
http://www.reichelt.de/?ARTICLE=22228

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Autor: Ralph B. (rberres)
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Mit 24V AC wirst du am Ausgang höchstens 20VDC bekommen. Da ist dann 
keine Reserve mehr für die Regelung. Bedenke das sowohl in den 
Längstransistoren, als auch den Emitterwiderständen als auch an jedem 
Treiber bzw. Vortreiber jeweils 0,6V abfallen.

Außerdem hast du noch nicht die zulässigen Spannungsschwankungen im 230V 
Netz mit einkalkuliert. Nämlich +5-10% Sobald die Netzspannung unter 
230V fällt und du die 20V am Ausgang eingestellt hast, fängt es unter 
Volllast an zu brummen.

Mit 24V AC würde ich den Ausgangsspannungsbereich bis maximal 18V 
festlegen wollen, eher noch bis 15V.

Ansonsten ist deine Berechnung soweit richtig. Aber wer soll denn wissen 
, das du 4 Kühlkörper verwendest? Du must die Kühlkörper dann auch weit 
genug auseinander Montierern, damit die sich nicht gegenseitig 
aufheizen, sonst ist der Wärmewiderstand der Kühlkörper unrealistisch.

Ralph

Autor: Luca E. (derlucae98)
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Ralph Berres schrieb:
> Mit 24V AC wirst du am Ausgang höchstens 20VDC bekommen. Da ist dann
> keine Reserve mehr für die Regelung. Bedenke das sowohl in den
> Längstransistoren, als auch den Emitterwiderständen als auch an jedem
> Treiber bzw. Vortreiber jeweils 0,6V abfallen.

Ich hätte noch einen Ringkerntrafo mit 28V und Mittelanzapfung hier 
rumfliegen. Der Ausgangsstrom ist allerdings unbekannt. Er war mit 1,6A 
Primär abgesichert.
Der Querschnitt der Sekundärseite beträgt 1,5mm²
Ich würde den Ausgangsstrom auf 13A schätzen. (230V * 1,6A = 368VA / 28V 
≈ 13A) Allerdings wirkt der Kern für 13A ziemlich klein.
Dann könnte man die Sekundärwicklungen auch umschaltbar machen um die 
Verlustleistung nochmals zu reduzieren.

Ralph Berres schrieb:
> Aber wer soll denn wissen
> , das du 4 Kühlkörper verwendest?

Das stand weiter oben schon mal. Jetzt weißt du es. ;-)

: Bearbeitet durch User
Autor: Michael D. (mike0815)
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> Ich hätte noch einen Ringkerntrafo mit 28V und Mittelanzapfung hier
> rumfliegen. Der Ausgangsstrom ist allerdings unbekannt. Er war mit 1,6A
> Primär abgesichert.
Das muß ja ein mords Bremmel sein! Wie auch immer...bei 2x14V 
Sekundärspannung, wird es mit (Umschaltung) 14V sehr knapp!
Siehe diesbezüglich Ralph Berres Berechnungen.
> Der Querschnitt der Sekundärseite beträgt 1,5mm²
Es gäbe eine Möglichkeit eine Wicklung etwas aufzustocken. Du nimmst 
denselben Querschnitt, in diesem Fall 1,5mm, Kupferlackdraht und 
wickelst den solange, bis du deine gewünschte Spannung erreicht hast. 
Die 2. Wicklung, kannst du dann nach Bedarf(wie oben schon erwähnt) 
zuschalten.

Gruß Michael

Autor: Luca E. (derlucae98)
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Luca E. schrieb:
> Ich würde den Ausgangsstrom auf 13A schätzen.

Michael D. schrieb:
> Das muß ja ein mords Bremmel sein!

Zugegebenermaßen ist der Strom mit 13A viel zu hoch geschätzt.
Im Anhang mal ein Bild des Trafos. (Ø=9cm, h=5,5cm, 1,4kg)

Ich habe den Trafo mit 3 Ampere belastet und nach 20 Minuten einen 
Temperaturanstieg von 22°C gemessen (mit IR-Thermometer bei 18°C 
Raumtemperatur).
Die Spannung ist auf 30V gesunken.
Der Ripple betrug 1Vpp (20.000µF Glättung).

120VA passen, denke ich, schon eher. Hier mal ein Trafo ähnlicher Größe 
und mit ähnlichem Gewicht: http://www.reichelt.de/?ARTICLE=15263

: Bearbeitet durch User
Autor: Luca E. (derlucae98)
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Ich bin es nochmal,

Ich habe den Ringkerntrafo nochmal eine halbe Stunde lang mit 3A (DC) 
belastet und eine Temperatur von <55°C gemessen.
Der Trafo ist also ungeeignet.
Dann habe ich meinen 24V, 6,25A Trafo mit 3A belastet, um zu schauen wie 
weit die Spannung unter Last sinkt (Trafo24V_6-25A_oszi.png).

Ich habe die originale Elektor-Schaltung mal mit Multisim simuliert und 
erhalte maximal 27,5V bei 29,2V am Eingang.
Mit 10% Netzunterspannung sind es ca. 24,5V

Ein Screenshot der Simulation ist angehängt.
Ich habe den Kondensator C3 von ursprünglich 56pF auf 220pF erhöht, weil 
der Ausgang in der Strombegrenzung leicht zu schwingen begann.
R21 stellt die last dar.

: Bearbeitet durch User
Beitrag #5229127 wurde von einem Moderator gelöscht.

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