Spannungsspitzen am Netzteilausgang

[D. M. (Gast)]

Hallo zusammen,

ich habe mir vor paar Jahren folgendes Labornetzteil gekauft:
http://www.amazon.de/Wentronic-Stabilisiertes-Labornetzger%C3%A4t-Ampere-Display/dp/B001C6FQF0/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1452881325&sr=8-1&keywords=Wentronic+Stabilisiertes+Labornetzger%C3%A4t

Hat bisher auch immer seinen Dienst getan.
Als ich in letzter Zeit mit dem ESP8266 rumspielen wollte, sind mir 
nacheinander zwei Bausteine abegraucht. Zogen auf einmal über 450mA.
Ok, dachte ich, evtl. schlechte Marge erwischt.
Hab dann neue bestellt und wieder angeschlossen --> gleiches Problem.

Bin erst jetzt drauf gekommen, mir den Ausgang des Netzteils mit dem 
Oszi anzuschauen.
Und siehe da: Ich bekomme bei eingestellten 3,3V beim Abschalten des 
Ausgangs Spitzen bis 9V hin!

1. Hat jemand dieses Netzteil und hat die gleichen Probleme 
festgestellt?
2. Was kann man machen, um die Spitzen in Zukunft zu unterdrücken? Hat 
jemand evtl. einen Schaltplan von diesem Gerät?

Vielen Dank im Voraus für eure Hilfe.

Gruß electricar

[Joe F. (easylife)]

Sehr unschön, das.
Evtl. hilft es, erst den Ausgang abzuschalten, und dann erst das Gerät 
selbst.

[D. M. (Gast)]

Ja das mache ich ja so. Das Netzteil bleibt an, ich trenne nur den 
Ausgang mit dem rechten roten "Output" Knopf.

[D. M. (Gast)]

Hier nochmal ein Bild.

Eingestellt: 3,3V 0,23A (Strombegrenzung)
Last: 100R

[M. K. (sylaina)]

Schau dir mal die Elkos an. Das Verhalten ist bei bestimmten Topologien 
typisch wenn die Regelschaltung des Netzteils vor dem Leistungsteil 
keine Spannung mehr hat, sprich wenn der Elko vor der Regelschaltung 
sich schneller entläd als der Elko vor dem Leistungsteil (also nicht 
der Elko an den Ausgangsklemmen). Darauf würde ich als erstes jetzt 
tippen.

[ArnoR (Gast)]

Michael K. schrieb:
> wenn die Regelschaltung des Netzteils vor dem Leistungsteil
> keine Spannung mehr hat, sprich wenn der Elko vor der Regelschaltung
> sich schneller entläd als der Elko vor dem Leistungsteil (also nicht
> der Elko an den Ausgangsklemmen). Darauf würde ich als erstes jetzt
> tippen.

Nöö, weil:

D. M. schrieb:
> Ja das mache ich ja so. Das Netzteil bleibt an, ich trenne nur den
> Ausgang mit dem rechten roten "Output" Knopf.

Da wird irgendein anderer Schwachsinn gemacht.

[M. K. (sylaina)]

ArnoR schrieb:
> Nöö, weil:
>
> D. M. schrieb:
>> Ja das mache ich ja so. Das Netzteil bleibt an, ich trenne nur den
>> Ausgang mit dem rechten roten "Output" Knopf.
>
> Da wird irgendein anderer Schwachsinn gemacht.

Oh, das hatte ich überlesen...

[Flow (Gast)]

Wird der Ausgang tatsächlich abgeschaltet, relaisklackern
und dann Null Volt?

[D. M. (Gast)]

Flow schrieb:
> Wird der Ausgang tatsächlich abgeschaltet, relaisklackern
> und dann Null Volt?

Ja, sieht man auf dem Bild, aber auch mit dem Multimeter nachgemessen.
Relaisklackern inklusive :)

[D. M. (Gast)]

Hat jemand eine Idee?

[M. K. (sylaina)]

Also dem Bild nach: Nö. Ich glaub da ehrlich gesagt auch nicht, dass da 
ein Relais die Ausgangskontakte weg schaltet. Das Relais wird was 
anderes schalten, hoffentlich nicht nur dem Regler und dem Leistungsteil 
gleichzeitig den Saft abdrehen.

[ArnoR (Gast)]

D. M. schrieb:
> Hat jemand eine Idee?

Evtl. kann man die Schaltung so umbauen, dass das Relais die 
Sollspannung für den Regler auf 0V schaltet, also so, als wenn man das 
Spannungspoti runterdrehen würde. Aber nicht umschalten (sonst zeitweise 
offen), sondern kurzschließen.

[D. M. (Gast)]

Würde wirklich gerne was machen, jedoch ist das ganze ohne Schaltplan 
nicht so einfach. Hat da jemand was? Konnte leider nichts finden.
Offen ist es schon komplett auf meinem Tisch...

[Michael B. (laberkopp)]

D. M. schrieb:
> Ja das mache ich ja so. Das Netzteil bleibt an, ich trenne nur den
> Ausgang mit dem rechten roten "Output" Knopf.

Also wenn der Schalter den Ausgang wirklich abtrennen würde, könnte das 
nicht sein.
Wenn der Schalter ein Relais schaltet, das wirklich den Ausgang 
abtrennt, könnte das nicht sein.
Wenn der Schalter bloss in die Regelung eingreift um runterzuregeln, 
könnte das sein, dann darf auch das Relais zum Umschalten der 
Trafoanzapfung klackern.
Schau also mal rein (oder per Schaltplan) wie es wirklich gemacht wird.

Ja, solche Netzteile sind unbrauchbarer Schrott. Trifft aber auch die 
Grossen, das Hameg HM7042-5 macht z.B. Überspannungsspitzen von ca. 5% 
beim Ein- und Ausschalten, wie auch die Präzisions-Labor-Netzgeräte NGRU 
45 und NGSM 32/10 von Rhode & Schwarz, das HMC8043 macht aus 3.3V 4.2V 
wenn die 230V ausfallen.

[oszi40 (Gast)]

Allgemein beliebtes Problem, daß hinten Spannung hochgeht wenn Netz 
ausfällt. WENN das vor 3 Jahren noch nicht auftrat, dann würde ich die 
Elkos genauer ansehen, die in der Nähe der Reglung sind. Evtl. sind sie 
ausgetrocknet und haben dadurch Kapazität verloren.

[D. M. (Gast)]

Leider kann ich nicht sagen, ob es vor drei Jahren auch aufgetreten ist, 
wobei ich meine mich zu erinnern, dass beim Rumspielen mit dem Oszi ich 
auch kurz die Sprungantwort des Netzteils betrachtet habe und dort 
nichts aufgetreten ist. Ob es jedoch derselbe Fall war, weiß ich nicht 
mehr.

Verringert sich bei Austrocknung der Kondensatoren die Kapazität auch im 
nicht betriebenen Zustand? Habe gerade 7,1mF gemessen (bestückt sind 3x 
2,2mF).

Zu den Relais:
Ich höre eindeutig das Relais bei der Trafoanzapfung und entweder eines 
oder beide Relais am Ausgang. Was am Ausgang zwei Relais machen, kann 
ich mir erstmal nicht erklären. Hat von euch jemand ne Ahnung?

Im Anhang nochmal Bilder der "Ausgangsplatine".

[oszi40 (Gast)]

D. M. schrieb:
> Austrocknung der Kondensatoren

Ich hätte eher die kleineren Elkos in Verdacht, daß irgendwelche 
Hilfsspannungen zu schnell weg sind. Das NT kenne ich nicht persönlich. 
Es könnte aber genauso ein anderer Schaltungsfehler sein.

[Michael B. (laberkopp)]

Der Ausgangsabschalter hat eine Verbindung zu einem Trimmpoti.

Wozu ?

Er sollte nur das Relais beeinflussen, damit man auch bei abgeschaltetem 
Ausgang die Spannung einstellen und kontrollieren kann.

Versucht das Ding irgendwelche Tricks ? (Wie Einstellung des 
Maximalstroms obwohl kein Strom fliesst bei abgeschaltetem Ausgang ?)

Diese Beeinflussung der Regelelektronik geht dann wohl in die Hose.

[M. K. (sylaina)]

Michael B. schrieb:
> Der Ausgangsabschalter hat eine Verbindung zu einem Trimmpoti.

Oder holt er sich nur von da die Versorgungsspannung, also das Signal, 
dass er dann durchschalten soll? ;)

[Jens G. (jensig)]

ich würde einfach mal die zwei Elkos auf der Potiseite tauschen, einfach 
in der Hoffnung, daß diese bei fehlender Kap. evtl. für den Peak 
verantwortlich sein könnten.
Ansonsten: die Schaltung sieht eigentlich noch recht übersichtlich aus. 
Da könnte man auch schon mal den Schaltplan abmalen.

[D. M. (Gast)]

Meinst du die beiden 220uF Ausgangselkos?
Hatte diese gestern Abend auch ausgemessen und über 500µF gemessen.
Oder meinst du die beiden kleinen Elkos links oben und rechts unten 
neben der LED?

[M. K. (sylaina)]

D. M. schrieb:
> Meinst du die beiden 220uF Ausgangselkos?

Die finde ich ehrlich gesagt ganz schön groß für den Ausgang aber OK. 
Und ich glaube auch nicht, dass die für das deutliche Überschwingen bei 
dir verantwortlich sind.

[Jens G. (jensig)]

D. M. (elektricar)

>Meinst du die beiden 220uF Ausgangselkos?
>Hatte diese gestern Abend auch ausgemessen und über 500µF gemessen.
>Oder meinst du die beiden kleinen Elkos links oben und rechts unten
>neben der LED?

Wie gesagt: die auf der Potiseite. Also die kleineren.

[D. M. (Gast)]

Ok, werde ich mir heute Abend anschauen.

[D. M. (Gast)]

Also ich habe jetzt mal Elkos parallel zu den kleinen Elkos gelötet und 
keine Änderung feststellen können.

[D. M. (Gast)]

Hat jemand eine weitere Idee?
Andere Frage: Kennt jemand diese zwei-Relais-Topologie am Ausgang?

[D. M. (Gast)]

Ich habe heute Abend mal versucht die Ausgangsschaltung zu 
rekonstruieren. Im Anhang das Ergebnis. Beim Transistor T1 wurde es mir 
zu der späten Stunde zu bunt.

Ich komme trotzdem nicht drauf, wieso ich so einen riesen Spike auf dem 
Ausgang habe...

Hat von euch jemand nen Tipp?

Vielen Dank im Voraus!

Gruß electricar

[Mani W. (e-doc)]

Wenn K1 umschaltet von 11 auf 14, dann könnte es ja sein, dass
der Power Transistor Output schon zu hoch ist und bis zum Zurückregeln
die Spannung an Vout+ in diesem Moment zu hoch sein wird...


Zumindest nach diesem Plan...

[D. M. (Gast)]

Ich habe hiezu zwei Oszi Bilder gemacht.
REGO ist der Ausgang des Power Transistors.
VOUT ist der Ausgang des Netzteils.
Man sieht, dass beim Ausschalten die REGO-Spannung einen Sprung nach 
oben macht und der Ausgang diesem Sprung folgt.

Mir scheint, als ob etwas mit dem Timing nicht stimmt. Eigentlich sollte 
der Ausgang doch abgeklemmt werden und erst danach kann das REGO-Signal 
machen was es will.

Beim Einschalten scheint das zumindest so zu sein.

[D. M. (Gast)]

Habe gerade gemerkt, dass ich beim Ausgang auf AC Kopplung war.
Hier die neuen Bilder.

[W.A. (Gast)]

D. M. schrieb:
> Meinst du die beiden 220uF Ausgangselkos?

220µF Ausgangselkos bedeutet, dass eine dranhängende Schaltung, 
unabhängig von der Einstellung der Stromregelung/-begrenzung, den vollen 
Kurzschlussstrom dieser Kondensatoren abbekommen kann.

Bei dem Netzteil scheint einfach die Bezeichnung "Labornetzgerät" etwas 
übertrieben zu sein.

Tritt die Spannungsspitze nur auf, wenn das Netzteil beim Abschalten des 
Ausgangs in der Strombegrenzung ist, oder auch sonst?

[D. M. (Gast)]

Ich bin nicht in der Strombegrenzung und die Spitzen treten auch sonst 
auf.

Der "Kurzschlussstrom" dürfte ja nur im Einschaltmoment auftreten. Ich 
habe das Spitzenproblem beim Ausschalten des Ausgangs.

[Thomas (kosmos)]

mach doch mal eine Diode vom Reglerausgang zum Reglereingang, dann wird 
die Spannung auf Uein+Diodenflussspannung begrenzt.

[M. K. (sylaina)]

Ich denke immer noch, dass das Problem die generelle Regelschaltung ist. 
Tippe hier auch auf ungünstiges Timing.
Auch die 2*220uF am Ausgang sind, finde ich, für ein Labornetzteil sehr 
erschreckend. Damit kann man im Falle eines Falles einiges grillen. 
Wahrscheinlich sind sie aber nötig um den Ausgang zu bremsen und das 
Ganze nicht zu schwingen beginnt.

[D. M. (Gast)]

Thomas O. schrieb:
> mach doch mal eine Diode vom Reglerausgang zum Reglereingang, dann wird
> die Spannung auf Uein+Diodenflussspannung begrenzt.

Du meinst sicher die Reverse Diode über dem Leistungstransistor oder? 
Wäre wirklich verwundert, wenn diese nicht bereits eindesignt wurde. Hab 
das noch gar nicht überprüft. Danke.

Michael K. schrieb:
> Ich denke immer noch, dass das Problem die generelle Regelschaltung ist.
> Tippe hier auch auf ungünstiges Timing.
> Auch die 2*220uF am Ausgang sind, finde ich, für ein Labornetzteil sehr
> erschreckend. Damit kann man im Falle eines Falles einiges grillen.
> Wahrscheinlich sind sie aber nötig um den Ausgang zu bremsen und das
> Ganze nicht zu schwingen beginnt.

Ja, das glaube ich auch. Evtl. kann ich an dem Timing etwas ändern, 
sodass das Relais erst abgeschaltet wird, wobei das wieder heißt, dass 
ich die Schaltung rekonstruieren müsste und das dauert wie ihr wisst...

[Thomas (kosmos)]

und falls man eine Strombegrenzung hat, sind große Ausgangselkos nach 
der Strombegrenzung gefährlich den diese können kurzfristig einen hohen 
Strom ermöglichen ohne das die Strombegrenzung greift.

[M. K. (sylaina)]

D. M. schrieb:
> Ja, das glaube ich auch. Evtl. kann ich an dem Timing etwas ändern,
> sodass das Relais erst abgeschaltet wird, wobei das wieder heißt, dass
> ich die Schaltung rekonstruieren müsste und das dauert wie ihr wisst...

Da wird es einfacher/schneller gehen ein eigenes Netzteil zu bauen…

[D. M. (Gast)]

Michael K. schrieb:
> D. M. schrieb:
>> Ja, das glaube ich auch. Evtl. kann ich an dem Timing etwas ändern,
>> sodass das Relais erst abgeschaltet wird, wobei das wieder heißt, dass
>> ich die Schaltung rekonstruieren müsste und das dauert wie ihr wisst...
>
> Da wird es einfacher/schneller gehen ein eigenes Netzteil zu bauen…

Ich habe bereits einen Draft Schaltplan erstellt. Mir ist mitten in der 
Entwicklung jedoch "eingefallen", dass ich zuerst eine elektronische 
Last entwickeln sollte. Somit ist das Netzteil das zweite Projekt.
Ganz ohne Netzteil ist jetzt jedoch auch blöd.

Wollte mir eigentlich das hier als Zweitgerät kaufen, jedoch ist der 
Preis von 89€ auf 105€ vor paar Tagen angestiegen.
https://www.pollin.de/shop/dt/ODE0ODQ2OTk-/Stromversorgung/Netzgeraete/Regelbare_Netzgeraete/Programmierbares_Netzgeraet_mit_USB_Interface_KORAD_KA3005P_30_V_5_A.html

Ich habe mir heute zusätzlich mal die Basis der Power Transistoren 
angeschaut und eigentlich denselben Verlauf wie auf dem Ausgang erkennen 
können. Die Regelung scheint hier wirklich voll daneben zu sein.