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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Sekundäre Trafowicklungen on demand in Serie schalten


Autor: L. N. (derneumann)
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Hallo,

wie vermutlich noch kein anderer vor mir, möchte ich mir zu Lernzwecken 
ein analoges "Labor" Netzteil bauen. Ich lehne mich stark an das µSupply 
von Dave Jones (EEVBlog) an, möchte es aber normal mit einem Trafo 
betreiben (Dave hat seines für Batteriebetrieb konzipiert).

Als Trafo hätte ich einen Ringkerntrafo mit zwei Sekundärwicklungen mit 
je 9V genommen.

Als Linearregler kommt ein LT3080 zum Einsatz. Um den Regler zu 
entlasten und auch weil, soweit ich mich erinnern kann, die Differenz 
zwischen Ein- und Ausgangsspannung nicht zu hoch sein darf (26V bei 
SOT-223, DD-Pak und T0-220) möchte ich die zweite Sekundärwicklung nur 
bei Bedarf zuschalten.

Meine erste Idee war, das so zu machen wie in screenshot1.png.
Mir wurde gesagt, dass das einfach nur knallen würde, da bei jeder 
negativen Halbwelle ein Kurzschluss durch die verbundenen Massen 
entstehen würde wenn das Relais die zweite Wicklung dazuschaltet. 
Außerdem hängen zwei Gleichrichter an einer Wicklung und somit würde 
immer nur zu einem Ausgang Strom fließen, und zwar zu dem, der höher 
belastet ist. Insbesondere wenn die Ausgänge mit Elkos geglättet würden.

Jemand anderer war so nett, mir die Schaltung in screenshot2.png 
aufzuzeichnen. Diese wirkt glaubwürdig und scheint zu funktionieren, ich 
würde aber gerne etwas "einfacheres" bauen (wenn es was sinnvolles, 
einfacheres) gibt. Ich bin eher Anfänger und die Schaltung verstehe ich 
zwar in den Grundzügen, alles ist mir jedoch nicht 100% klar und dann 
fühle ich mich unwohl, wenn ich sie benutze.

Eine dritte Meinung war, nach den Gleichrichtern mit zwei MOSFETs in 
Serie zu schalten (mit Totzeit um sicher zu gehen).
Einer der beiden MOSFETs müsste den Ground Ausgang zwischen den beiden 
Gleichrichter Grounds hin- und herschalten und der andere MOSFET müsste 
gleichzeitig das Ground des primären Gleichrichters (der immer aktiv 
ist) mit dem positiven Ausgang des dazugeschalteten Gleichrichters 
verbinden, oder?

Was davon ist üblich, ich konnte keine Beispielschaltung finden, solche 
Wicklungsumschaltungen werden doch sicher in vielen Netzteilen gemacht, 
ich würde ungern das Rad neu erfinden...?

Eins nebenbei, ich würde gerne eine der beiden Wicklungen permanent für 
einen 7805 nutzen, der den Mikrocontroller versorgt. Diese Wicklung 
sollte dann auch die Standardwicklung bis Vout=12V sein und darüber 
sollte dann die zweite Wicklung dazugeschaltet werden.

Danke!

Autor: Alexander T. (Firma: Arge f. t. abgeh. Technologie) (atat)
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Was spricht dagegen, in deiner ersten Schaltung B2 ersatzlos 
wegzulassen?

Autor: L. N. (derneumann)
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Alexander T. schrieb:
> Was spricht dagegen, in deiner ersten Schaltung B2 ersatzlos
> wegzulassen?

Wenn man den Wald vor lauter Bäumen nicht mehr sieht. Tatsächlich die 
einfachste Lösung, danke fürs nochmal aufzeigen.
Das einzige Problem welches ich nun sehe ist, dass der 7805 für den µC 
2W verbraten muss (bei einer Last von 100mA) wenn beide Wicklungen aktiv 
sind.

2W ist nun etwas, was ohne Kühlkörper nicht mehr so kommod geht bei 
TO-220.
Einen zweiten Linearregler kann ich auch nicht davorsetzen, weil der bei 
nur einer Wicklung wieder zu wenig Spannung bekommen würde, da ginge 
höchstens ein 7809 (wegen der Dropout Voltage)...

: Bearbeitet durch User
Autor: hinz (Gast)
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L. N. schrieb:
> Das einzige Problem welches ich nun sehe ist, dass der 7805 für den µC
> 2W verbraten muss (bei einer Last von 100mA) wenn beide Wicklungen aktiv
> sind.

Schaltregler sind erfunden.

Autor: L. N. (derneumann)
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Würde gerne jegliche Switching Noise meinem Netzteil fernhalten. 
Schaltregler wäre in jeder Hinsicht natürlich die einfachste und 
effizienteste Lösung.

Gibt es denn keine Möglichkeit mit Linearreglern, außer zwei davon 
parallel zu schalten oder einen Leistungstransistor dazuzubauen?

Autor: hinz (Gast)
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L. N. schrieb:
> Würde gerne jegliche Switching Noise meinem Netzteil fernhalten.
> Schaltregler wäre in jeder Hinsicht natürlich die einfachste und
> effizienteste Lösung.
>
> Gibt es denn keine Möglichkeit mit Linearreglern, außer zwei davon
> parallel zu schalten oder einen Leistungstransistor dazuzubauen?

Vorwiderstand, mit zweitem Relaiskontakt überbrückbar.

Autor: L. N. (derneumann)
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hinz schrieb:
> L. N. schrieb:
>> Würde gerne jegliche Switching Noise meinem Netzteil fernhalten.
>> Schaltregler wäre in jeder Hinsicht natürlich die einfachste und
>> effizienteste Lösung.
>>
>> Gibt es denn keine Möglichkeit mit Linearreglern, außer zwei davon
>> parallel zu schalten oder einen Leistungstransistor dazuzubauen?
>
> Vorwiderstand, mit zweitem Relaiskontakt überbrückbar.

Damit könnte man die Hitzeentwicklung aufteilen, danke! Da hätte ich 
auch selber draufkommen können...

Was mir noch einfallen würde, wäre einen eigenen kleinen Trafo nur für 
den µC zu verbauen. Kann ich dann die negativen Seiten beider 
Gleichrichter (großer Trafo und Trafo für µC) zusammenschalten?

Autor: hinz (Gast)
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L. N. schrieb:
> Was mir noch einfallen würde, wäre einen eigenen kleinen Trafo nur für
> den µC zu verbauen. Kann ich dann die negativen Seiten beider
> Gleichrichter (großer Trafo und Trafo für µC) zusammenschalten?

Aber sicher doch.

Autor: L. N. (derneumann)
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Dürfen die beiden Wicklungen in der Mitte eigentlich permanent verbunden 
sein, oder sollte das Relais diese Verbindung trennen, wenn nur eine 
Wicklung genutzt wird?

Autor: hinz (Gast)
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L. N. schrieb:
> Dürfen die beiden Wicklungen in der Mitte eigentlich permanent verbunden
> sein,

Sie dürfen.

Autor: L. N. (derneumann)
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OK, danke.
Kurz angebunden, aber hilfreich ;-)

Autor: MiLa (Gast)
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L. N. schrieb:
> Dürfen die beiden Wicklungen in der Mitte eigentlich
> permanent verbunden sein?

Das dürften sie nur dann nicht, wenn Du planen würdest, sie auch
parallel zu nutzen (höherer Ausgangsstrom). Sonst kein Problem.


Welchen minimalen Strom zieht Deine µC-Schaltung? Meines Wissens 
brauchen Regler der 7805-Reihe min. 10mA Strom, um regeln zu können. 
Diese "Mindest-last" könnte man mit einem 470 Ohm Widerstand von + zu 
GND sicherstellen, falls nötig (und häufig ist es das).

Autor: L. N. (derneumann)
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MiLa schrieb:
> L. N. schrieb:
>> Dürfen die beiden Wicklungen in der Mitte eigentlich
>> permanent verbunden sein?
>
> Das dürften sie nur dann nicht, wenn Du planen würdest, sie auch
> parallel zu nutzen (höherer Ausgangsstrom). Sonst kein Problem.

habe ich nicht vor

> Welchen minimalen Strom zieht Deine µC-Schaltung? Meines Wissens
> brauchen Regler der 7805-Reihe min. 10mA Strom, um regeln zu können.
> Diese "Mindest-last" könnte man mit einem 470 Ohm Widerstand von + zu
> GND sicherstellen, falls nötig (und häufig ist es das).

kann ich noch nicht abschätzen. da kommt ein 1284p drauf sowie ein LCD 
(mit beleuchtung) oder OLED display sowie DAC, ADC, Spannungsreferenz, 
Power Monitor und noch bisschen was drauf. Die 10 mA sollten sich aber 
ausgehen, denke ich... :-)

Autor: MaWin (Gast)
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L. N. schrieb:
> Was davon ist üblich

Nichts.

Der LT3080 hält 36V aus, also auch 2x9V~ bei 10% Netz7berspannung und 
15% Leerlaufüberhöhung der kleinen 1.8A Trafos (2x9x1.1x1.15x1.414<36)

Aber er taugt durch seine enge SOA und fehlende Stromregelung nicht als 
Labornetzteil.

Das Diagramm Current Limit zeigt über 12V schon weniger als 1A, und 
das typical bei 25GradC. Bei (2x9x1.414-2)*0.8 = 18.7V ausreichend für 
18V Ausgangsspannung noch weniger.

Deine umgeschaltete Spannung auf 9Vx1.414-2-derselbeElkoRippleWieBei2x9V 
= 6V sind zwar die Verluste kleiner, aber eben nur um 6V (bei 1A also 
6W). Lohnt nicht, daher nutzen auch LM317 Netzteile keine 
Trafoumschaltung.

Durch den geringen drop out würde es sinnvoller sein, immer 18V~ zu 
nutzen und 2 LT3080 hintereinander zu schalten, jeder übernimmt die 
Hälfte der Spannungsreduzierung, das käme dem SOA zu Gute und regelt 
auch schnell wieder hoch.

Autor: L. N. (derneumann)
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öhm moment mal, wenn ich Vin=24V habe und Vout=12V dann beträgt die 
Differenz 12V und da schafft der LT3080 laut dem Diagramm im TO-220 
Gehäuse noch immer 1A.
Ich habe vor, mindestens zwei davon parallel zu schalten.
Sinkt Vout unter die 12V, läuft nur mehr eine Wicklung und die Differenz 
zwischen Vin und Vout ist wieder maximal bei 9*1,414V

Was hab ich verpasst?

Autor: MiLa (Gast)
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MaWin schrieb:
> jeder übernimmt die
> Hälfte der Spannungsreduzierung

Welche Möglichkeiten dazu gibt es, den "ersten" dazu zu bringen?
(Ohne ihn dauerhaft Fest-Spannung "fressen" zu lassen.)

Hätte ich 2 LT3080, würde ich entweder jeden an eine der Wicklungen 
bauen,
um eine symmetrische Versorgung zu erhalten.

(Da es einzelne Wicklungen sind, eventuell noch jede mit einem 
optionalen Spannungsverdoppler, für höhere Spannungen.)

Oder ähnlich wie Du sagst - nur würde ich anstreben, den "ersten" als 
Stromregler vor den "zweiten" zu setzen.

(Genaugenommen wurden nur wenige Stromwerte genannt... schlecht.)

Ich hätte ja die max. Flexibilität angestrebt. Und Du, MaWin, hattest ja 
diese fehlende Funktion auch mokiert.

Aber auch parallel funktioniert angeblich tadellos, mit den kleinen 
Widerständen zur symmetrierung.

Was wäre Dir nun überhaupt lieber, L. N.?

Autor: L. N. (derneumann)
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> Was wäre Dir nun überhaupt lieber, L. N.?

Naja hab ich ja geschrieben. Parallel, mind. zwei Stück.
Noch verstehe ich auch nicht, wo das Problem sein soll, beim maximalen 
Strom. 1A bei 12V Differenz ist doch super, wenn Vin max. bei ca. 25V 
liegt bei beiden Windungen und bei ca. 13V bei einer Windung...

Vout 0-24V hätt ich gern und bei 12 und bei 24V soll das Ding möglichst 
leistungsfähig sein.
3,3V, 5V, 12V und 24V werden wohl die am häufigsten verwendeten 
Spannungen sein.

Autor: Andrew T. (marsufant)
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L. N. schrieb:
> Vout 0-24V hätt ich gern und bei 12 und bei 24V soll das Ding möglichst
> leistungsfähig sein.
> 3,3V, 5V, 12V und 24V werden wohl die am häufigsten verwendeten
> Spannungen sein.

Das ruft geradezu nach modernen Schaltreglern mit sehr niedrigem 
"switching noise" (Zitat L.N.). Schau mal was z.B. TI da so im Programm 
hat.
Kann man bequem 3,3V...24V mit machen.

Wen Dir die 2W am 7805 oben schon soviel Sorgen machen,
was machen dann die xx Watt an 2x LT3080?

Eben.

Autor: L. N. (derneumann)
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Andrew T. schrieb:
> L. N. schrieb:
>> Vout 0-24V hätt ich gern und bei 12 und bei 24V soll das Ding möglichst
>> leistungsfähig sein.
>> 3,3V, 5V, 12V und 24V werden wohl die am häufigsten verwendeten
>> Spannungen sein.
>
> Das ruft geradezu nach modernen Schaltreglern mit sehr niedrigem
> "switching noise" (Zitat L.N.). Schau mal was z.B. TI da so im Programm
> hat.
> Kann man bequem 3,3V...24V mit machen.
>
> Wen Dir die 2W am 7805 oben schon soviel Sorgen machen,
> was machen dann die xx Watt an 2x LT3080?
>
> Eben.

Ich will aber :-D

Erstens bekommen die LT3080 eine ausgewachsene Kühlung und zweitens kann 
ich die ja parallel schalten. Die Hitzeentwicklung ist dann von mir 
beeinflussbar/abschätzbar (durch die Last die ich betreibe) und nicht 
permanent hoch, und außerdem von Vout abhängig.

Der 7805 hätte permanent eine hohe Hitzeentwicklung. Meiner Meinung nach 
sind das zwei verschiedene Dinge, ich wollte nichts bauen was unter 
allen Umständen garantiert immer heiß ist weil am Limit dimensioniert. 
Mit einem großen Kühlkörper kann man dem zwar Einhalt gebieten, gefällt 
mir aber nicht. Die LT3080 werden genug Hitze generieren (potentiell), 
da muss der 7805 nicht auch noch Tambient im Gehäuse unnötig so stark 
erhöhen.

Bevor ich 2W am 7805 verbrate, setze ich dort wirklich einen 
Schaltregler rein. Werde aber wohl einen zweiten, kleinen Trafo 
verbauen.

Autor: Manfred (Gast)
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L. N. schrieb:
> Bevor ich 2W am 7805 verbrate,

Ach Gottchen, ein Längsreglernetzteil mit xx-Watt Regelverlusten und 
sich dann um 2 Watt bekäckern, keinen Platz für den Kühlkörper ...

Mit etwas Nachdenken könnte der auch immer aus der Mitte der beiden 
Wicklungen gespeist werden, egal, wie das Leistungsrelais steht.

Autor: L. N. (derneumann)
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Manfred schrieb:
> L. N. schrieb:
>> Bevor ich 2W am 7805 verbrate,
>
> Ach Gottchen, ein Längsreglernetzteil mit xx-Watt Regelverlusten und
> sich dann um 2 Watt bekäckern, keinen Platz für den Kühlkörper ...

Beim Leistungsteil ist es vorgesehen, dass dieser heiß wird, wenn es ein 
Linearreglernetzteil werden soll. Da wird sich auch entsprechend 
Gedanken darüber gemacht.
Beim 7805 für die Steuerelektronik ist das völlig überflüssig und leicht 
vermeidbar.

> Mit etwas Nachdenken könnte der auch immer aus der Mitte der beiden
> Wicklungen gespeist werden, egal, wie das Leistungsrelais steht.

Das hilft mir jetzt unheimlich weiter... :-D

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Autor: MaWin (Gast)
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L. N. schrieb:
> Was hab ich verpasst

Rechnen statt Milchmädchenrechnungen.

Du hast nach einem 2x9V~ Trafo eben keine

L. N. schrieb:
> wenn ich Vin=24V habe

sondern nur garantierte 18.7V oder *V, und das auch nur bei grosszügiger 
Elkoauslegung (10% Ripple).

Lern erst Grundlagenrechnung
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9
bevor du dir was zusammenwünscht

L. N. schrieb:
> Vout 0-24V hätt ich gern

Nicht mit 2x9V~.

MiLa schrieb:
> Welche Möglichkeiten dazu gibt es, den "ersten" dazu zu bringen?

Na ja, der LT3080 ist ein freundlicher Regler, steuerbar über nur einen 
Anschluss. Dort käme per Spannungsteiler zwischen Vin und Vsteuer des 
zweiten ein Soannungsteiler dran, damit sich die zu verheizende Spannung 
aufteilt.
Parallelschaltung geht auch, LT3083 gibt es auch, aber insgesamt ist die 
eevblog-Schaltung geradezu wahnwitzig komplex und teuer für die kleine 
Leistung. Wer schon OpAmp zur Strom und Spannungsreglung und somit 
-Begrenzung nutzt, muss nur noch einen Transistor nachschalten und 
entledigt sich aller Probleme (schlechte Kühlbarkeit, schlechte SOA) des 
LT3080. Ausserdem vermisse ich bei eevblog jedwede Kondensatoren zur 
Stabilisierung der Regelschleife, nur einen der den Messwert des Strom 
künstlich träger macht, da zweifle ich due Regelstabilität an.

Autor: MaWin (Gast)
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Bugfix: *V sollte 6V heissen.

Autor: MaWin (Gast)
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Bugfix: *V sollte 6V heissen.

Manfred schrieb:
> Mit etwas Nachdenken könnte der auch immer aus der Mitte der beiden
> Wicklungen gespeist werden, egal, wie das Leistungsrelais steht.

Na dann denke mal und schwätze nicht, ich freue mich auf den Schaltplan.

4 Brückengleichrichterdiodenverluste wären nicht akzeptabel, ebensowenig 
doppelt grosse Elkos zur Ripplereduzierung nach Einweggleichrichtung, 
die sowieso zu wenig Strom liefern würde.
.

Autor: L. N. (derneumann)
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MaWin schrieb:
> L. N. schrieb:
>> Was hab ich verpasst
>
> Rechnen statt Milchmädchenrechnungen.
>
> Du hast nach einem 2x9V~ Trafo eben keine
>
> L. N. schrieb:
>> wenn ich Vin=24V habe
>
> sondern nur garantierte 18.7V oder *V, und das auch nur bei grosszügiger
> Elkoauslegung (10% Ripple).
>
> Lern erst Grundlagenrechnung
> http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9
> bevor du dir was zusammenwünscht

ok die 2V Spannungsabfall an den Gleichrichterdioden habe ich nicht 
bedacht. Warum aber noch * 0.8?

>
> L. N. schrieb:
>> Vout 0-24V hätt ich gern
>
> Nicht mit 2x9V~.

Das sehe ich jetzt auch...

>
> MiLa schrieb:
>> Welche Möglichkeiten dazu gibt es, den "ersten" dazu zu bringen?
>
> Na ja, der LT3080 ist ein freundlicher Regler, steuerbar über nur einen
> Anschluss. Dort käme per Spannungsteiler zwischen Vin und Vsteuer des
> zweiten ein Soannungsteiler dran, damit sich die zu verheizende Spannung
> aufteilt.
> Parallelschaltung geht auch, LT3083 gibt es auch, aber insgesamt ist die
> eevblog-Schaltung geradezu wahnwitzig komplex und teuer für die kleine
> Leistung. Wer schon OpAmp zur Strom und Spannungsreglung und somit
> -Begrenzung nutzt, muss nur noch einen Transistor nachschalten und
> entledigt sich aller Probleme (schlechte Kühlbarkeit, schlechte SOA) des
> LT3080. Ausserdem vermisse ich bei eevblog jedwede Kondensatoren zur
> Stabilisierung der Regelschleife, nur einen der den Messwert des Strom
> künstlich träger macht, da zweifle ich due Regelstabilität an.

Wenn ichs gebaut habe, werde ich es sehen und hab dabei was gelernt...
Ich muss ja nicht "abliefern". Aus Fehlern lernt man und manchmal lernt 
man erst (oder mehr) wenn man sie gemacht hat.

Autor: L. N. (derneumann)
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L. N. schrieb:
>> Lern erst Grundlagenrechnung
>> http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9
>> bevor du dir was zusammenwünscht
>
> ok die 2V Spannungsabfall an den Gleichrichterdioden habe ich nicht
> bedacht. Warum aber noch * 0.8?

OK, habs gefunden...


Der Trafo muss auch bei 10% Netzunterspannung (0.9) nach Gleichrichtung 
(1.4) eine Spannung liefern, die die gewünschte maximale 
Ausgangsspannung um die Verluste des Spannungsreglers (2.5V drop out), 
der Gleichrichterdioden (2*1V) und dem Elko (0.8 = 80% gehalten = 20% 
Ripple) übersteigt.

Trafospannung=(((Ausgangsspannung+2.5V)/0.8)+2V)/(1.4*0.9)

Autor: Andrew T. (marsufant)
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L. N. schrieb:
> OK, habs gefunden...

Schön, dann solltest Du auch finden das Dave einen Schaltregler nutzt, 
um den LT3080 eine Spannung zuzuführen die
- diese in niedrigem Verlustleistungsbereich halten.
- dafür sorgt, das den LT3080 genug "headroom" bleibt, um regeln zu 
können.

Genau diese Technik solltest du deshalb auch bei Deiner Trafoversion 
anwenden (dem Schaltregler ist es ziemlich umme ob er aus Li oder 
Trafo-NT versorgt wird).

Schau mal hier:

http://www.eevblog.com/files/uSupplyBenchRevC.pdf

Autor: L. N. (derneumann)
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Andrew T. schrieb:
> Schön, dann solltest Du auch finden das Dave einen Schaltregler nutzt,
> um den LT3080 eine Spannung zuzuführen die
> - diese in niedrigem Verlustleistungsbereich halten.
> - dafür sorgt, das den LT3080 genug "headroom" bleibt, um regeln zu
> können.
>
> Genau diese Technik solltest du deshalb auch bei Deiner Trafoversion
> anwenden (dem Schaltregler ist es ziemlich umme ob er aus Li oder
> Trafo-NT versorgt wird).
>
> Schau mal hier:
>
> http://www.eevblog.com/files/uSupplyBenchRevC.pdf

Ja ich weiß, dass er das macht. Ich wollte diese Komplexität des 
Pre-regulierens vermeiden und außerdem keine Switching Noise haben... 
Werde noch tüfteln, aber wohl doch bei der Lösung landen...

Autor: Elektrofan (Gast)
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Wenn man einen Transformator mit 2 gleichen Sekundär-Wicklungen am 
besten nutzen will, kann man es wie im Anhang zu sehen, machen.
Entweder kann man doppelte Spannung oder doppelten Strom entnehmen.
(Gleichrichter und Schalter S müssen das natürlich abkönnen.)

Autor: hinz (Gast)
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Elektrofan schrieb:
> Wenn man einen Transformator mit 2 gleichen Sekundär-Wicklungen am
> besten nutzen will, kann man es wie im Anhang zu sehen, machen.
> Entweder kann man doppelte Spannung oder doppelten Strom entnehmen.
> (Gleichrichter und Schalter S müssen das natürlich abkönnen.)

Wegen des noch schlechteren Crestfaktors bei M2 kommt das mit Faktor 2 
nicht hin.

Autor: L. N. (derneumann)
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hinz schrieb:
> Elektrofan schrieb:
>> Wenn man einen Transformator mit 2 gleichen Sekundär-Wicklungen am
>> besten nutzen will, kann man es wie im Anhang zu sehen, machen.
>> Entweder kann man doppelte Spannung oder doppelten Strom entnehmen.
>> (Gleichrichter und Schalter S müssen das natürlich abkönnen.)

Es ist erstaunlich an welchen Stellen ich immer wieder feststellen muss, 
wo mir überall Grundlagen fehlen. Aber so ist das halt, ohne Ausbildung 
in die Richtung. Wo ich hinschaue kann ich was lernen, herrlich :D
Da ist in einem Schaltzustand die negative Seite einfach ohne 
Gleichrichter direkt am Trafo?!

> Wegen des noch schlechteren Crestfaktors bei M2 kommt das mit Faktor 2
> nicht hin.

Dito wie oben, Grundlagen.. Eieieiei...

Autor: hinz (Gast)
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L. N. schrieb:
> Da ist in einem Schaltzustand die negative Seite einfach ohne
> Gleichrichter direkt am Trafo?!

Mittelpunktgleichrichter (M2)

Autor: L. N. (derneumann)
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hinz schrieb:

> Mittelpunktgleichrichter (M2)

hab grad in wikipedia nachgelesen. wieder was gelernt.

Autor: L. N. (derneumann)
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Also ich würde den Aufbau jetzt gerne mal mit einem Trafo mit 2x 15V 
Sekundärwicklungen ausprobieren, die ich nach Bedarf zuschalte.

Nach Adam Riese, unter Anwendung dessen was ich hier kürzlich gelernt 
habe, müsste das dann so aussehen...

Trafo Sekundärspannung gleichgerichtet:
Min: 2x 13,6712V DC (=27,3424V) -- (15 * (1,414 * 0,9) - 2) * 0,8
Typ: 2x 15,3680V DC (=30,7360V) -- (15 * 1,414 - 2) * 0,8
Max: 2x 17,0648V DC (=34,1296V) -- (15 * (1,414 * 1,1) - 2) * 0,8

Siebelko ca. 5500µF 60V für 2,2A Last (2x LT3080 parallel, Optimalfall 
wo Delta zw. Vin und Vout sehr gering ist), 10% Ripple angestrebt


Gehen wir davon aus, das ich Vout auf 12V stelle, dann wäre nur eine 
Wicklung aktiv und ich hätte mindestens 13,6V und max. 17,1V am LT3080 
anliegen.
13,6V gehen sich mit der Dropout Voltage aus, die Spannungsdifferenz ist 
sehr gering und ich kann beinahe die volle Leistung abrufen.
Bei 17,1V beträgt die Spannungsdifferenz 5,1V, was laut Datenblatt noch 
immer das Abrufen der vollen Leistung erlaubt.

Bei Vout 5V beträgt die Spannungsdifferenz mindestens 8,6V und höchstens 
12,1V. Selbst bei 12,1V Spannungsdifferenz kann der LT3080 laut 
Datenblatt noch 1A liefern, was mir völlig ausreichen würde (außerdem 
sind es nach wie vor zwei parallel).

Bei Vout 3,3V beträgt die Spannungsdifferenz höchstens 13,8V, auch da 
gehen noch knapp unter 1A pro LT3080, auch genug.

Wenn Vout auf sagen wir 0,5V gesetzt ist (weniger werde ich vermutlich 
nie verwenden) dann gehen noch immer 0,5-0,6A pro LT3080. Für mich auch 
OK.

Bei Vout 24V hab ich schlimmstenfalls 10,13V Spannungsifferenz, da seh 
ich auch keine Probleme beim internen Current Limiting.

Problematisch könnte es bei 14V werden, da könnte die Differenz im Worst 
case (beide Windungen aktiv) 20V betragen, da müsste ich mir dann etwas 
in Software überlegen, dass das Ding abhängig von der tatsächlichen, 
gleichgerichteten Spannung die Windungen dazu/wegschaltet und nicht 
anhand fixer fail-safe/worst case Werte die bei Netzüber- und 
Unterspannung auftreten können.

Der einzige Haken der mir daran auffällt ist "Note 9 in electrical 
characteristics table":

Current limit may decrease to zero at input-to-output differential
voltages (VIN–VOUT) greater than 25V (DFN and MSOP package) or 26V
(SOT-223, DD-Pak and T0-220 Package). Operation at voltages for both IN
and VCONTROL is allowed up to a maximum of 36V as long as the difference
between input and output voltage is below the specified differential
(VIN–VOUT) voltage. *Line and load regulation specifications are not
applicable when the device is in current limit.*

Sobald die Differenzsspannung zwischen Vin und Vout also 6V 
überschreitet, scheint das Ding in den Current Limiting Mode zu gehen 
und die Line and load regulation specifications gelten nicht mehr. Ich 
frage mich, wie sich das Ding da dann verhalten würde...

Autor: Andrew T. (marsufant)
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L. N. schrieb:
> Also ich würde den Aufbau jetzt gerne mal mit einem Trafo mit 2x
> 15V
> Sekundärwicklungen ausprobieren, die ich nach Bedarf zuschalte.
...

> Problematisch könnte es bei 14V werden, da könnte die Differenz im Worst
> case (beide Windungen aktiv) 20V betragen,..

>
> Der einzige Haken der mir daran auffällt..

Ein Haken, jedoch nicht der EINZIGE. Schau mal:

2x15V AC = rund 42V DC am Siebelko im Leerlauf, berücksichtige 
Überhöhung (15V AC bei Nennlast führen zu typ. 16..17V im Leerlauf bei 
so einem Trafo) udn Netzüberspannung (230V +/- 10%)

führt zu mehr als 45 V DC am Eingang des LT3080. 40V  in max laut DaBla 
zulässig.


Für die von kalkulierten Verluste schau Dir bitte mal Fig. 5 und 6 in
http://www.analog.com/media/en/technical-documenta...
an,
und berechne die Temperatur Deiner LT3080 Kombination.

Autor: Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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L. N. schrieb:
> Was davon ist üblich, ich konnte keine Beispielschaltung finden, solche
> Wicklungsumschaltungen werden doch sicher in vielen Netzteilen gemacht
Dort im Beitrag "Verlustleistungsreduzierung im Netzteil" ist auch noch was 
ohne Relais zum Thema...

Autor: MaWin (Gast)
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L. N. schrieb:
> Current limit may decrease to zero at input-to-output differential
> voltages (VIN–VOUT) greater than 26V

Ja nun, daher als Labornetzteil ungeeignet.
Wurde schon gesagt.
Und wenn man Strom und Spannung sowieso mit jeweils einem OpAmp regelt, 
kann man gleich einen Transistor ausreichender SOA als Leistungssteller 
nehmen und muss keinen zweiten Spannungsregler dafür einsetzen.

Autor: L. N. (derneumann)
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Andrew T. schrieb:
> Ein Haken, jedoch nicht der EINZIGE. Schau mal:
>
> 2x15V AC = rund 42V DC am Siebelko im Leerlauf, berücksichtige
> Überhöhung (15V AC bei Nennlast führen zu typ. 16..17V im Leerlauf bei
> so einem Trafo) udn Netzüberspannung (230V +/- 10%)

Ihr verwirrt mich hier alle :-)
Ich dachte, das hier trifft zu, für die Spannung die der LT3080 sieht? 
Oder muss ich von der höheren Spannung ohne 20% Ripple ausgehen, wenn 
das Netzteil nicht belastet ist?

Für die Spannung des Siebelkos müsste ich * 0,8 am Schluss der Rechnung 
weglassen (20% Ripple), oder nicht?

Trafo Sekundärspannung gleichgerichtet:
Min: 2x 13,6712V DC (=27,3424V) -- (15 * (1,414 * 0,9) - 2) * 0,8
Typ: 2x 15,3680V DC (=30,7360V) -- (15 * 1,414 - 2) * 0,8
Max: 2x 17,0648V DC (=34,1296V) -- (15 * (1,414 * 1,1) - 2) * 0,8


>
> führt zu mehr als 45 V DC am Eingang des LT3080. 40V  in max laut DaBla
> zulässig.
>
> Für die von kalkulierten Verluste schau Dir bitte mal Fig. 5 und 6 in
> http://www.analog.com/media/en/technical-documenta...
> an,
> und berechne die Temperatur Deiner LT3080 Kombination.

Ich glaub ohne Schaltregler als Pre-Regulator davor wird das nix...

Autor: L. N. (derneumann)
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MaWin schrieb:
> L. N. schrieb:
>> Current limit may decrease to zero at input-to-output differential
>> voltages (VIN–VOUT) greater than 26V
>
> Ja nun, daher als Labornetzteil ungeeignet.

Jetzt sei doch nicht so ein Schwarzmaler :-) Und wenn ich das Ding mit 
einem Kopfstand (=Schaltregler als Pre-Regulator) dazu bringe zu tun was 
ich will, dann hab ich zumindest einen Haufen dabei gelernt, über 
Analogtechnik, Linear- und Schaltregler :-)

> Wurde schon gesagt.
> Und wenn man Strom und Spannung sowieso mit jeweils einem OpAmp regelt,
> kann man gleich einen Transistor ausreichender SOA als Leistungssteller
> nehmen und muss keinen zweiten Spannungsregler dafür einsetzen.

Sowas hab ich noch nie auch nur im Ansatz probiert und hab keinerlei 
Vorstellung davon - die Frage die sich mir sofort stellt: Wenn das so 
einfach ist, wofür gibts dann Linearregler? Ich könnte mir vorstellen, 
dass da das Regelverhalten besser ist als bei einem diskreten Aufbau 
eines Laien, oder?

Autor: Elektrofan (Gast)
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> Wegen des noch schlechteren Crestfaktors bei M2 kommt das mit
> Faktor 2 nicht hin.

Stimmt wohl. Aber wenigstens Wurzel aus 2 ...

Autor: Andrew T. (marsufant)
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L. N. schrieb:
> die Frage die sich mir sofort stellt: Wenn das so
> einfach ist, wofür gibts dann Linearregler?

Damit Leute die nix überlegen wollen eine Spanungsversorgung aufbauen 
die minimalen Anforderungen für genau einen spezifischen eng 
festgelegten Anwendungsfall genügt.

Ein Labornetzteil wie Du es Dir wünscht erfordert mehr Aufwand da es für 
wechselnde anwedungsfälle unterschiedlichster Spec genügen soll.

Ist vergleichbar einer "Transport mit Schubkarre"
zu "komfortabler PkW mit Laderaum".

Beides rollt und kommt irgendwann ins Ziel.

Autor: MaWin (Gast)
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L. N. schrieb:
> Wenn das so einfach ist, wofür gibts dann Linearregler?

Ein Chip für die normale Standardanwendung ?

und die ist NICHT ein Labornetzteil zu sein.

Wenige Chips erlauben eine einstellbare Strombegrenzung (L200, 
LT3081/86) wie es für ein Labornetzteil erforderlich ist, aber keiner 
von denen verbläst 100 Watt oder so was ein Labornetzteil braucht.

Eigentlich steht alles in 
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-fa...

Autor: L. N. (derneumann)
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Leuchtet ein...

Bauen um zu lernen kann ich das Ding ja aber trotzdem, oder? Also ich 
meine, mehr als dass es nur solala funktioniert, ich aber einen Haufen 
dabei gelernt habe, kann doch nicht passieren...

Schaltregler vor den LT3080, der Vin für den LT3080 automatisch in einem 
erträglichen Rahmen hält, ausreichend Spannungsfesten Siebelko und die 
Welt sollte wieder halbwegs rosarot sein, oder?

Dann muss ich auch die Trafowicklungen nicht zu- und wegschalten...

: Bearbeitet durch User
Autor: Andrew T. (marsufant)
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L. N. schrieb:
> Schaltregler vor den LT3080, der Vin für den LT3080 automatisch in einem
> erträglichen Rahmen hält, ausreichend Spannungsfesten Siebelko und die
> Welt sollte wieder halbwegs rosarot sein, oder?

Warum fragst Du dies?
Die Antwort wurde bereits oben gegeben,
ebenso in dem von Dir eingangs zitierten originalen Dave Blog.

......

Autor: L. N. (derneumann)
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Andrew T. schrieb:
> L. N. schrieb:
>> Schaltregler vor den LT3080, der Vin für den LT3080 automatisch in einem
>> erträglichen Rahmen hält, ausreichend Spannungsfesten Siebelko und die
>> Welt sollte wieder halbwegs rosarot sein, oder?
>
> Warum fragst Du dies?
> Die Antwort wurde bereits oben gegeben,
> ebenso in dem von Dir eingangs zitierten originalen Dave Blog.
>
> ......

Um sicher zu gehen. Jedenfalls nicht um den Eindruck zu erwecken, als 
wäre das meine Idee gewesen.

Wäre der LT1074 ein geeigneter Schaltregler? Allerdings driften wir hier 
schon mächtig ab, soll ich dafür einen eigenen Thread öffnen?

Autor: Dieter (Gast)
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Glaube nicht, dass dafür ein neuer Threa(t|d) notwendig ist.

Einen DCDC-Wandler vorzuschalten reduziert die Verlustleistungen nicht 
unerheblich. Das Datenblatt bitte nachsehen vom LT1074.

Umax muss höher sein als Deine 2*Ux*1,4142
Dein Imax darf die Strombelastbarkeit nicht übersteigen. Manchmal hat 
der Hersteller als Imax den oberen Scheitelstrom des Stromdreiecks 
angegeben. In dem Falle wäre Ioutputmax nur Imax/2 im lückenden Betrieb.

Autor: MaWin (Gast)
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Dieter schrieb:
> Einen DCDC-Wandler vorzuschalten reduziert die Verlustleistungen nicht
> unerheblich

Natürlich, bloss warum dann einen Linearregler nachschalten ? Der dämpft 
die Frequenz der Schaltreglerstörungen kaum noch, und wenn er mit der 
Spannung raufregeln soll, muss er warten bis der Schaltregler die Elkos 
auflädt, die Reaktionsgeschwindigkeit ist also auch mies, z.B. wenn im 
Stromregelungsmode die Last geringer wird.

Da kann man den Schaltreglerausgang gleich benutzen und sich den 
Linearregler sparen.

Autor: L. N. (derneumann)
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Leuchtet ein. Ich werds trotzdem mal bauen, der Lerneffekt ist ja 
trotzdem da. Habe noch nie was mit Schaltreglern gemacht und auch nicht 
mit dem LT3080. Wenn ich nachher sehe wie sich das Ding verhält und 
welche Änderungen dann welche Einflüsse darauf haben, lerne ich nochmal 
was.
Danach kann ich ja noch immer ein reines Linear- und ein reines SNT 
bauen.
Vielleicht sollte ich zuerst die einzelnen NTs bauen und dann eine Kombi 
daraus (zweiter Schritt vorm ersten und so) aber das wär doch langweilig 
;-)
Außerdem muss ich ohnehin erstmal den SNT Teil zum Laufen bekommen, 
sonst fliegt mir der Linearteil aufgrund zu hoher Spannungen gleich mal 
um die Ohren. Also baue ich im Endeffekt eh eins nach dem anderen.

Dieter schrieb:
> Umax muss höher sein als Deine 2*Ux*1,4142

Du meinst die maximale Eingangsspannung des Schaltreglers? Die ist beim 
LT1074HV 64V, das geht sich bei 2x18V Sec. in Serie bei erhöhter 
Leerlaufspannung, 0% Ripple (weil keine Last) und 10% Netzüberspannung 
aus, da haben wir dann 59,31V.

> Dein Imax darf die Strombelastbarkeit nicht übersteigen. Manchmal hat
> der Hersteller als Imax den oberen Scheitelstrom des Stromdreiecks
> angegeben. In dem Falle wäre Ioutputmax nur Imax/2 im lückenden Betrieb.

Erster Satz klar soweit, ist ja offensichtlich - liegt bei 5A beim 
LT1074. Reicht das, oder muss der Schaltregler mehr liefern, wenn ich am 
Ausgang von dem ganzen Gerödel meine 2x Imax vom LT3080 (=2x 1,4A unter 
Optimalzuständen) ziehen will?

Was meinst du aber mit dem zweiten Satz? Da fehlt mir leider das 
Hintergrundwissen. Was ist der lückende Betrieb und was ist der obere 
Scheitelstrom des Stromdreiecks?

Danke!

Autor: L. N. (derneumann)
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So, habe nun den Schaltreglerteil mit dem Linearreglerteil verbunden.
Außerdem hab ich einen Netztrafo und dessen Ausgangsspannung simuliert. 
Als ich den Trafo noch zum Schaltregler packen wollte, ging gar nichts 
mehr, also habe ich die Spannung die beim Trafo rauskommt (bei ca. 3A 
Last) inkl. Ripple mit einer PULSE Spannung nachgebaut (V3 im 
Regelteil).

V1 und das ganze RC Lowpassfilter Zeug wird durch einen DAC ersetzt, wie 
schon mal erwähnt.

R10 im Feedbackpfad des Schaltreglers soll ein Rheostat werden und zwar 
ein MCP4017T mit 128 Steps und 50k. Damit kann ich den Schaltregler in 
ca. 0,4V Schritten regeln, das reicht vollkommen.

Der LT1074HV hat einen Undervoltage Lockout, den ich auf um die 30V 
gesetzt habe und eine Strombegrenzung, die auf 5A eingestellt wurde.

C9 habe ich aufgrund des notwendigen ESRs und der Ausgangsspannung so 
gewählt.

Bei C7 war Ripple Current (also indirekt ESR wenn ich das richtig 
verstehe) und Eingangsspannung das Kriterium.

Dioden und Induktor habe ich anhand der Typical Application aus dem DB 
gewählt.

V2 bei der LM358 Versorgung soll ein TL783 werden, der fix auf 27V 
eingestellt wird. Der kann eine ausreichende Eingangsspannung ab, sodass 
der auch bei Netzüberspannung, null Ripple, Leerlaufspannung und Bla, 
niemals zu viel Vin sieht.

Soweit scheint alles zu funktionieren wenn ich an den diversen Werten 
schraube (Eingangsspannung am PWM/RC Filter Teil, Widerstand beim LT1074 
FB Pin).

Die hohe Rise Time der Ausgangsspannung rührt zum größten Teil von der 
starken Filterung der RC Filter her, da dort sowieso ein DAC hinkommt, 
könnte ich da auch einfach eine Spannungsquelle direkt anlegen, oder?
Hab keine Ahnung wie der Output von einem DAC aussieht.


Weitere Schlüsselwerte:
DAC soll 12 Bit haben, gespeist mit 4.096V Referenzspannung, bedeutet 
bei einem Gain von 10 am Opamp 0,01V pro Schritt, 2400 Schritte von 
0-24V, die Schritte 2401 bis 4095 brauch ich dann nicht.

Laut meinen Rechnereien gilt:
2x 18V Sec liefern:
im schlimmsten Fall (20% Ripple unter Volllast, 10% Netzunterspannung): 
35,05V
im besten Fall (0% Ripple im Leerlauf, erhöhte Trafoleerlaufspannung, 
10% Netzüberspannung): 59,31V

Gewünschte maximale Netzteil Ausgangspannung: 24V
Dropout Schaltregler (Preregulator):           3V
Opamp Headroom:                                2V
Margin:                                        1V
=================================================
Ausgangsspannung am Trafo muss mindestens     30V betragen

Dropout des LT3080 fällt hier nicht mehr ins Gewicht.


Kann das funktionieren?
Dass das Ding kein tolles Labornetzteil und lahm sein wird, hab ich 
schon verstanden. Aber wie schon mal erwähnt, lernen werde ich sicher 
viel dabei denn ich lerne am besten, wenn ich Dinge tue.

Autor: hinz (Gast)
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L. N. schrieb:
> Außerdem hab ich einen Netztrafo und dessen Ausgangsspannung simuliert.

Sieht nicht so aus.

Die Induktivitäten sind nicht plausibel, und die Wicklungswiderstände 
erst recht nicht.

Autor: MiLa (Gast)
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L. N. schrieb:
> Dass das Ding kein tolles Labornetzteil und lahm sein
> wird, hab ich schon verstanden.

Eines muß man deutlich festhalten:

Nicht nur "kein tolles" sondern "gar kein".

Ein LT3080 ist ein reiner Spannungsregler (Constant Voltage
/ CV, wenn auch mit Stromlimit - allerdings faktisch als
reine Schutzeinrichtung, nix Stromregelung). Einzig die
Sauberkeit (Ripple and Noise) dieser Spannung liegt - bei
passender Auslegung - in der Klasse von Lab-Supplies.

Es gibt "Mitteldinger", bei denen es z.B. auch solch ein
(relativ ungenaues) Stromlimit gibt, bei ansonsten purem
Konstantspannungsbetrieb - wobei man das Stromlimit aber
zumindest variieren kann.

Und auch noch anderes.

Ein "richtiges" Labornetzteil hingegen kann entweder pure
Spannungs- (CV) oder pure Stromregelung (CC), auswählbar.
Oder beides gleichzeitig - was ein perfektes Rechteck im
1. Quadranten bildet. Dabei ist dann der Kurzschlußstrom
gleich hoch, wie der Betriebsstrom mit Last.

Oder gar geringer.

Diese Funktion heißt dann übrigens "Foldback-Charakteristik".
Es wird gemacht, weil bei Kurzschluß ja nahezu die gesamte
Eingangsspannung als Differenz-Spannung - und das eben auch
bei dem betreffenden Strom - über die Endstufe "verbraten"
werden müßte. Also noch schlimmer als bei niedriger V_out.

Also mit einem "richtigen" Labornetzteil hat ein simpler
Spannungsregler nur entfernt zu tun - muß er auch nicht.

Die häufigsten Lasten brauchen eine konstante Spannung.
Konstantstrom ist nett, aber für vieles gar nicht nötig.

Du kannst also durchaus etwas sehr brauchbares aus 2 LT3080
bauen, auch wenn es sich um kein Labornetzteil handelt dabei.

Du mußt diese 2 LT3080 nicht als "Fehlkauf" abschreiben, und
sie nun für "reine Testzwecke / wilde Experimente" benutzen (!).

> Aber wie schon mal erwähnt, lernen werde ich sicher
> viel dabei denn ich lerne am besten, wenn ich Dinge tue.

Das heißt aber doch nicht, daß Du das "planlos" tun solltest.

Meine Frage ist und bleibt, was genau Du versorgen willst.
Bzw., was zukünftig ungefähr als Last in Frage kommen wird.

Denn weit besser, als etwas "allein für den Lerneffekt" - aka
zwecklos - zu bauen, ist es, das Ding dann auch für etwas
(nun... eigentlich besser MEHRERES ;-) gebrauchen zu können.

Und: Sich von vorne herein vorzunehmen, "das Gerät dürfe
auch Murks werden" - ist (und das gilt wirklich für 99,999%
aller Anfängerprojekte / der Anfänger selbst) eher schlecht.

Bitte, schreibe endlich, wohin Du zukünftig zielst. Es ist
nicht all zu schwierig, Dich dahingehend wirklich hilfreich
zu beraten.

Reine Lötübungen kann man wirklich und wahrhaftig ein Stück
billiger veranstalten - und das frustriert auch nicht so sehr.

"(K)ein Plan, viel Mut - tut selten gut."

Anfänger brauchen erst mal Erfolge.

Und wenn der erste Erfolg dann psychisch wie auch physisch
(Einfluß auf Dich, und passende Versorgung für zukünftige
Projekte) zu weiteren führt, dann scheint doch echt die Sonne.

;-)

Du mußt doch sagen können, welche Themengebiete Dich stärker
interessieren, als andere (und seien es nur 1 oder 2 spezielle).

Sobald Du das tust, kann man Dir sagen, was man dazu am besten
benutzt - und wie genau man das baut.

Dein jetziges Konzept ist ja gar nicht weit weg von flexibel
(nur ein paar kleine Änderungen, für weitgehende Sorgenfreiheit).

Ich würde, wie gesagt, mit den 2 LT3080 eine symmetrische oder 
symmetrisierbare (seriell schaltbar mit 0V-Anzapfung) bauen.
Weil man damit a.) die Wahl zwischen höherer Spannung oder (!)
Strom hat, und b.) auch Operations- und klassische, also lineare,
Audio-Verstärker versorgen kann - mit eben jener symm. Spannung.

Des weiteren würde ich aus dem zweiten großen Trafo + Step-Down
eine variable Versorgung für stromhungrige Verbraucher machen.

(Übrigens kann man mit einem "Tapped-Inductor-Buck" doppelten
Ausgangsstrom bei halber Spannung fabrizieren - für z.B. 5V_out.
Nur, falls Du dachtest, Du seiest da bzgl. U und I festgesetzt.)

Aber meine letzte Empfehlung enthält entscheidende Unterschiede:

Wie gesagt, empfehle ich Dir, zuallerserst einmal Überlegungen
anzustellen, wohin es zukünftig gehen soll.

Und dann, vor der ganzen Choze mit hunderten von Watt...

würde ich an Deiner Stelle einen kleinen 50Hz-Printtrafo, ebenfalls
einen mit 2 x sekundär, zu einer "Mini-Versorgung" alleine für OPVs
machen. Am besten variabel, mit LM317/LM337. Dabei verinnerlicht
man einige der Hürden dabei.

Dazu noch einen Step-Down mit niedriger Leistung, auch von so einer
gleichgerichteten Sekundärspannung gespeist. Vielleicht mit 24V-Eing.
und 5V-Ausg. Auch dabei gräbt sich einiges ins Gedächtnis.

Nun hätte man 2 gut brauchbare Teile, und wüßte viele der gemachten 
Erfahrungen auf die High-Power-Versionen anzuwenden. Man glaubt es
als Anfänger einfach nicht, welchen Unterschied das später macht.

Das Schöne dabei: Es hat minimalst Geld gekostet, und war z.B. wg.
der nur 24VDC äußerst sicher (nicht einmal Lichtbögen beim Trennen).
Doch die Erfahrung war und ist unbezahlbar.

Es käme Dir (falls Du, wie ich, auch an/mit Audio-Verstärkern etwas
zu tun haben würdest) sogar sehr entgegen, eine separate Versorgung
für OPV (Filter, Vorverstärker, ...) zu haben, und eine für den
"großen" Verstärker - das Stromlimit vom LT3080 würde auch noch gut
passen, um die Endstufe mit geringer Zerstörungsgefahr zu betreiben.

Ich hätte noch ein paar Argumente mehr, klein anzufangen, und sich
bei jeder Schaltung "reinzuhängen", und... etc. - aber nun ist Ende.

Autor: L. N. (derneumann)
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Also erstmal vielen Dank, dass du die die Zeit genommen hast, so eine 
Antwort zu schreiben.

Erst noch kurz zu meinen neuesten Erkenntnissen, die ich in der 
Zwischenzeit gesammelt habe:

- Ich bin zu blöde, die Effizienz des LT1074 anhand der Formel im 
Datenblatt auszurechnen, da kommt bei mir immer nur Murks raus. Anhand 
irgendwelcher Vermutungen und Abwandlungen bekannter Fakten/Daten komme 
ich aber zur Befürchtung, dass diese zu niedrig sein und der Regler zu 
viel Abwärme produzieren wird, sodass man ihn nicht mehr vernünftig 
kühlen kann.
Bedingung: Vin=50V, Vout=5V, Iout=3A.

- Mit einem anderen (ST) Schaltregler und dem dafür vorgefertigten 
WEBench Modell (Link war im Datenblatt) habe ich festgestellt, dass es 
nicht reicht, einfach den Spannungsteiler im Feedbackpfad zu ändern. 
Wenn Vout zwischen 5V und 25V variierbar sein soll, sind immer auch 
andere Kondensatoren und auch Spulen notwendig. Vermutlich gibt es eine 
Konfiguration, wo der Regler bei allen Vout halbwegs läuft, ohne 
besonders Effizient zu sein. Das herauszufinden, war ich aber nicht in 
der Lage.

- Da ich mit meinem aktuellen Wissen wohl nicht in der Lage sein werde 
einen Schaltregler, der mir die Vin für den LT3080 zwischen 5V und 25V 
vorregelt, zu bauen, habe ich mit dem Gedanken gespielt das Netzteil nur 
von 0-5V zu bauen + eigene Netzteile für 12V und 24V Fixspannung (ob im 
gleichen Gehäuse oder extra wär mir Wumpe).

So, nun zu deiner Antwort:

MiLa schrieb:
> Eines muß man deutlich festhalten:
>
> Nicht nur "kein tolles" sondern "gar kein".
>
> Ein LT3080 ist ein reiner Spannungsregler (Constant Voltage
> / CV, wenn auch mit Stromlimit - allerdings faktisch als
> reine Schutzeinrichtung, nix Stromregelung). Einzig die
> Sauberkeit (Ripple and Noise) dieser Spannung liegt - bei
> passender Auslegung - in der Klasse von Lab-Supplies.
>
> Es gibt "Mitteldinger", bei denen es z.B. auch solch ein
> (relativ ungenaues) Stromlimit gibt, bei ansonsten purem
> Konstantspannungsbetrieb - wobei man das Stromlimit aber
> zumindest variieren kann.
>
> Und auch noch anderes.
>
> Ein "richtiges" Labornetzteil hingegen kann entweder pure
> Spannungs- (CV) oder pure Stromregelung (CC), auswählbar.
> Oder beides gleichzeitig - was ein perfektes Rechteck im
> 1. Quadranten bildet. Dabei ist dann der Kurzschlußstrom
> gleich hoch, wie der Betriebsstrom mit Last.
> Oder gar geringer.

Ich nehme an, da bringt es mir auch nichts wenn ich den Strom mit einem 
MAX4080 und Opamp (wie es Dave in RevA und RevB vorgesehen hatte) messe 
und direkt begrenze? Iset kommt da von einem DAC und geht in den Opamp 
und der MAX4080 liefert den aktuellen Strom ebenfalls in den Opamp. Wenn 
Stromlimit erreicht -> opamp regelt den LT3080 runter

> Diese Funktion heißt dann übrigens "Foldback-Charakteristik".
> Es wird gemacht, weil bei Kurzschluß ja nahezu die gesamte
> Eingangsspannung als Differenz-Spannung - und das eben auch
> bei dem betreffenden Strom - über die Endstufe "verbraten"
> werden müßte. Also noch schlimmer als bei niedriger V_out.
>
> Also mit einem "richtigen" Labornetzteil hat ein simpler
> Spannungsregler nur entfernt zu tun - muß er auch nicht.

Es wäre zwar nett, sowas für Spielereien (und damit ich sowas auch mal 
habe) zu haben, kann aber wohl auch ohne leben. Habe ich bisher auch 
noch nie an meinen Netzteilen gebraucht.

> Die häufigsten Lasten brauchen eine konstante Spannung.
> Konstantstrom ist nett, aber für vieles gar nicht nötig.

Bei mir trifft das so zu.

> Du kannst also durchaus etwas sehr brauchbares aus 2 LT3080
> bauen, auch wenn es sich um kein Labornetzteil handelt dabei.

Gut, da war die Terminologie wohl falsch. Nicht jedes Netzteil welches 
in einem "Labor" steht, ist ein Labornetzteil :-)

> Du mußt diese 2 LT3080 nicht als "Fehlkauf" abschreiben, und
> sie nun für "reine Testzwecke / wilde Experimente" benutzen (!).

Gekauft hab ich noch gar nix, möchte aber (keine Ahnung warum), auf 
jeden Fall einmal was mit den LT3080 gebaut haben.

>> Aber wie schon mal erwähnt, lernen werde ich sicher
>> viel dabei denn ich lerne am besten, wenn ich Dinge tue.
>
> Das heißt aber doch nicht, daß Du das "planlos" tun solltest.
>
> Meine Frage ist und bleibt, was genau Du versorgen willst.
> Bzw., was zukünftig ungefähr als Last in Frage kommen wird.
>
> Denn weit besser, als etwas "allein für den Lerneffekt" - aka
> zwecklos - zu bauen, ist es, das Ding dann auch für etwas
> (nun... eigentlich besser MEHRERES ;-) gebrauchen zu können.
>
> Und: Sich von vorne herein vorzunehmen, "das Gerät dürfe
> auch Murks werden" - ist (und das gilt wirklich für 99,999%
> aller Anfängerprojekte / der Anfänger selbst) eher schlecht.
>
> Bitte, schreibe endlich, wohin Du zukünftig zielst. Es ist
> nicht all zu schwierig, Dich dahingehend wirklich hilfreich
> zu beraten.

Da stimme ich zu. Also meine Anwendungsbereiche bei den Netzteilen die 
ich hier schon habe waren immer:
- Betrieb von Mikrocontrollern und Digitalelektronik am Steckbrett, 
Arduinos -> 3,3V, 5V
- Test von Lüftern (12V)
- Betrieb von LED Streifen im Rahmen der Dimmerentwicklung (12V)
- Testbetrieb 3D Drucker bei 24V (ohne Heizbett und Hotend)

Daraus ergibt sich für mich ein kleines Netzteil mit 0-5V oder 0-6V und 
relativ niedriger Leistung (1-2A falls mal ein ESP8266 oder ein 
Raspberry betrieben werden soll) sowie ein oder zwei größere mit relativ 
viel Leistung.

> Reine Lötübungen kann man wirklich und wahrhaftig ein Stück
> billiger veranstalten - und das frustriert auch nicht so sehr.

Löten kann ich bis TQFP100 ganz gut, nicht notwendig, danke :-)

> "(K)ein Plan, viel Mut - tut selten gut."
>
> Anfänger brauchen erst mal Erfolge.
>
> Und wenn der erste Erfolg dann psychisch wie auch physisch
> (Einfluß auf Dich, und passende Versorgung für zukünftige
> Projekte) zu weiteren führt, dann scheint doch echt die Sonne.
>
> ;-)

Ich bin da sehr langatmig und hartnäckig. Mir geben auch klingeling 
Handyspiele nichts, wo man alle paar Sekunden ein Erfolgserlebnis 
geschenkt bekommt, um am Ball gehalten zu werden.
Was den Anfänger betrifft: Nein, ich habe keinerlei Ausbildung in dem 
Bereich. Ja, mir fehlt extrem viel (auch Basis-)Wissen. Trotzdem möchte 
ich nur ungern mit dem "ich kauf mir einen Arduino 30 in 1 Kit bei 
Amazon, kann ich Farcry auf meinem Arduino installieren"-Typen in eine 
Schublade gesteckt werden :-) Dafür weiß ich dann doch zu viel 
(Selbstüberschätzung Ende).

> Du mußt doch sagen können, welche Themengebiete Dich stärker
> interessieren, als andere (und seien es nur 1 oder 2 spezielle).

Allgemein meinst du? Analogtechnik fasziniert mich in letzter Zeit, vor 
allem OPVs. Ursprünglich wollte ich ja nur ein Linearnetzteil bauen, 
dann hab ich mich gezwungenermaßen mit Schaltreglern auseinandergesetzt 
und fand diese auch höchstspannend. Ein Dilemma ;-) Ich fahre in den 
letzten Jahren auf so ziemlich alles ab was man in Elektronik selbst 
entwerfen und bauen kann, wie ein hechelnder Hund :-D Was mich 
allerdings weniger interessiert, sind diskret aufgebaute 
Logikschaltungen, da ich für sowas immer gern einen Microcontroller 
nehme. Bisher hatte ich den Fall noch nicht, wo ein µC nur ein 5 Zeilen 
Programm drin hatte, was eine diskrete Schaltung einfacher hätte 
bewerkstelligen können. Also war da einfach noch kein Bedarf da...

> Sobald Du das tust, kann man Dir sagen, was man dazu am besten
> benutzt - und wie genau man das baut.

Anwendungsfälle siehe oben...

> Dein jetziges Konzept ist ja gar nicht weit weg von flexibel
> (nur ein paar kleine Änderungen, für weitgehende Sorgenfreiheit).
>
> Ich würde, wie gesagt, mit den 2 LT3080 eine symmetrische oder
> symmetrisierbare (seriell schaltbar mit 0V-Anzapfung) bauen.
> Weil man damit a.) die Wahl zwischen höherer Spannung oder (!)
> Strom hat, und b.) auch Operations- und klassische, also lineare,
> Audio-Verstärker versorgen kann - mit eben jener symm. Spannung.
>
> Des weiteren würde ich aus dem zweiten großen Trafo + Step-Down
> eine variable Versorgung für stromhungrige Verbraucher machen.

symmetrisch/symmetrisierbar? Du meins Trafoumschaltung zwischen seriell 
und parallel?
Was hat die symmetrische Spannung (was ist das) damit zutun ob ich damit 
OPVs oder Audioverstärker versorgen kann? Wegen weniger Ripple als beim 
SNT? Komme grad nicht mit, sorry...
Und: öh welcher zweite, große Trafo?

In der Grundidee scheint sich das aber mit meinem Gedankenspiel (1 
Netzteil für 0-5V mit LT3080, 1 oder 2 für höhere Spannungen) zu 
decken...

> (Übrigens kann man mit einem "Tapped-Inductor-Buck" doppelten
> Ausgangsstrom bei halber Spannung fabrizieren - für z.B. 5V_out.
> Nur, falls Du dachtest, Du seiest da bzgl. U und I festgesetzt.)

Über den tapped inductor Buck regulator bin ich im DB des LT1074 schon 
drübergeflogen. War mir aber nicht ganz klar, was das soll. Also ich 
stelle mit dem Spannungsteiler z.B. 10V ein, habe in der Mitte zwischen 
den beiden Induktoren dann aber 5V und dafür den doppelten Strom bei 
gleicher Effizienz/Verlustleistung? Bin mir nicht sicher, ob ich das 
schon halbwegs verstanden habe...

> Aber meine letzte Empfehlung enthält entscheidende Unterschiede:
>
> Wie gesagt, empfehle ich Dir, zuallerserst einmal Überlegungen
> anzustellen, wohin es zukünftig gehen soll.

Ich DACHTE, das hätte ich. Mein Anwendungsgebiet deckt ja prinzipiell 
0-24V (oder von mir aus auch 2-24V) ab. Dass ich die Spannungen zwischen 
5V und 12V und zwischen 12V und 24V kaum oder vermutlich gar nicht 
brauche, das aber so einen großen Aufwand generiert, hatte ich aber 
unterschätzt. Mit mehr Erfahrung wär das nicht passiert.

> Und dann, vor der ganzen Choze mit hunderten von Watt...
>
> würde ich an Deiner Stelle einen kleinen 50Hz-Printtrafo, ebenfalls
> einen mit 2 x sekundär, zu einer "Mini-Versorgung" alleine für OPVs
> machen. Am besten variabel, mit LM317/LM337. Dabei verinnerlicht
> man einige der Hürden dabei.

Wofür variabel? Oder sprichst du von einem reinen Experimentieraufbau 
ohne finalem Nutzen in einem fertigen Gerät?
Sonst hätt ich den Spannungsregler einfach an den Trafo angeschlossen 
den ich für alles andere auch nehme. Eigene Spannungsversorgung für OPVs 
ist wohl von Vorteil, wie mir scheint.

> Dazu noch einen Step-Down mit niedriger Leistung, auch von so einer
> gleichgerichteten Sekundärspannung gespeist. Vielleicht mit 24V-Eing.
> und 5V-Ausg. Auch dabei gräbt sich einiges ins Gedächtnis.

Läuft die Selbstüberschätzung bei mir grade wieder Amok oder hab ich was 
verpasst? Ein fertiges Stepdown Modul nach einem Gleichrichter anhängen 
würde ich meiner Phantasie überlassen, ohne meine Hände dafür zu 
benutzen.. Oder meinst du, so einen Regler selber zu entwerfen, zu 
layouten und dann in Hardware zu gießen?
Gemacht hab ich das noch nie, die Herausforderungen an das Layout sind 
mir aber durchaus bewusst. Muss ich sicher mal machen und einer mit 
wenig Leistung raucht vielleicht weniger als einer mit 200W :-)

> Nun hätte man 2 gut brauchbare Teile, und wüßte viele der gemachten
> Erfahrungen auf die High-Power-Versionen anzuwenden. Man glaubt es
> als Anfänger einfach nicht, welchen Unterschied das später macht.
>
> Das Schöne dabei: Es hat minimalst Geld gekostet, und war z.B. wg.
> der nur 24VDC äußerst sicher (nicht einmal Lichtbögen beim Trennen).
> Doch die Erfahrung war und ist unbezahlbar.

Wenn es nicht wummst, ist es nicht männlich :-D Scherz beiseite, ob 
meiner Naivität habe ich einiges an Aufwand unterschätzt. Den einfachen 
Linearregler hab ich hier schon, mein erstes LM317 Netzteil hab ich mit 
10 oder so gebaut, da kann ich mich dann mit den OPVs spielen. 
Schaltregler werde ich wohl wirklich erstmal nen kleinen aufbauen, für 
den Anfang...

> Es käme Dir (falls Du, wie ich, auch an/mit Audio-Verstärkern etwas
> zu tun haben würdest) sogar sehr entgegen, eine separate Versorgung
> für OPV (Filter, Vorverstärker, ...) zu haben, und eine für den
> "großen" Verstärker - das Stromlimit vom LT3080 würde auch noch gut
> passen, um die Endstufe mit geringer Zerstörungsgefahr zu betreiben.

Nö mit Audiobasteln hab ich nichts zu tun. Bin zwar Audiophil und 
musikalisch veranlagt, lebe das aber nur aus indem ich hier halbwegs 
hochwertige Lautsprecher stehen habe.

> Ich hätte noch ein paar Argumente mehr, klein anzufangen, und sich
> bei jeder Schaltung "reinzuhängen", und... etc. - aber nun ist Ende.

Nachricht ist schon angekommen ;-)

Ich vermute zwar noch immer, dass wenn ich das Problem mit dem Stepdown 
Pre-Regulator lösen könnte, ich das schwierigste hinter mir hätte und 
das Ding bauen könnte sodass es funktioniert (ohne dabei ein 
Labornetzteil zu sein), aber vermutlich würde ich im Laufe der 
Entwicklung noch auf weitere Stolpersteine stoßen die mich wieder tage- 
oder wochenlang aufhalten würden. Meine Anforderung an das Netzteil ist 
eigentlich nur, dass es die eingestellte Spannung hält, bisschen 
Leistung hat und dass es bei Overcurrent irgendwann, zeitnah abschaltet. 
Ein Labornetzteil macht das wohl in Bruchteilen von Sekunden, ich wär 
schon mit ner halben Sekunde zufrieden... Dann ist das angehängte Teil 
zwar kaputt, hört aber wenigstens auf zu rauchen.

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