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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Netzteil mit OPA548 - gibts praktische Erfahrungen?


Autor: Veit D. (devil-elec)
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Hallo,

ich möchte mir ein kleines NT bauen. 25V bis 2A. Nun wollte ich 
eigentich schon eins mit dem altbekannten LM723 nachbauen und stieß 
dabei auf eine OPA548 Erwähnung. Die Bsp. Schaltung im Datenblatt sieht 
einfach aus. Nur bin ich da immer etwas skeptisch ob das dann wirklich 
alles ist für eine saubere Schaltung. Deswegen möchte ich fragen ob 
jemand mit dem OPA schon zu tun hatte? Die Reglungseigenschaften sollte 
ja gleich oder besser dem LM723 sein. Nicht das auf dem Ausgang dann 
irgendein Gezappel ist was man wieder eleminieren müßte. Also, ist der 
Aufbau und Nutzung des OPA's wirklich so einfach oder lauern Fallen? 
Wäre ja zu schön um wahr zu sein. http://www.ti.com/product/OPA548

Autor: Mark S. (voltwide)
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Ja, das sieht auf den ersten Blick interessant aus.
Mir stellt sich aber die Frage, wie sieht es mit der Stabilität der 
Regelung aus bei Belastung durch größere Elkos - mit Kapazitäten >>1nF

Autor: MaWin (Gast)
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Der Regler regelt schon stabil, aber die Verlustleistung erreicht man 
nur mit Wasserkühlung. Nimm 2/3 der Leistunf, aber dann ist es als 
Netzteil uninteressant.

Autor: Karl K. (karl2go)
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Veit D. schrieb:
> Also, ist der
> Aufbau und Nutzung des OPA's wirklich so einfach oder lauern Fallen?

Es gibt zwei Fallen: Die Teile sind mitunter schwer erhältlich und sie 
kosten um die 15 bis 20 Eur.

Die sind schon gut, ich wollte damit mal eine Motorsteuerung 
realisieren, hab dann aber doch den LM675 genommen, weil der 
zuverlässiger beschaffbar war.

Also bevor Du was anfängt sie zu wo Du sie herbekommst, TME und Farnell 
haben aktuell welche.

Autor: k. h. (Gast)
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Karl K. schrieb:
> Es gibt zwei Fallen: Die Teile sind mitunter schwer erhältlich und sie
> kosten um die 15 bis 20 Eur.
>
> Die sind schon gut, ich wollte damit mal eine Motorsteuerung
> realisieren, hab dann aber doch den LM675 genommen, weil der
> zuverlässiger beschaffbar war.
>
> Also bevor Du was anfängt sie zu wo Du sie herbekommst, TME und Farnell
> haben aktuell welche.

Bei Mouser zur Zeit 12,47€ im TO220-7. SMD teurer, käme für mich aber eh 
nicht in Frage. Wenn, dann schon mit anständigem KK, vielleicht sogar 
mit zusätzlich zu- (und natürlich ab-) schaltbarem Lüfter speziell für 
Betrieb bei hoher P_tot.

Autor: k. h. (Gast)
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Autor: Gerd E. (robberknight)
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Ein Vorteil dieser Lösung den man nicht unterschlagen sollte:

Die Dinger sind Opamps mit Leistungshalbbrücke, können also bei 
entsprechender Versorgung den Strom nicht nur liefern, sondern auch 
verheizen. Damit bekommt man dann ein 4-Quadranten-Netzteil was man auch 
bei Bedarf als el. Last verwenden kann.

Autor: Veit D. (devil-elec)
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Hallo,

wie ihr schon erkannt habt ist der bei Mouser im TO220 erhältlich. Die 
ca. 50W würde ich mit einem fetten Kühlkörper abführen wollen. Der 
OPA548 ist für 3A Dauerstrom angegeben. Meine 2A liegen darunter. Oder 
würdert ihr noch einen Längstransistor (Bsp. 2N3055) hinzufügen um die 
Verlustleisung aufzuteilen?

Wie verhält sich das mit den erwähnten Lastkapazitäten? Die Schaltungen 
die angeschlossen werden haben ja auch wiederum Elkos verbaut. Ist ja 
ein kleiner Rattenschwanz.

Autor: Harald W. (wilhelms)
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Veit D. schrieb:
> Hallo,
>
> ich möchte mir ein kleines NT bauen. 25V bis 2A.
> Ich stiess dabei auf eine OPA548 Erwähnung.
> Die Bsp. Schaltung im Datenblatt sieht einfach aus.

Kein Wunder. Es ist ja schliesslich nur eine Beispielschaltung.

> Die Reglungseigenschaften sollte ja gleich oder besser dem LM723 sein.

Natürlich nicht. Eine Referenz ist ja nicht vorhanden.

> Also, ist der Aufbau und Nutzung des OPA's wirklich so einfach?

Naja, solche Datenblattschaltungen sind nie völlig durchkonstruiert.
Es soll hier wohl nur eine Anwendung für die interne Strombegrenzungs-
schaltung gezeigt werden. 2A kann man wohl nur mit einem riesigen
Kühlkörper ziehen. Zumindest bei kleinen Ausgangsspannungen.

Autor: Veit D. (devil-elec)
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Hallo,

mir fiel gerade ein, wenn ich den OPA mit zusätzlichen Längstransistor 
entlaste schlägt seine Strombegrenzung fehl. Geht also nicht.

Harald, meinst du die Regeleigenschaften wären schlechter wie eins mit 
LM723? Was fällt dir spontan ein zum verbessern?

Wegen der Referenz. Wenn ich für die 5V Versorgung (Spannungs- und 
Stromeinstellung) eine 5V Referenz verwende (keinen 7805), dann sollte 
er den Rest mit der festgelegten Verstärkung selbst nachregeln. So weit 
meine Überlegung.

: Bearbeitet durch User
Autor: Karl K. (karl2go)
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Veit D. schrieb:
> die Regeleigenschaften wären schlechter wie eins mit
> LM723

Nee, aber Du brauchst halt eine vernünftige Referenz. Wo die 
herkommt...?

Soweit ich mich erinnere kann man U und I auch gut über DACs steuern, 
damit also Lastkurven abfahren oder verschiedene Einschaltverhalten 
testen.

Veit D. schrieb:
> Die
> ca. 50W würde ich mit einem fetten Kühlkörper abführen wollen.

Versorgungsspannung anpassen. Entweder über einen umschaltbaren Trafo, 
wie es bei vielen Labornatzteilen gemacht wird, oder über einen 
vorgeschalteten Schaltregler, der immer einige Volt über 
Ausgangsspannung regelt.

Autor: SchwingSchwing (Gast)
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Veit D. schrieb:
> Wie verhält sich das mit den erwähnten Lastkapazitäten?

Abschnitt 10.1 im Datenblatt gelesen?

Autor: Veit D. (devil-elec)
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Hallo,

Danke für den 10.1 Hinweis.

5V Referenz. Verstehe ich daran etwas nicht? Wenn die Vorgabe an in(+) 
konstant ist, bleibt doch auch Ua konstant, bedingt über den festen 
Verstärkungsfaktor/Rückkopplung. Oder nicht?

Die späteren Ausbaustufen mit DAC und µC würden/hatten mich gereizt an 
dem Teil. Das war auch der Grund den OPA548 näher zubetrachten. Jedoch 
setzt die Kühlung dem Grenzen s.u.. Hatte MaWin schon angemerkt und ich 
wollte es nicht glauben.

Habe den Trafo aus dem Keller geholt. Die minimale Trafospannung durch 
parallel schalten wären 18V. Hat 2x 18V, 2x 1,38A, 50VA, Ringkerntrafo 
von Sedlbauer. Leerlaufspannung 2x 21,1V. Dachte der hätte andere Daten 
gehabt. Sind blöde Werte zum umschalten wegen der Kühlung.

Wegen dem Kühlkörper habe ich einmal gerechnet und komme zu dem Schluss, 
dass Teil kann ich nicht kühlen unter den Bedingungen. Ich erhalte immer 
negative Rthk Werte für den Kühlkörper.
Ich muss schon mit unrealistischen Werten rechnen damit ich auf positive 
K/W komme.
Der innere Wärmewiderstand des OPA548 ist mit 2,5 k/W zu hoch.
Pv      30  W   abzuführende Verlustleistung
RthjG  2,5  K/W   innerer Wärmewiderstand des Halbleiters
RthGK  0,5  K/W   Übergangswiderstand Halbleitergehäuse <> Kühlkörper (Glimmerscheibe + WLP)
Jj       125  C°   zulässige Sperrschichttemperatur des Halbleiters (-25C°)
Ju        30  C°   Umgebungstemperatur
      
RthGes  3,2  K/W   Gesamtwiderstand
      
RthK  0,2  K/W   max. Wärmewiderstand des Kühlkörpers

So ein KK wäre unrealistisch.
Mit DAC und µC könnte man je nach Spannung zwar den Strom limitieren nur 
bliebe dann der Trafo ungenutzt. Mit NT auf Basis LM723 könnte man den 
Trafo ausreizen. Ein Dilemma.

Autor: k. h. (Gast)
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Veit D. schrieb:
> Sind blöde Werte zum umschalten wegen der Kühlung.

Soll es denn dieser Trafo auch werden? Verstehe ich in mehrfacher
Hinsicht nicht - aus 50VA bekommt man auch mit bestmöglicher
U  I Kombi keine 25V  2A.

Ein Mittel wäre, die Wick. in Reihe + knapp über max. Drop geführter
Step-Down. Ansonsten sehe ich nicht, wie der Trafo dazupassen könnte.

Autor: Manfred (Gast)
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Veit D. schrieb:
> Wegen des_Kühlkörpers habe ich einmal gerechnet und komme zu dem Schluss,
> dass Teil kann ich nicht kühlen unter den Bedingungen.

Warum? Im Datenblatt stehen 0,2k/W Junction-to-case - macht bei 30 Watt 
6 Grad Erhöhung gegenüber dem Kühlkörper. Mit Montageverlusten mögen es 
15 Grad werden.

Ein KK mit 1,5K/W ergäbe 45K über Umgebung, also 75 Grad bei 30 Grad 
Umgebung. Plus 15 Grad Übergang käme ich auf 90°C am Halbleiter.

Ich denke mal, mit einem KK um 1K/W wäre die Thermik sauber.

Autor: Veit D. (devil-elec)
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Hallo,

versteife dich jetzt bitte nicht auf die zuerst genannten 25V/2A. Die 
genauen Trafowerte weiß ich erst jetzt wieder. Deswegen habe ich diese 
niedergeschrieben. 20V mit 1,5A sind realistischer. Wären aber immer 
noch 30W Ptot im schlimmsten Fall.

Step-Down? Von Schaltreglern habe ich keine Ahnung. Davon lasse ich die 
Finger.

Wenn mir jemand das Referenz Problem näher bringen würde was ich nicht 
sehe, wäre schon gut. Dann könnte ich abschätzen ob ich das 
weiterverfolge oder nicht.

0,2K/W bottom ... steht auf Seite 5 im Datenblatt
hier stehen jedoch auch 37,4 K/W für junction to case top.

Meines Erachtens der richtige Wert ist 2,5 K/W auf Seite 7.
Thermal Resistance, DC, TO220. Der klingt auch realistischer. Ein TO-3 
Gehäuse (2N3055) wird mit 1,5K/W angegeben. Das TO220 kann laut meiner 
Meinung nicht um Welten besser sein. TI selbst rechnet auf Seite 28 auch 
damit. Korrigiert mich wenn ich falsch liege.

Autor: Gerd E. (robberknight)
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Die ganzen Rechnungen oben scheinen mir alle für passive Kühlung zu 
sein, wie man sieht wird das bei 30W und einem TO220 schon aufwendiger.

Daher: Dickerer Kühlkörper, Lüfter dran und fertig ist die Laube.

Sinnvollerweise baut man eine Temperaturregelung für den Lüfter ein.

Autor: Dieter W. (dds5)
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Veit D. schrieb:
> Meines Erachtens der richtige Wert ist 2,5 K/W auf Seite 7.

Das beißt sich aber massiv mit der "Thermal Information" auf Seite 5.

Autor: Manfred (Gast)
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Veit D. schrieb:
> Ein TO-3 Gehäuse (2N3055) wird mit 1,5K/W angegeben.

Vergleiche ihn mit moderneren Typen, da hat sich einiges getan.

Gerd E. schrieb:
> wie man sieht wird das bei 30W und einem TO220 schon aufwendiger

Ein FET IRLZ44 im TO-220 hat im Datenblatt stehen:
Case-to-Sink, Flat, Greased Surface 0.50 °C/W

und wäre damit Faktor drei besser als ein alter TO-3. Bei dem hätte 
ich kein Problem, 30 Watt wegzukühlen.

Schaue ich einen 7805 an, wird dessen TO-220 mit 5 °K/W angegeben, der 
würde bei 30 Watt stumpf vom Kühlkörper abtropfen.

Für mich nehme ich zur Kenntnis, dass es in diesem Bereich erhebliche 
Fortschritte gegeben hat und man individuell gucken muss.

Ob Lüfter oder nicht, hat mit dem Datenblatt des Halbleiters nichts zu 
tun - der KK muß xK pro Watt liefern, wie er das tut, ist egal. Passiv 
brauche ich zwei Liter frei im Raum, mit Lüfter einen halben Liter im 
Gehäuse - ändert nichts daran, dass den Leistungshalbleiter nur die 
Temperatur des Kühlkörpers interessiert.

Autor: MaWin (Gast)
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Manfred schrieb:
> Ein FET IRLZ44 im TO-220 hat im Datenblatt stehen:
> Case-to-Sink, Flat, Greased Surface 0.50 °C/W

Case-To-Sink ist nicht Junction to Sink, denn dazu fehlt noch 
Junction-To-Case.

Manfred schrieb:
> Für mich nehme ich zur Kenntnis, dass es in diesem Bereich erhebliche
> Fortschritte gegeben hat

Hat es nicht, Beryllium verwendet man heute nicht mehr. Die besten 
Gehäuse sind MJL4302 mit 0.54K/W aber TO264.

> und man individuell gucken muss.

Das allerdings sollte man, immer.

Autor: Veit D. (devil-elec)
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Hallo,

ja, die Berechnungen sind erstmal für passive Kühlung. Lüfter würde zur 
Sicherheit dazukommen.

Wegen dem richtigen Wärmewiderstandswert "Junction to Case".
Es gibt drei Werte im Datenblatt.
RθJC(top) Junction-to-case (top) thermal resistance    37,4 K/W
RθJC(bot) Junction-to-case (bottom) thermal resistance  0,2 K/W
RθJC 7-Lead TO-220                                      2,5 K/W

Was ist mit top und bottom gemeint? Warum ist 2,5 nicht der Richtige?

Für "to ambient" gibts auch 2 verschiedene.
RθJA Junction-to-ambient thermal resistance 30.2 K/W
RθJA 7-Lead TO-220, No Heat Sink            65   K/W


Kann jemand die Rückfrage wegen der Referenz beantworten?

Autor: Manfred (Gast)
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MaWin schrieb:
> Manfred schrieb:
>> Ein FET IRLZ44 im TO-220 hat im Datenblatt stehen:
>> Case-to-Sink, Flat, Greased Surface 0.50 °C/W
>
> Case-To-Sink ist nicht Junction to Sink, denn dazu fehlt noch Junction-To-Case.

Oops, da hast Du recht. Da steht dann:
Maximum Junction-to-Case (Drain) RthJC max. 1.0 °C/W

Dann käme ich auf 1,5 °C/W und könnte 30 Watt noch immer beherrschen.

Autor: Gerd E. (robberknight)
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Veit D. schrieb:
> Es gibt drei Werte im Datenblatt.
>
> RθJC(top) Junction-to-case (top) thermal resistance    37,4 K/W
> RθJC(bot) Junction-to-case (bottom) thermal resistance  0,2 K/W
> RθJC 7-Lead TO-220                                      2,5 K/W
> 
>
> Was ist mit top und bottom gemeint?

Mit "top" ist die Oberseite des TO220 gemeint, also der schwarze 
Epoxy-Block mit dem das Die und die Bonddrähte gekapselt sind.

Mit "bottom" ist das metallische Tab auf der Unterseite gemeint.

Daß zwischen den beiden Werten ein deutlicher Unterschied besteht ist 
dann klar.

Aber warum die beiden Werte 0,2 K/W und 2,5 K/W angegeben werden und 
welcher davon nun der richtige ist ist mir unklar.

Der Wert 0,2 K/W scheint der Beschreibung nach zu passen, erscheint mir 
aber aus dem Bauch heraus ein wenig zu gut zu sein.

Autor: Andreas B. (bitverdreher)
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Gerd E. schrieb:
> Der Wert 0,2 K/W scheint der Beschreibung nach zu passen, erscheint mir
> aber aus dem Bauch heraus ein wenig zu gut zu sein.

Stimmt, ich konnte (und kann) es auch nicht glauben. Zumal MaWin auch 
schon erwähnte, daß die besten Cases >0.5°C/W haben. Da scheinen mir die 
2.5°C/W für ein TO220 schon realistischer zu sein. Damit wird auch auf 
S. 27 gerechnet.

: Bearbeitet durch User
Autor: Ralf L. (ladesystemtech)
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Um auf Nummer Sicher zu gehen, würde ich zwei OPA's auf einen großen 
Kühlkörper montieren und ein Doppelnetzteil daraus bauen. Es sollte 2 x 
20 Volt und 2 x 1 Ampere problemlos können. Dann hat man im Bedarfsfall 
auch schon mal 40 Volt oder eine Dual-Power-Supply, das erscheint mir 
vielseitiger.

Veit D. schrieb:
> Habe den Trafo aus dem Keller geholt. Die minimale Trafospannung durch
> parallel schalten wären 18V. Hat 2x 18V, 2x 1,38A, 50VA, Ringkerntrafo
> von Sedlbauer. Leerlaufspannung 2x 21,1V.

Der Trafo würde dann auch so gerade noch passen.

Autor: MaWin (Gast)
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Veit D. schrieb:
> 0,2K/W bottom ... steht auf Seite 5 im Datenblatt

Man könnte sich auch die Mühe machen, weiter zu lesen. Direkt drunter 
steht

"For more information about traditional and new thermal metrics, see the 
Semiconductor and IC Package Thermal Metrics application
report, SPRA953."

Und wenn sich jetzt jemand noch die Mühe machen, würde, ins verlinkte 
Dokuemnt SPRA953 zu gucken, dann erspart man sich das ganze Rumgerate in 
diesem Thread, aber das würde ja weniger Spass machen.

RθJC(bot) ist nur noch eine Werbezahl, ohne jeden Realitätsbezug, nur da 
um gut auszusehen.

Die richtige Formel:

Tj = Ta + P*(RthJC + RthCS + RthSA) wobei RthSA der 
Kühlkörperwärmewiderstand ist und RthCS eher undefiniert ist weil der 
Hersteller nicht weiss, welche Glimmerscheibe etc. der Kunde nutzt.

Und die RthJC
"RθJC Junction-to-Case
The junction-to-case thermal resistance metric was originally devised to 
allow estimation of the thermal performance of a package when a heat 
sink was attached. EIA/JESD51-1 states that RθJC is, “the thermal 
resistance from the operating portion of a semiconductor device to 
outside surface of the package (case) closest to the chip mounting area 
when that same surface is properly heat sunk so as to minimize 
temperature variation across that surface.” Though no current JEDEC 
specification is available defining RθJC, a fairly universal industry 
practice exists for measuring RθJC. This method is described in the 
following section. The SEMI Standard G43-87 describes a fluid immersion 
method for measuring RθJC. Though TI has used this method in the past, 
it only has historical value and is not detailed here."

Sprich: TI nennt die Zahl nicht mehr, sondern eine völlig andere Zahl, 
weil JEDEC die Norm zurückgezogen hat.

Danke TI.

Erst auf Seite 7 stehen dann die richtigen 2.5 K/W.

Damit sind kaum mehr als 25 Watt über Kühlkörper abführbar, das 
entspricht auch der üblichen Leistung eines TO220.

Autor: Andreas B. (bitverdreher)
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MaWin schrieb:
> Und wenn sich jetzt jemand noch die Mühe machen, würde, ins verlinkte
> Dokuemnt SPRA953 zu gucken, dann erspart man sich das ganze Rumgerate in
> diesem Thread, aber das würde ja weniger Spass machen.

Das mag ja alles sein, aber trotzdem würde ich erwarten, daß in einem 
Datenblatt keine Fantasiewerte stehen und auch nicht auf irgendwelche 
externen Dokumente hingewiesen wird, wo dann steht, daß alles Humbug 
ist, was das DB betrifft. Ich hätte in diesem Doc höchstens erwartet, 
daß dort genauere Bedingungen stehen wie diese Werte zustandekommen.

MaWin schrieb:
> Danke TI.

genau so.

Autor: Karl K. (karl2go)
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Ralf L. schrieb:
> Es sollte 2 x
> 20 Volt und 2 x 1 Ampere problemlos können.

Auch wenn das jetzt sicher abtörnend ist, aber:

Das kannst Du mit 4 LM317 auch... Inklusive Strombegrenzung.

Autor: Ralf L. (ladesystemtech)
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Karl K. schrieb:
> Auch wenn das jetzt sicher abtörnend ist

Ja es ist abtörnend, da habe ich den Wald vor lauter Bäumen nicht 
gesehen.

Karl K. schrieb:
> Das kannst Du mit 4 LM317 auch... Inklusive Strombegrenzung.

Hat denn ein LM317 eine stufenlos einstellbare Strombegrenzung von 0A 
bis 1,5A? Ich dachte immer die 1,5A sind beim LM317 fest eingestellt.

Autor: Karl K. (karl2go)
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Ralf L. schrieb:
> Hat denn ein LM317 eine stufenlos einstellbare Strombegrenzung von 0A
> bis 1,5A? Ich dachte immer die 1,5A sind beim LM317 fest eingestellt.

Deswegen 2 je Zweig. Der eine macht als Konstantstromquelle die 
Strombegrenzung, der andere die Spannungsregelung. Was zugegeben recht 
viel Drop verursacht.

Eine andere Möglichkeit wäre der L200, mit einstellbarer 
Strombegrenzung.

Der OPA ist in dem Moment reizvoll, wo man die Steuerbarkeit per DAC 
nutzen will um Spannungs-Strom-Kurven abzufahren, zum Beispiel für 
LED-Parametrierung. Aber als Labornetzteil gibt es einfacherere und 
leistungsstärkere Varianten.

Autor: Veit D. (devil-elec)
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Hallo,

überflogen hatte ich das SPRA953 schon, konnte mit dem Wirrwarr aber 
nichts anfangen. Allein mein Bauchgefühl sagte mir das 0,2K/W nicht sein 
können. Gerd ging in die gleiche Richtung. Ich bin aber nicht in der 
Position steinhart behaupten zu können das 0,2 falsch und 2,5 richtig 
sind. Ich konnte nur immer wieder auf die 2,5 hinweisen und hoffen das 
sich jemand dem nochmal widmet. Dafür Danke ich dir/euch.

Mich lässt die Idee noch nicht ganz los.

Wegen der Kühlkörpertemperatur. Ich nehme folgende Werte an.
Kühlkörper mit 1K/W
Gesamtwärmewiderstand 4K/W  (2,5 + 0,5 + 1)  (0,5K/W Montagewiderstand)
Ptot 20W

Wenn ich rückwärts rechne und eine Sperrschichttemperatur von 125C° 
nicht überschreiten möchte, darf der Kühlkörper max 45°C warm werden. 
Mit Ptot 25W müssten max. 25C° gehalten werden. Im Sommer nicht zu 
schaffen, außer im Keller.  :-)
Wenn ich mit Lüfterfaktor 4 rechne sinkt der Kühlkörperwärmewiderstand 
auf 0,25 K/W, dann kann der Kühlkörper bei Ptot 25W wieder knapp 45C° 
warm werden.

Jetzt wäre die Frage wo misst man die KK-Temperatur? Wenn ich 
vereinfacht von einem Strangkühlkörper ausgehe, dann sitzt das 
Bauelement auf der einen Seite und der Lüfter auf der anderen mit 
Kühlrippen. Alles möglichst mittig. Den Temperaturfühler würde ich auf 
die Seite des Bauelements setzen und knapp darüber. Damit nicht im 
Luftstrom und würde die KK Temperatur ziemlich genau messen. Damit 
könnten Rückschlüsse auf die Sperrschichttemperatur geschlossen werden 
und damit wiederum auf die Lüfterregelung. Wenn das jetzt nicht alles zu 
viel Voodoo ist.

Wegen der Idee mit dem Doppelnetzteil mit 2x OPA548. Ich denke später 
darüber nach. Wäre eine Option. Wobei vielleicht dabei ein NT Nachbau 
mit LM723 einfacher wäre.

Autor: Andreas B. (bitverdreher)
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Veit D. schrieb:
> Wenn ich rückwärts rechne und eine Sperrschichttemperatur von 125C°
> nicht überschreiten möchte, darf der Kühlkörper max 45°C warm werden.

Nö, die Umgebungstemperatur darf max. 45°C betragen.
Wenn Du zum Kühlkörper hin rechnest, mußt Du die 1K/W des Kühlkörpers 
zur Umgebung ansetzen.

Veit D. schrieb:
> Wobei vielleicht dabei ein NT Nachbau
> mit LM723 einfacher wäre.

und vermutlich auch günstiger. ;-)

: Bearbeitet durch User
Autor: Veit D. (devil-elec)
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Hallo,

ja stimmt. Also nochmal gerechnet ... unter der Annahme
Ptot 20W
125°C max. Sperrschichttemp.
und den Wärmewiderständen 2,5 + 0,5 + 1 K/W

Dann darf das Halbleitergehäuse max. 75°C sehen.
Der Kühlkörper darf max. 65°C warm werden.
Bei max. Umgebungstemp. von 45°C°.
Jetzt sollte alles stimmen. Dann müßte ein Lüfter den KK auf unter 65°C 
halten.

Und wenn ich spaßenshalber mit 25W Ptot rechne, dann darf der KK nur 
max. 50°C warm werden bei max. 25°C Umgebung. Richtig?

Mein Pendel schlägt auch immer mehr zum LM723 Nachbau aus.  ;-)

Edit:
Ich bedanke mich bei euch allen auf jeden Fall für die interessante 
Unterhaltung. War sehr aufschlussreich für mich.

: Bearbeitet durch User
Autor: MaWin (Gast)
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Veit D. schrieb:
> Mein Pendel schlägt auch immer mehr zum LM723 Nachbau aus.  ;-)

Der hat keine exakte Strombegrenzung, kann ohne Klimmzüge nicht auf 0V 
regeln, sein einziges Feature die fold back Strombegrenzung kann man im 
Linearnetzteil nicht nutzen, und er ist nicht sinnvoll vom uC steuerbar, 
und braucht extra Leistungstransistor, den er weder auf Tempetatur noch 
SOA überwacht.

Nein, mit Steinzeit sollte man sich nicht mehr rumschlagen.

Autor: k. h. (Gast)
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MaWin schrieb:
> sein einziges Feature die fold back Strombegrenzung kann man im
> Linearnetzteil nicht nutzen

Endlich spricht das jemand so aus. Völlig sinnlos, das.

Passen heute nicht mehrere OPVs in ein LM723-Gehäuse? (Volumen)

Wer damit glücklich wird, soll ihn von mir aus benutzen. Aber
besonders viele oder gute Gründe dafür gibt es imho nicht. Und
ein echtes Labornetzteil ist damit (allein) eh nicht machbar.

Autor: Andreas B. (bitverdreher)
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Na ja, es gibt schon einige Labornetzteile mit den 723 (natürlich nicht 
als einzigen Chip), die sind so schlecht nicht. Aber es stimmt schon: Es 
gibt deutlich moderneres.
Aber ob man deshalb teuere Leistungs OPs verwenden muß?

Autor: Veit D. (devil-elec)
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Ich habe das anders betrachtet beim NT mit LM723.
Die Strombegrenzung kann man wunderbar nutzen. Warum soll das nicht 
funktionieren? Nur das einstellen machte Umstände. Man kann es nicht mal 
einfach so vorgeben. Man muss den Ausgang belasten, maximalen Strom 
einstellen und dann seinen Verbraucher anschließen. Man kann durch die 
Anzahl der Leistungstransistoren den maximalen Strom "beliebig" erhöhen. 
Kühlproblem einmal vernachlässigt. Jedoch mehr möglich als beim OPA.

Beim OPA548 betrachte ich das so.
Wäre mit µC wunderbar regelbar. Könnte man geile Sachen machen. Aber ich 
kann wie festgestellt den Strom nicht beliebig erhöhen. 
Leistungstransistoren kann ich nicht "parallel" schalten, weil der OPA 
den "Parallelstrom" nicht mitbekommt. Nur seinen eigenen Strom kann er 
messen und vergleichen. Es gibt keine Möglichkeit dem OPA ein Feedback 
vom Gesamtstrom zugeben. Ich sehe zumindestens keine. Würde man 
Leistungstransistoren parallel schalten, würde der OPA zum 
Spannungsregler wie der LM723 verkommen und könnte gar keinen Strom mehr 
messen und vergleichen. Weil kein Laststrom durch ihn selbst fließt. 
Beim LM723 gibts dafür einen Sense Eingang.

Auf 0V runter kommt der OPA548 auch nicht. Benötigt wie der LM723 dafür 
eine negative Hilfsspannung. Ist kein Rail to Rail.

: Bearbeitet durch User
Autor: Michael B. (laberkopp)
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Veit D. schrieb:
> Es gibt keine Möglichkeit dem OPA ein Feedback vom Gesamtstrom zugeben.

Natürlich, dafür muss man aber Grundlagen der Elektronik beherrschen.
Es ist aber genau so Murks, wie einem LM350 den Strom erhöhen zu wollen.

Veit D. schrieb:
> Die Strombegrenzung kann man wunderbar nutzen.

Nein. Der LM723 hat keine sinnvolle Strombegrenzung. Der Übergang 
zwischen begrenztem Strom und voller Spannung ist so weich, daß die 
Spannung schon bei 80% des Stromes anfängt einzubrechen. Die 
Strombgerenzung war nur als Kurzschlusschutz gedacht.

Ohne externen OpAmp wird das nichts, und wer sowieso einen externen 
OpAmp verwendet, kann sich den LM723 schenken.

http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9.1

Autor: Karl K. (karl2go)
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MaWin schrieb:
> die fold back Strombegrenzung kann man im
> Linearnetzteil nicht nutzen

Warum nicht?

Ich hab mir zwei LT3086 LDO Regler mit Fold-Back per OPV erweitert, 
indem ich die Strombegrenzung abhängig von der Ausgangsspannung steuere. 
Das funktioniert super und gibt mir aus einem Schaltnetzteil zwei 
Spannungen 3.3V und 5V für µC Testaufbauten.

Großer Vorteil: Durch das Fold-Back wird der Strom bei realem 
Kurzschluss auf einen meist verträglichen Wert begrenzt, trotzdem kann 
das Netzteil 200mA / 2A umschaltbar liefern.

Weiterer Vorteil: Durch die geringe Ausgangskapazität des LT3086 wird 
bei einem Kurzschluss nicht gleich was zerschossen, das Schaltnetzteil 
hat um 400 fach höhere Ausgangskapazität (10µF zu 4000µF).

Achso, der LT3086 wäre übrigens auch eine passable Variante für das 
Vorhaben des TO. Kann bis 40V Eingang, 2A Ausgang, einstellbare 
Strombegrenzung, die üblichen Schutzschaltungen, im 7-poligen TO-220.

Bleibt das Problem der Wärmeabfuhr, was ich wie gesagt durch einen 
Schaltregler oder umschaltbare Trafowicklungen angehen würde.

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Autor: Veit D. (devil-elec)
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>> Es gibt keine Möglichkeit dem OPA ein Feedback vom Gesamtstrom zugeben.
>
> Natürlich, dafür muss man aber Grundlagen der Elektronik beherrschen.
> Es ist aber genau so Murks, wie einem LM350 den Strom erhöhen zu wollen.

Ich habe das betrachtet was mit den Teilen selbst möglich ist. Sonst 
wäre der Vergleich sinnfrei.

Die weiche Strombegrenzung vom LM723 war mir nicht bewusst.

Autor: MaWin (Gast)
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Karl K. schrieb:
> Warum nicht?

Ein Labornetzteil soll als Konstantspannungsquelle und 
Konstantstromquelle verwendbar sein.

Fold back führt aber dazu, dass der Strom nicht konstant bleibt bei 
schwankender Last, sondern sinkt je niederohmiger die Last wird, und 
steigt wenn man am Spannungsregelknopf  dreht.

Das ist als Labornetzteil unbrauchbar, das ist nur ein normales 
Netzteil.

Autor: Karl K. (karl2go)
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Nun ist ein...

MaWin schrieb:
> Linearnetzteil

... nicht zwingend ein...

MaWin schrieb:
> Labornetzteil

... welches durchaus auch ein Schaltnetzteil sein kann. Wogegen ein 
Linearnetzteil auch ein Festspannungsnetzteil sein kann.

Btw: Würde es Dich überfordern, mittels eines winzigen Schalters 
zwischen Foldback und Konstantstrom umschalten zu können?

Autor: Manfred (Gast)
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Karl K. schrieb:
> Btw: Würde es Dich überfordern, mittels eines winzigen Schalters
> zwischen Foldback und Konstantstrom umschalten zu können?

Blödsinn, ein Labornetzteil mit Foldback kann kein Mensch gebrauchen. 
Darf es dann noch einen weiteren Schalter "Schluckauf" geben?

Autor: Gerd E. (robberknight)
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Manfred schrieb:
> Karl K. schrieb:
>> Btw: Würde es Dich überfordern, mittels eines winzigen Schalters
>> zwischen Foldback und Konstantstrom umschalten zu können?
>
> Blödsinn, ein Labornetzteil mit Foldback kann kein Mensch gebrauchen.
> Darf es dann noch einen weiteren Schalter "Schluckauf" geben?

Selbstverständlich wäre ein Labornetzteil mit optionalem Foldback 
sinnvoll brauchbar.

Es hängt von der Art der Nutzung, der angeschlossenen Schaltung und den 
zu erwartenden Fehlern ab, ob man lieber Konstantstrom, OCP (also 
komplettes Ausschalten bei Überstrom) oder Foldback haben möchte.

Wenn man bei einem Test häufiger erwartet daß das Stromlimit 
überschritten wird, und es aber gleichzeitig bei einem eingestellten 
Konstantstrom aber zu Schäden kommen könnte, wäre Foldback praktisch. 
Bei OCP muss man immer erst ne Taste am Netzgerät drücken, bei Foldback 
reicht es den Kurzschluss etc. zu entfernen und man hat sofort wieder 
die eingestellte Spannung.

Natürlich muss das Foldback abschaltbar sein und ein ganz klassischer 
CC-Modus zur Verfügung stehen - sonst ist es kein echtes Labornetzgerät 
und nur sehr eingeschränkt brauchbar.

Autor: Wolfram F. (mega-hz)
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ich habe vor ca. 13 Jahren eine Schrott Baugruppe bekommen, auf der 10x 
OPA548 montiert waren und dann ein Netzgerät gebaut.

Einen fetten Ringkerntrafo, Gleichrichter und dicke Elkos brachten es 
auf 40V.
Die OPA's (5 Stück) habe ich paralell geschaltet mit je einem 0.33 Ohm 
Widerstand am Ausgang und mit je 100R Trimmer in Reihe zu den 
Widerständen (0.1%) für den Verstärkungsfaktor zum feinabstimmen 
(synchronisieren) der OPA's.

Dies hat einige Jahre super Funktioniert, bis irgendwelche Trimmer 
schlecht geworden sind und die OPA's gegeneinander arbeiten und nach 
2-3Min. durch Hitze abschalten.

Diese Feinabstimmung muss überarbeitet werden.

Interessant war der erste Test mit einem 12V BleiGel Akku am Ausgang:

Hat man 13 Volt eingestellt, wurde der Akku geladen, hat man aber die 
Spannung runtergedreht, haben die OPA's versucht, den Akku zu entladen!

Also Netzgerät mit elektronischer Last!

Da ich aber nur ein Netzgerät brauchte, habe ich den Ausgang mit 2 
MBR3060 "entkoppelt", dies hat auch dazu beigebracht, das man die 
Spannung bis 0V runterregeln kann.

Man könnte noch so einiges mit denen machen, z.B. ein Netzgerät mit 
+/-30V, wenn man einen Trafo mit 2 Wicklungen nimmt, oder die 
Möglichkeit, das Ding auch als NF-Amp zu benutzen....

Wusste garnicht, das die Teile sooo teuer sind!

Gruß,
Wolfram.

Autor: Olaf (Gast)
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> Hat man 13 Volt eingestellt, wurde der Akku geladen, hat man aber die
> Spannung runtergedreht, haben die OPA's versucht, den Akku zu entladen!

Klar, das ist ja auch ein 2-Quadranten Netzteil. Sowas braucht man 
manchmal und dann ist es auch sehr teuer. Da lohnt sich sich selbstbau 
mit einem LeistungsOP. Ich hab das schon mit einem LM675 gemacht. Es 
bietet sich im uebrigen noch einen Modulationseinfang vorzusehen wo man 
dann gleich seinen Funktionsgenerator anschliessen kann.

Ausserdem sollte man bedenken das man heute meistens nur noch eine 
geringe Spannung braucht, mir wuerden meistens 0-5V reichen oder wenn 
schon 24V braucht dann selten mehr wie 25mA. Deshalb geht es mit so 
einem OP ganz gut. Fuer die wenigen Anwendungen wo man noch ein 
klassisches Labornetzteil mit 0-30V/2A braucht tut das dann ein 
Billigheimer wie das Korad.

Olaf

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