Hallo,
ich habe einen Ringkerntrafo welcher auf der Ausgangsseite mehrere
Anzapfungen hat. Diese sollen je nach benötigter Ausgangsspannung
entsprechend umgeschaltet werden, damit die Verlustleistung des
nachfolgenden Längsreglers reduziert wird.
Die Ausgangsspannungen des Trafos sind: 0 - 12 - 24 -36 -44 V, 10A.
meine Frage: ist eine Umschaltung der Spannung mit Thyristoren machbar,
oder besser mit Relais?
die Thyristoren/Relais werden vom µC angesteuert. Ich bin mir aber nicht
ganz sicher ob es mit Thyristoren machbar ist, da ich ja nur 12V AC
habe.
Thyristoren finde ich für kleiner 100V keine. Daher habe ich etwas
bedenken dass ich bei 400V Typen probleme mit dem Spannungsfall an A1-A2
im gezündeten Zustand bekomme.
hat evtl. jemand Erfahrungen mit Thyristoren an kleinen Spannungen?
ich kenne mich mit Thyristoren nicht wirklich aus..
Danke!
Moin,
Ich wuerd' entweder zu Relais tendieren (wenn der Trafo eh' schon
Anzapfungen hat) oder gleich zu einem Thyristorvorregler, der Teile des
Gleichrichters ersetzt.
Gruss
WK
Für Thyristoren ist die Spannung nur in gesperrtem Zustand entscheidend,
in gezündetem Zustand zählt der Strom. Ein 600V Thyristor arbeitet auch
an 12V.
Die Steuerung mit Transistoren/Thyristoren (eher Triacs) ist nicht ganz
einfach aufzubauen, weil Du vor dem Gleichrichter Wechselstrom ohne
Massebezug hast bzw. die Teile sowieso in einer Kaskade angeordnet sind
und die Spannung zum Gate nicht relativ zur Masse Deiner
Kontrollschaltung sein kann. Also müsstest Du sowas wie GDT verwenden,
oder Optokoppler mit vielen getrennten Hilfsspannungen. Nicht unmöglich,
aber im Vergleich zu potentialfrei schaltenden Relais sehr aufwendet.
Stefan schrieb:> meine Frage: ist eine Umschaltung der Spannung mit Thyristoren machbar,
Ja.
> oder besser mit Relais?
Ja. Die Verluste des Schalters sind dann deutlich niedriger.
die Zündung hätte ich mittels MOC3021 gemacht, die Zündspannung hätte
ich von der AC-Seite genommen, begrenz mit eine Widerstand.
aber erledigt, ich nehme Relais - ist einfacher und robust.
DANKE!
Stefan schrieb:> ich nehme Relais - ist einfacher und robust.
..und Mechanik, die mal versagen könnte oder die Kontakte kleben bleiben
können (ist mir auch schon trotz guter Relais-Kontaktauslegung
passiert).
Seidem nie wieder ein Relais; und Schütze sind mir zu groß.
Nachtrag: Es war mal ein Schul- oder Studienprojekt im Netz, da wurde
das (ganz nett) mit normalen L-Transen realisiert, brauchst nur für eine
anständige Ansteuerung sorgen.
Aus einem Versuch (mit möglicherweise suboptimaler Ansteuerung) würde
ich keine Regel ableiten. Bei Thyristoren und Triacs hatte ich auch
schon reichlich Ausfälle.
Michael M. schrieb:> ..und Mechanik, die mal versagen könnte oder die Kontakte kleben bleiben> können (ist mir auch schon trotz guter Relais-Kontaktauslegung> passiert).>> Seidem nie wieder ein Relais; und Schütze sind mir zu groß.
Nun, Thyristoren fallen wohl ähnlich häufig aus wie Relais.
Ausserdem stärt bei der kleinen Betriebsspannung der hohe
Spannungsabfall von ca. 1V!
batman schrieb:> Bei hohen Lasten muß man ggf. auch was gegen den Lichtbogen tun.
Wenn ich das richtig sehe, will der TE Wechselströme schalten.
Da ist ein Lichtbogen normalerweise kein Problem.
Stefan schrieb:> Hallo,>> ich habe einen Ringkerntrafo welcher auf der Ausgangsseite mehrere> Anzapfungen hat. Diese sollen je nach benötigter Ausgangsspannung> entsprechend umgeschaltet werden, damit die Verlustleistung des> nachfolgenden Längsreglers reduziert wird.>> Die Ausgangsspannungen des Trafos sind: 0 - 12 - 24 -36 -44 V, 10A.>> meine Frage: ist eine Umschaltung der Spannung mit Thyristoren machbar,> oder besser mit Relais?>> die Thyristoren/Relais werden vom µC angesteuert. Ich bin mir aber nicht> ganz sicher ob es mit Thyristoren machbar ist, da ich ja nur 12V AC> habe.> Thyristoren finde ich für kleiner 100V keine. Daher habe ich etwas> bedenken dass ich bei 400V Typen probleme mit dem Spannungsfall an A1-A2> im gezündeten Zustand bekomme.>> hat evtl. jemand Erfahrungen mit Thyristoren an kleinen Spannungen?> ich kenne mich mit Thyristoren nicht wirklich aus..> Danke!
In einigen HP Labornetzteilen werden jeweils zwei opto-gesteuerte
Thyristoren im positiven Zweig eines Brückengleichrichtet verwendet um
Trafowicklungen elektronisch umzuschalten. Siehe die Service Manuals
einiger Geräte der E36.. Serie. (E3633A)
https://gerrysweeney.com/wp-content/plugins/download-attachments/includes/download.php?id=1890
...
Ich habe mal einen Schaltungsvorschlag (Elektor oder ELV) gesehen da
wurde der Trafo gedimmt, so dass der Ausgang 10V über der
konventionellen Regelung ankommt.
Dadurch sind auch geregelte Netzteile mit hohen Strömen machbar.
Gruß
Anselm
> Mit den richtigen Kontakten (Legierung) passiert das Kleben nicht.
Selten so gelacht.
Was die Profis heute machen: Trafo auf Vmax, getakteter Vorregler auf 3V
über Ausgangsspannung und lineare Nachregelung.
Ben B. schrieb:> die Profis
Diese Profis wissen auch wie man Funkstörungen vermeiden kann.
Stefan schrieb:> mit Thyristoren an kleinen Spannungen
Dort weniger günstig wegen Spannungsabfall und durchlegierte Halbleiter
könnten auch einige Wicklungen verbinden... Die einfache, störarme
Lösung für Bastler scheinen dicke Relaiskontakte zu bleiben.
kurz zu mir, ich habe vor gut 25 Jahren Radio/Fernsehtechniker gelernt,
bin dann zu einem Elektronikentwickler gewechselt. Seit ca. 10 Jahren
mache ich nur noch Software (SPS, C, Codesys). Mit Elektronikentwicklung
habe ich nicht mehr viel zu tun, ich repariere nur noch - soweit dafür
Zeit ist.
Mal zur Info was das ganze werden soll:
Vor etwa 20 Jahren habe ich ein rein linear geregeltes Netzgerät
aufgebaut, ohne jede Vorregelung/Spannungsumschaltung. Das NT ist
einstellbar 1-40V, 0,1-10A;
Im schlimmsten Fall werden also von 10(glaub ich) 2N3055 400W verbraten.
Aber das NT ist fast täglich im Einsatz und läuft bislang ohne Probleme.
Da ich ein weiters NT benötige würde ich gerne eines mit etwas weniger
Verlustleistung aufbauen. Daher hätte ich jetzt einen anderen Trafo mit
entsprechenden Anzapfungen und der entsprechenden Umschaltung eingebaut.
Am eigentlichen Längsregler hätte ich nichts geändert - bis auf
aktuellere Bauteile und OP's. Den Schaltplan für den Längsregler habe
ich noch nicht fertig im CAD gezeichnet, den gibt es nur auf Papier und
handgezeichnet....
@Ben B: zu getaktete Vorregelung.
eigentlich wollte ich auf jegliche "Taktung" verzichten, aber der
Gedanke ist evtl. gar nicht so schlecht. Ich habe darüber etwas
nachgedacht,
folgende Schaltungsidee kam mir so:
als Vorregler einen Buck Converter aufgebaut aus PNP (oder FET) und
Spule,
danach ein kräftiger Elko als "Zwischenkreisspeicher". Angesteuert wird
der PNP (altern. NPN)/FET von einem Komparator. Der Komparator kippt um
und sperrt den Transistor, wenn über dem Längsregler eine Spannung von
ca. 5V abfällt. Somit sollte die "Zwischenkreisspannung" immer um etwa
5V höher als die Ausgangsspannung sein. Der Längsregler hat genügend
Regelreserve, und wenn die Spannung am Elko wieder abfällt, wird wieder
nachgeladen. Somit sollte sich der Vorregler selbständig regeln.
Der Kurzschlussschutz / CC-Mode sollte weiterhin vom Längsregler
übernommen werden, bei Kurzschluss am Ausgang würde ja schlagartig die
CE Spannung des Längsreglers ansteigen, somit sperrt der Vorregler und
die "Zwischenkreisspannung" fällt ab. Auch hier müsste der Längsregler
dann etwa 5V-7A verbraten, was dann nur noch etwa 35W sind, gegen zuvor
400W.
würde das so funktionieren?
zum Thema Selbstbau:
das neu NT wird ausgelegt auf 0-40V mit 0-6A.
dann benötige ich noch div. andere Ausgangsspannungen.
Aktuell habe ich mehrere Netzgerät gleichzeitig in Betrieb, um alle
Spannungen erzeugen zu können. Daher möchte ich jetzt ein Netzgerät
aufbauen, welches mit bis zu 5 Variable Spannungen bis max. 2A liefern
kann, sowie die 0-40V / 6A. Sollte ich dann wirklich mal 10A
Ausgangsstrom benötigen, habe ich ja mein altes NT noch.
Wenn Du bereit waerest den Mehraufwand von vier, statt einem
Brueckengleichrichter auf dich zu nehmen, dann kannst Du eine ganz
simple Umschaltung mit Mosfets (Kurzschlussfehlerfrei) realisieren.
Dieter schrieb:> Skizze dazu.
Das Bild bereitet Schmerzen im Auge :-(
Aber: Zeichne mal alle Dioden ein und überlege, wann wo Strom fließt.
Ich denke, das Gebilde wird abfackeln.
Stefan schrieb:> kurz zu mir, ich habe vor gut 25 Jahren> Radio/Fernsehtechniker gelernt,
Du wurdest also dressiert, Module zu tauschen und grenzwertig hohe
Rechnungen zu schreiben. Dieser Beruf war auch mein Einstieg in die
Elektronik, ich habe das in schlechter Erinnerung!
> bin dann zu einem Elektronikentwickler gewechselt.
Diese Entscheidung spricht für Dich. Ich bin direkt nach der Leere zur
Industrie gewechselt und habe es niemals bedauert.
Stefan schrieb:> Im schlimmsten Fall werden also von 10(glaub ich) 2N3055 400W verbraten.
Mein Eigenbau aus dem 80er Jahren kann 'nur' 5A bis 42 Volt, bei
Kurzschluß oder kleiner Ausgangsspannung mit hohem Strom bringe ich die
Wärme nicht weg. Ich habe einen Komparator auf den Ausgang des
Netzgerätes geklemmt und schalte den Trafo per Relais um, würde ich
jederzeit wieder so machen.
Du hast mehrere Anzapfungen, verwende bitte Relais mit Umschalter und
schalte die Kontakte so in Reihe, dass auch bei Fehlansteuerung kein
Kurzschluß möglich ist.
Meine 5A teile ich auf drei TO-3-Transistoren auf. Von den 2N3055 habe
ich mich damals verabschiedet, nachdem mir mehrfach der
Treibertransistor durchgepfiffen ist. Ich habe MJ3001 Darlingtons in der
Endstufe, allerdings um den Preis, deren Emitterwiderstände etwas höher
wählen zu müssen, Stichwort Stromverteilung.
Die Messung der tatsächlichen Ausgangsspannung hat den Vorteil, dass
auch bei Kurzschluß oder im Konstantstrombetrieb umgeschaltet wird -
unabhängig von der eingestellten Spannung.
Die elegante HP3633A Trafoumschaltung ist eigentlich auch wert zum
Anschauen und kann auf mehrere Anzapfungen erweitert werden. Die beiden
unteren Gleichrichter Dioden im negativen Zweig werden durch jeweils ein
SCR Paar auf der positiven Seite ergänzt.
Wenn Du es richtig machen willst, also wirklich richtig:
Schaltnetzteil von 230V~ runter auf Kleinspannung, galvanisch getrennt.
Dieses Schaltnetzteil wird sowieso von einem Optokoppler geregelt. Die
LED von dem Ding schaltet man über den Linearregler, so daß sie bei z.B.
3V über dem Linearregler leuchtet. Dann brauchst Du Dich über die
Regelung des Schaltnetzteils gar nicht mehr zu kümmern. Wenn der
LED-Strom über dem Linearregler stört, kann man diese Spannung auch mit
einem OPV oder so messen und den Optokoppler-Strom dann von diesem
übernehmen lassen.
Dadurch hast Du die Vorteile vom Schaltregler (hoher Wirkungsgrad) und
die Vorzüge des Linearreglers (besonders glatte Ausgangsspannung). Bei
10A verheizt der Linearregler nur 30W.
Funkentstörung ist übrigens gar nicht so aufwendig, geerdetes
Metallgehäuse ist wichtig und die Taktfrequenz des Schaltreglers sollte
möglichst tief liegen, evtl. so bei 50kHz. Die untere Grenze für
EMV-Messungen waren mal 150kHz. Netzfilter gibts für ganz wenig Geld
fertig zu kaufen, HF-Ringe über die Kabel zum Ausgang, Snubber im
Schaltnetzteil nicht vergessen (lieber einer mehr als einer zu wenig,
also z.B. auch über den Gleichrichterdioden) dann sollte der Aufbau mit
sehr hoher Wahrscheinlichkeit auch eine Messung bestehen.
Manfred schrieb:> Dieter schrieb:>> Skizze dazu.>> Das Bild bereitet Schmerzen im Auge :-(>> Aber: Zeichne mal alle Dioden ein und überlege, wann wo Strom fließt.> Ich denke, das Gebilde wird abfackeln
Naja, 320x240 Pixel als jpg damit die Datei klein bleibt.
Zu überlegen ist, welche Sperrspannungen auftreten. Das Gebilde fackelt
sonst ab.
Wenn es deine Anwendung erlaubt, würde ich ein Schaltnetzteil verwenden.
Der Vorteil läge darin, dass die Verlustleistung noch kleiner ist, und
das Teil viel weniger wiegt.
Der Nachteil ist, dass ein Schaltnetzteil natürlich immer Störungen
produziert.
Mit guter Filterung ist das Schaltnetzteil für viele Anwendungen gut
genug.
Ein lineares für besonders empfindliche Messungen hast du ja.
Suche mal im Netz nach einem Schaltplan für Zentro Labornetzteile.
Da wird die Umschaltung mit Thyristoren gemacht. Das sieht mir gar
nicht aufwändig aus....
Ich möchte des NT mit so wenig als möglich Schaltregler aufbauen, um
keine Störungen auf der Ausgangsspannung zu haben.
Die Verlustleistung an den Längsreglern spiel eine untergeordnete Rolle,
diese wird auf jeden fall weniger als mit dem alten NT.
Ich baue mal einen Versuch auf mit einer Vorstufe wie oben beschrieben
mit Messung der CE-Spannung. Wenn die Regel- und vor allem Störungen auf
der Ausgangsseite passen setze ich auf diese Technik. Ansonsten die
Trafoumschaltung mit Relais mit entsprechend sicherer Umschaltung um
Fehlschaltungen zu verhindern.
Wenn ich weiter bin melde ich mich wieder!
Danke!
