Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik PPS5330 Labor-Netzteil hack


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Beitrag #6396555 wurde von einem Moderator gelöscht.
von eProfi (Gast)


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zu den belegten Ports:
ELV ist mit den Pins recht verschwenderisch umgegangen, jede Taste ein 
Pin.
Das kann man multiplexen oder mit einem Port-Extender erledigen.
Serielle kommt unbedingt, zur Not mache ich das.
Hat jemand Vorschläge zum Protokoll?

PCINT16 RXD PD0 IC200/30 Stecker ST200/12 (Regler=Signal ob U oder I 
begrenzt)
PCINT17 TXD PD1 IC200/31 Taster  TA206 (Recall)

Ich bringe das auch in die 8kB unter, den Code kann man noch kompakter 
schreiben.
Wir pimpen das Ding ;-9

Zum Auslesen des Codes:  da habe ich wenig Hoffnung, dass der Hersteller 
vergessen hat, die Fuses entwprechend zu setzen.

von Klaus R. (klaus2)


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Tasten umverdrahten, auslesen per ADC...dirty aber maximaler Pingewinn.

Klaus.

von Joachim B. (jar)


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eProfi schrieb:
> Das kann man multiplexen oder mit einem Port-Extender erledigen.
> Serielle kommt unbedingt, zur Not mache ich das.
> Hat jemand Vorschläge zum Protokoll?

PeDas
per Timer Interrupt auch für Matrix geeignet
um wieviel Tasten geht es denn?
nur je weniger Tasten umso weniger nutzt Multiplex, eine I2C Tastatur 
mit PCF8574(a) habe ich erfolgreich eingesetzt, 8 Tasten direkt ohne 
Matrix im Timer IRQ gelesen und entprellt, PCF lesen irgendwas um 1.5µs, 
kein Beinbruch bei 10ms Timer IRQ, sogar IRMP Befehle kann ich noch 
verarbeiten.
Interrupt auf 15000/s in IRMP, dann bis 150 zählen -> 10ms und in die 
Entprellroutine, wer mag setzt einen Marker und gibt den IRQ noch mal in 
der 10ms frei um weitere IRMP entgegenzunehmen.

von Rolf D. (rolfdegen)


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Im PPS5330 Netzteil gibt es 7 Tasten. Dafür würde ein 74HC165 
Schieberegister (parallel in seriell out) ausreichen.

Gruß Rolf

von Erwin E. (kuehlschrankheizer)


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Rolf D. schrieb:
> Im PPS5330 Netzteil gibt es 7 Tasten. Dafür würde ein 74HC165
> Schieberegister (parallel in seriell out) ausreichen.

Würdest du so eine Änderung an deinem vorhandenen Netzgerät oder bei 
einem zweiten, vollständig selbst konstruierten Gerät machen?
Im zweiten Fall würde sich ja gleich ein größerer Controller anbieten 
und natürlich ein anderes Display. Zur Messung der Temperatur(en) 
könnten digitale Sensoren benutzt werden. Ein zweiter Drehgeber wäre 
auch gut.

von Joachim B. (jar)


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Erwin E. schrieb:
> Im zweiten Fall würde sich ja gleich ein größerer Controller anbieten

ich dachte auch an ATmega 1284p, wenn schon denn schon und immerhin 2 
serielle und Platz für alles inkl. Fernbedienung

von Erwin E. (kuehlschrankheizer)


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Joachim B. schrieb:
> ich dachte auch an ATmega 1284p, wenn schon denn schon und immerhin 2
> serielle und Platz für alles inkl. Fernbedienung

Oder doch 'nur' ein 328PB? Wobei man sich ja erst dann auf den 
Controller festlegen kann und muss, wenn die Hardware festgezurrt ist.

Eine 'Fernbedienung' wäre klasse. Nützlich finde ich diese aber nur mit 
einer guten PC-Software. Mein TDK ist per RS232 fernsteuerbar, die 
verfügbare Software bietet aber nichts außer der Einstellung von U und 
I. Das kann ich auch direkt am Gerät - genau einmal angeschaut, dann nie 
wieder benutzt.

von Rolf D. (rolfdegen)


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Kann nichts ins EEPROM des ATmega88 schreiben. Steht immer nur Mist drin 
:(

Weis jemand Rat ?
//*************************************************************************
// EEPROM write
//*************************************************************************
void EEPROM_write(unsigned int adress, char data)
{
  /* Warten bis vorheriger Schreibvorgang beendet */
  while(EECR & (1<<EEPE));

  EEAR = adress; // Adresse an der das Byte im EEPROM geschrieben werden soll

  EEDR = data;   // Datenbyte, welches im EEPROM gespeichert werden soll

  EECR &=~ (1<<EEPM0); // Erase and Write in one Operation (siehe Datenblatt Programming Mode)

  EECR &=~ (1<<EEPM1);

  EECR |= (1<<EEMPE);

  EECR |= (1<<EEPE); // Starte EEPROM Write
}


Ich habe das davor mit dieser Funktion gemacht. Aber da kann ich keine 
Adressen übergeben.
eeprom_write_word (&eeFooWord, myByte);

: Bearbeitet durch User
von spess53 (Gast)


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Hi

>Ich habe das davor mit dieser Funktion gemacht. Aber da kann ich keine
>Adressen übergeben.

Warum nimmst du nicht einfach den funktionierenden Code aus dem 
Datenblatt?

MfG Spess

von Rolf D. (rolfdegen)


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Problem gelöst. Hatte mal wieder das alte Problem mit Pointern und 
Adressen. Das schmeiße ich immer durcheinander ;)

So ist es richtig. Jetzt kann ich im Programm die EEPROM-Adressen ohne 
Problem adressieren.
uint16_t * eeAddr = 0;
eeprom_write_word(eeAddr, Ulimit)

von Rolf D. (rolfdegen)


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Hallöchen..

Ich muss noch ein paar kleine Fehler beseitigen (siehe Video) und dann 
bin ich fertig :)

Die Temperaturanzeige habe ich wie folgt programmiert. Wenn kein Strom 
fließt wird auf dem Display die Spannung, Strom und Temperatur 
angezeigt. Wenn ein Strom fließt wird die Temperatur alternierend mit 
der Leistung in Watt angezeigt.

Es können jetzt 16 Sollwerte Vorgaben für Spannung und Strom im EEPROM 
des ATmega88 abgespeichert werden. Mit der Taste "Memory" wird die 
Speicherfunktion aufgerufen und das "Memory" Symbol mit der 
Programmnummer wird angezeigt. Gleichzeitigt fängt die Programmnummer an 
zu blinken. Jetzt kann mit dem Encoder eine Programmnummer ausgewählt 
werden mit der die Sollwert-Vorgaben gespeicher werden. Mit der "Enter" 
Taste werden die Werte in das EEPROM geschrieben und die "Memory" 
Funktion beendet.

Das gleiche gilt für das Aufrufen von Sollwert-Vorgaben mit der "Recall" 
Taste. Mit dem Encoder wird die Programmnummer ausgewählt und mit 
"Enter" die Sollwert-Vorgaben geladen und die "Recall" Funktion beendet.

In einem Beitrag habe ich falsche Angaben über die Anzahl der 
Schreibzyklen auf das interne EEPROM im ATmega gemacht. Laut Datenblatt 
sind es keine 10.000 sondern 100.000 Schreibzyklen.


Kleines Video: https://youtu.be/3XXFefjjd7o

Gruß Rolf

: Bearbeitet durch User
von Holger D. (hodoe)


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Hallo, schöner Hack und Gratulation, dass Du es trotz der Ignoranz der 
Logabirumer-Edelelektronik-Schmiede hinbekommen hast. Eine 
Temperaturanzeige ist für mich persönlich nicht interessant, aber ich 
habe die Beiträge doch mit Interesse verfolgt und fand diese Arbeit sehr 
unterhaltsam und anregend!

Gruß
Holger

von Erwin E. (kuehlschrankheizer)


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Wie stabil lassen sich eigentlich kleine Ströme einstellen? Z.B. werden 
8mA als Sollwert vorgegeben, bleibt der Strom dann konstant oder 
schwankt/driftet er weg? Oder regelst du die Drift per Software nach?
Was mich auch interessieren würde ist, wie schnell die 
Ausgangsspannungen/-ströme verändert werden können.

von Rolf D. (rolfdegen)


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@Holger.
Danke :)

@Erwin
Ich werde ein paar Messungen durchführen und dann berichten. Ich hab mal 
einen Strom- und Spannungstest mit einer LED gemacht. Dabei habe ich die 
Spannung auf 10V eingestellt und den Strom auf 20mA. Die LED hats 
überlebt ;)

Gruß Rolf

von Erwin E. (kuehlschrankheizer)


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Ich spiele mit dem Gedanken, das Gerät nachzubauen. 'Natürlich' mit 
einigen Änderungen/Ergänzungen.
Angefangen habe ich damit, den ELV-Schaltplan in Eagle zu übernehmen. 
Der Analogteil ist im Prinzip fertig (der Schaltplan, nicht die 
Platine), über den Teil mit dem Controller denke ich noch nach. 
Vermutlich werde ich einen Atmega328PB einsetzten, DAC/ADC und ein 
Display mit ILI9341. Man wird sehen. Das gibt aber einen eigenen Thread, 
deinen möchte ich nicht kapern.

von eProfi (Gast)


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> Dabei habe ich die Spannung auf 10V eingestellt und den Strom auf 20mA.
> Die LED hats überlebt ;)
Ein vernünftiges Labornetzteil hat eine kleine Kapazität am Ausgang, 
damit solche Experimente nicht schief gehen ::
Erwin, da würde ich eher bei den Profis abschauen als bei ELV (47µF).

Rolf, interessiert dich eine PC-Schnittstelle nicht?
Kennlinien aufnehmen und so...

Meins kommt voraussichtlich morgen - freu.

von Rolf D. (rolfdegen)


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Hi Erwin :)

Die Idee finde ich sehr gut. Bin gespannt auf dein Projekt. Mein 
Programmcode für das Netzteil ist Open Source und wenn du willst kannst 
du oder andere ihn gerne benutzen oder ändern.

Der Einsatz eines 14Bit oder 16Bit DA/AD-Wandlers ist ein Vorteil 
bezüglich schneller und Regelung und störungsfreie Ausgangsspannung. Im 
PPS5330 arbeitet ein langsamer 14Bit AD-Wandler nach dem Prinzip des 
Zwei-Rampen-Wandlers (Dual-Slope). Für die Regelung von Strom und 
Spannung wird eine 14Bit PWM Steuerspannung geringer Taktfrequenz 
benutzt, was die Regelung noch zusätzlich verlangsamt.

eProfi schrieb:
> Rolf, interessiert dich eine PC-Schnittstelle nicht?
> Kennlinien aufnehmen und so...

Das müsste schon eine USB Schnittselle sein und das mit einem ATmega328 
? Ich weis nicht, ob das zu viel Resourcen frist.

>Meins kommt voraussichtlich morgen - freu.
Ja ist schon wieder Weihnachten ;)



Gruß Rolf

von Joachim B. (jar)


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eProfi schrieb:
> Ein vernünftiges Labornetzteil hat eine kleine Kapazität am Ausgang,

die auch u.U. bei 10V eine LED killt bevor die Strombegrenzung einsetzt.

Rolf D. schrieb:
> Ich hab mal
> einen Strom- und Spannungstest mit einer LED gemacht. Dabei habe ich die
> Spannung auf 10V eingestellt und den Strom auf 20mA. Die LED hats
> überlebt ;)

ich schalte LEDs immer einen R davor auch am Labornetzteil oder 
schliesse die Spannung vorher kurz.

: Bearbeitet durch User
von Rolf D. (rolfdegen)


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Joachim B. schrieb:
> ich schalte LEDs immer einen R davor auch am Labornetzteil.

Mmmm.. Dann wäre es aber kein Test für die Strombegrenzung am Netzteil ?

von eProfi (Gast)


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Nicht unbedingt natives USB, sondern mit USB-Seriell-Chip wie zum 
Beispiel FTDI oder CH340, oder gleich mit WLAN (ESP32 o.Ä.).

Vor 4 Jahren hat jemand nach einer Fernbedienbarkeit gefragt:
Beitrag "ELV PPS 5330 Labornetzteil hacken -> Schnittstelle nachrüsten?"

Zum PWM habe ich gelesen, dass ein "kleiner" Ripple messbar ist:
https://de.elv.com/forum/500hz-auf-ausgangsspannung-611
In der Bedienungsanleitung 75915_pps5330_g_um_161014.pdf steht ja was 
von 1mVeff.

von Rolf D. (rolfdegen)


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Hier einige alte Messungen mit dem ELV PPS 5330 und Original Software

1.Bild - Rippel & Noise no LOad
2.Bild - Rippel & Noise 3A Load
3.Bild - 1A Load peak
4.Bild - 3A Load peak
5.Bild - 3A Load off peak

Die Lastmessung habe ich mit einer Elektronischen Last durchgeführt 
(6.Bild).

Gruß Rolf

: Bearbeitet durch User
von Joachim B. (jar)


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Rolf D. schrieb:
> Test für die Strombegrenzung

dazu braucht es keine LED, ich mag unschuldige Bauteile nicht töten,
wie soll eine Strombegrenzung auf den C44 wirken?
Beitrag "Re: PPS5330 Labor-Netzteil hack"
https://www.mikrocontroller.net/attachment/467071/ELV-Power-02_1_.jpg

: Bearbeitet durch User
von Erwin E. (kuehlschrankheizer)


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Joachim B. schrieb:
> wie soll eine Strombegrenzung auf den C44 wirken?

Andersherum. Stell die Ausgangsspannung auf 30V und die Strombegrenzung 
auf 10mA. Dann schließt du die LED am Ausgang an. C44 ist auf 30V 
geladen und gibt seine gespeicherte Energie direkt an die LED ab - dann 
greift erst die Strombegrenzung und regelt die Ausgangsspannung zurück, 
so dass nur noch 10mA fließen. Leider zu spät für die LED.
Ich habe das mit meinem Banggood Clone 
Beitrag "Re: Labornetzgerät - Fragen zum Schaltplan" getestet, 
dieses LNG hat nur 10µF am Ausgang. Auch hier stirbt die LED bei 
eingestellten 30V. Genauso übrigens an einem 10µ Elko, der auf 30V 
geladen wurde. Stabilere LEDs kaufen? Oder eben doch die Spannung 
runterstellen, bevor LEDs angeschlossen werden.

von Joachim B. (jar)


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Erwin E. schrieb:
> Oder eben doch die Spannung
> runterstellen, bevor LEDs angeschlossen werden.

oder erst die Ausgangsklemmen brücken, kurzschliessen bevor die LED 
angeschlossen wird und dann erst die Brücke entfernen, dann kann die 
Strombegrenzung gleich arbeiten und der Ausgangselko sich nicht über 
Gebühr aufladen!

: Bearbeitet durch User
von Rolf D. (rolfdegen)


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Hallo

Ich habe noch ein paar Messungen in Bezug auf die Regelgeschwindigkeit 
der Ausgangsspannung im PPS5330 Netzteil gemacht.

1.Bild Anstiegszeit von 0V auf 30V ohne Last

2.Bild Anstiegszeit von 0V auf 30V mit 1A Last

3.Bild Anstiegszeit von 5V auf 30V mit 1A Last

4.Bild Abfallzeit von 30V auf 0V ohne Last

5.Bild Abfallzeit von 30V auf 0V mit 1A Last

Im Anhang eine aktualisierte Liste der Steuercodes für das LCD Display

Gruß Rolf

von Olaf (Gast)


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> Ich habe noch ein paar Messungen in Bezug auf die Regelgeschwindigkeit

1s zum einschalten? Oh Backe. Probier mal aus wie das auf einen 
Lastsprung
von 1A reagiert. Und nimm da am besten nicht deine chinesische Last fuer 
weil man dies sonst vielleicht auch erst mal vermessen muesste.

Naja, wenigstens kannst du mit dem traegen Dingen Tantalelkos 
einschalten ohne das sich von der Platine huepfen. :)

Olaf

von Rolf D. (rolfdegen)


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Die Begründung für die träge Spannungsregelung im PPS5330 Netzteil liegt 
vermutlich an der niedrigen PWM-Frequenz des Steuersignals und der 
nachgeschaltet Filterschaltung, bestehend aus R53 und C34 (siehe Bild).

Diese hat eine Zeitkonstante von r * c = 0.726s (0.22Hz). Eine Erhöhung 
der PWM-Frequenz ist mit dem ATmega88 leider nicht möglich, da der Timer 
bei 14Bit Auflösung keine größere PWM-Frequenz erzeugen kann.

Gruß Rolf

von Erwin E. (kuehlschrankheizer)


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Wie hast du das Einschaltverhalten getestet?
Vom ausgeschalteten Gerät über den Netzschalter oder bereits 
eingeschaltet aus dem Standby?

von Rolf D. (rolfdegen)


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Olaf schrieb:
> 1s zum einschalten? Oh Backe. Probier mal aus wie das auf einen
> Lastsprung
> von 1A reagiert. Und nimm da am besten nicht deine chinesische Last fuer
> weil man dies sonst vielleicht auch erst mal vermessen muesste.

Ok. Hab mal ein 12V/20W Halogenlämpchen genommen. Ausgangsspannung auf 
12V gestellt und das Lämpchen versucht prellfrei an die Ausgangsbuchsen 
anzuschließen (Bild).

Gruß Rolf

von Rolf D. (rolfdegen)


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Erwin E. schrieb:
> Wie hast du das Einschaltverhalten getestet?
> Vom ausgeschalteten Gerät über den Netzschalter oder bereits
> eingeschaltet aus dem Standby?

Das Netzteil war eingeschaltet.

von eProfi (Gast)


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Doch könnte er, wenn man den µC höher taktet. Ich lasse ihn oft mit 24 
MHz laufen. Ich sehe schon, ein DAC-IC muss her.


> oder erst die Ausgangsklemmen brücken, kurzschliessen bevor die
> LED angeschlossen wird und dann erst die Brücke entfernen, dann kann
> die Strombegrenzung gleich arbeiten und der Ausgangselko sich nicht
> über Gebühr aufladen!
Oder die Standby-Funktion verwenden (viel einfacher). Die guten LNT 
haben weniger als 1µF am Ausgang, was die Situation deutlich entschärft.

Danke für die Signalverläufe, Rolf. Interessant wären halt abrupte 
Lastwechsel, z.B. [0 oder 10 mA] -> 3A  und umgekehrt.

Ich werde das Ding sowieso massiv umbauen, 3-polige Netzbuchse und PE 
vorne herausführen. Dann kann man auch noch eine weitere Plus-Buchse mit 
Vorwiderstand für LED-Prüfungen anbringen. ;-)
Diese könnte gleich auch noch als Remote-Sense-Leitung dienen.

von Rolf D. (rolfdegen)


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eProfi schrieb:
> Ich werde das Ding sowieso massiv umbauen, 3-polige Netzbuchse und PE
> vorne herausführen. Dann kann man auch noch eine weitere Plus-Buchse mit
> Vorwiderstand für LED-Prüfungen anbringen. ;-)

Mir ist aufgefallen, dass ich beim Messen mit meinem Scope, die GND und 
Plus Klemmen am PPS5330 Netzteil immer vertauschen muss (Netzteil-PLUS 
an Scope-GND), da es sonst zu einem Spannungsabfall im Netzteil kommt. 
Liegt vermutlich an der speziellen Schaltung im Netzteil und das mein 
Scope geerdet ist !?

von eProfi (Gast)


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Weitere Gedanken: Warum ist die Spannung eigentlich auf 30,0V begrenzt?
Ich bin mir sicher, dass bei kleinen Strömen auch 35-40V gehen sollten.

D15 (Ausgangs-Verpolschutz) sollte mindestens 3A abkönnen, wenn man 
Netzteile seriell betreibt und das erste abregelt.

Dann die Sache mit der relais-schaltbaren Spannungsverdopplung, das ist 
doch Murks, weil die Cs C15 und C16 effektiv nur mit 50 statt 100 Hz 
nachgeladen werden --> unnötig hohe Trafobelastung durch hohen 
Nachladestrom.
Daher hat der Trafo auch 15,7V 9,8A und SI3 15A, bei 3A Ausgangsstrom?!?

Jedes bisschen bessere China-Netzteil hat da einen Trafo mit teilweise 
mehreren Anzapfungen und 100Hz-Gleichrichtung.

Wie ist das mit dem Power-Faktor? Müssen nicht alle Geräte >75W eine 
Oberwellenunterdrückung (PFC) haben?

von Joachim B. (jar)


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eProfi schrieb:
> Doch könnte er, wenn man den µC höher taktet. Ich lasse ihn oft mit 24
> MHz laufen. Ich sehe schon, ein DAC-IC muss her.

dann könnte er auch gleich den ATmega8 ersetzen durch Stärkeres und 
einen echten DAC verbauen, wäre sowieso mein Vorschlag.
Der kam auch schon mal wurde aber abgelehnt!

Seine Erkenntnisse zum Display sind ja auch da nützlich, die 
Regelgeschichte gefällt mir auch nicht!

: Bearbeitet durch User
von eProfi (Gast)


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> da es sonst zu einem Spannungsabfall im Netzteil kommt.
> Liegt vermutlich an der speziellen Schaltung im Netzteil und
> das mein Scope geerdet ist !?
Oh je, auch das noch. Vermutlich hängt es auch noch davon ab, wie herum 
der Netzstecker drinsteckt (Kopplungskapazitäten im Netztrafo).
Da sieht man halt wieder den Unterschied namhafter erfahrener Hersteller 
/ Spielzeug. Die alten Hasen wussten genau, was und warum sie etwas so 
und nicht anders machten.

Der Halogentest ist jetzt nicht so aussagekräftig, weil der 
Kaltwiderstand etwa 1/10 des Betriebswiderstandes ist. Dafür ist die 
Ausregelung noch relativ gut (geringer Überschwinger).

von eProfi (Gast)


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Wird die Trafotemperatur irgendwo ausgewertet oder angezeigt?
Ich würde ja lieber die statischen Anzeigen rechts für die beiden 
Temperaturen verwenden (abwechselnd wie gehabt).

Da noch 2 ADC-Eingänge frei sind, könnte man die unstabilisierte 
Spannung messen (und daraus die Transistor-Verlustleistung berechnen / 
integrieren).

von Joachim B. (jar)


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von Rolf D. (rolfdegen)


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Im Anhang mein Quellcode Version 1.5a. Der Quellcode ist free.

von Rolf D. (rolfdegen)


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eProfi schrieb:
> Wird die Trafotemperatur irgendwo ausgewertet oder angezeigt?
> Ich würde ja lieber die statischen Anzeigen rechts für die beiden
> Temperaturen verwenden (abwechselnd wie gehabt).
>
> Da noch 2 ADC-Eingänge frei sind, könnte man die unstabilisierte
> Spannung messen (und daraus die Transistor-Verlustleistung berechnen /
> integrieren).

Die Trafotemperatur wird nicht ausgelesen. Kommt vielleicht noch in 
einem Setup-Menü. Ich habe lieber die Werte für Ulimit und Ilimit immer 
im Blick. Da weis man sofort was los ist, wenn die Spannung mal 
einbricht.

von eProfi (Gast)


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Ideenansammlung:

Im Display-PDF bitte korrigieren:  Ampre: --> Ampere:
Im c-file Zeile 1293: // Stanby on  --> Standby
Die EinzelSegment-Befehle (z.B. für °) sind noch nicht aufgeführt.

> Mir ist aufgefallen, dass ich beim Messen mit meinem Scope, die
> GND und Plus Klemmen am PPS5330 Netzteil immer vertauschen muss
> (Netzteil-PLUS an Scope-GND), da es sonst zu einem Spannungsabfall
> im Netzteil kommt.
> Liegt vermutlich an der speziellen Schaltung im Netzteil und
> das mein Scope geerdet ist !?
Common der Regelung ist der +-Ausgang, das ist oft zu finden bei 
Netzgeräten. Vermutlich kommt die Störung über den Programmier-Adapter.
Entweder ist der Programmier-PC geerdet oder das (Laptop-?) Netzteil 
verbindet PC-Gnd über die Y-Entstör-Kondensatoren mit L und N.
Dann sowieso aufpassen beim Zusammenstecken:
den Netzstecker immer zuletzt einstecken und als ersten ausstecken!
Grund: beim Verbinden entladen sich die Y-Cs schlagartig mit hohem Strom 
evtl. über eine Datenleitung.

Am Gehäuserahmen gibt es in der Nähe der Netzbuchse einen 
6,3mm-Flachsteck-Erdungsanschluss.

> Zum PWM habe ich gelesen, dass ein "kleiner" Ripple messbar ist:
> https://de.elv.com/forum/500hz-auf-ausgangsspannung-611
> In der Bedienungsanleitung 75915_pps5330_g_um_161014.pdf steht
> ja was von 1mVeff.
Es sind 8000000/16384=488,28125 Hz
Wenn man den kleinen 8MHz-Resonator gegen einen 12MHz aus einem 
USB-Device austauscht, wird die Frequenz höher und der Ripple stärker 
bedämpft.
Ob dann der AD-Wandler noch funktioniert, ich denke schon, er könnte ein 
bisschen mehr rauschen.

Der Weihnachtsmann war da.
Habe die Spannungsverdopplungsschaltung mit LTspice simuliert, es ist so 
wie ich schrieb, die Trafoverluste sind 50-100% höher. Man könnte das 
umbauen, der Trafo könnte bifilar gewickelt sein, vielleicht sind beide 
Wicklungsenden zugängig. Das Ralais sollte dann 2x Um sein, damit man 
bei niedriger Spannung (24V) beide Spulen wie gehabt parallel schalten 
kann.
Der Trafo wird auch ohne Last leicht warm.

Zur langen Dauer nach Standby:
  if (Button_nr == 1 && Standby_flag == 0) {
    send_LCD_commands(Standby_on);
    set_Isoll(0);
    set_Usoll(0);
    print_value(0x43,0);
    print_value(0x47,0);
    Standby_flag = 1;
    return;
  }
Es sollte ausreichen, nur das Standby_on-Pin zu setzen und Isoll und 
Usoll bestehen zu lassen. Dann dürfte nach Standby_off die Spannung 
schneller steigen.

mehr als 30,0V / 3,00A:
Rolf, wie hoch sind denn Spannung und Strom, wenn man 7FFF PWM ausgibt?

von Rolf D. (rolfdegen)


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So viele Fragen ;)

Erst einmal danke für deine Hinweise :)



Ich fang mal mit der letzen Frage an. Dies betrifft die "Standby" 
Funktion.
Wenn ich die PWM Steuerspannung bei aktivierten Standby nicht auf Null 
setze,  entsteht beim deaktivieren von Standby ein großer positiver 
Spannungspeak auf der Ausgangspannung der um einge Volt höher ist als 
die eingestellte Spannung.

eProfi schrieb:
> Wenn man den kleinen 8MHz-Resonator gegen einen 12MHz aus einem
> USB-Device austauscht, wird die Frequenz höher und der Ripple stärker
> bedämpft.
> Ob dann der AD-Wandler noch funktioniert, ich denke schon, er könnte ein
> bisschen mehr rauschen.

Man könnte den Quarz von 8Mhz auf 16MHz ändern. Dann ist die 
Anstiegszeit etwas kürzer. Nachteil ist, das sich dadurch die Messzeiten 
am Integrator ändern und mann die Timer/Counter Werte ändern und die 
Messergebnisse für Spannung und Strom neu berechnen muss.

eProfi schrieb:
> Common der Regelung ist der +-Ausgang, das ist oft zu finden bei
> Netzgeräten. Vermutlich kommt die Störung über den Programmier-Adapter.
> Entweder ist der Programmier-PC geerdet oder das (Laptop-?) Netzteil
> verbindet PC-Gnd über die Y-Entstör-Kondensatoren mit L und N.
> Dann sowieso aufpassen beim Zusammenstecken:
> den Netzstecker immer zuletzt einstecken und als ersten ausstecken!
> Grund: beim Verbinden entladen sich die Y-Cs schlagartig mit hohem Strom
> evtl. über eine Datenleitung.

Ja du hattest Recht. Die Störungen kamen von ISP-Programmer. Hab das 
Scope testweise alleine an den Plus/Minus Buchsen des Netzteils 
angeschlossen. Keine Problem mehr :)

eProfi schrieb:
> Die EinzelSegment-Befehle (z.B. für °) sind noch nicht aufgeführt.
Die einzelnen Segmente lassen sich leider nicht alle getrennt 
ansprechen, sonder manchmal nur in Gruppen. Deshalb der Trick mit einer 
"2" und das Löschen und Setzen der anderen Segmente.

Gruß Rolf

: Bearbeitet durch User
von Rolf D. (rolfdegen)


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Rolf D. schrieb:
> Ich fang mal mit der letzen Frage an. Dies betrifft die "Standby"
> Funktion.
> Wenn ich die PWM Steuerspannung bei aktivierten Standby nicht auf Null
> setze,  entsteht beim deaktivieren von Standby ein großer positiver
> Spannungspeak auf der Ausgangspannung der um einge Volt höher ist als
> die eingestellte Spannung.

Siehe Bild:
PWM Steuerspannung bei aktivierten Standby nicht auf Null
Ausgangsspannung 5.00V und Spannungspeak wenn Standby Off

: Bearbeitet durch User
von M. K. (sylaina)


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Rolf D. schrieb:
> Ok. Hab mal ein 12V/20W Halogenlämpchen genommen. Ausgangsspannung auf
> 12V gestellt und das Lämpchen versucht prellfrei an die Ausgangsbuchsen
> anzuschließen (Bild).

Uff, ich dachte mein Netzteil ist nicht besonders gut mit ca. 0.5ms 
Lastausregelung aber hier braucht das Teil ja fast 60ms...das ist 
heftig, übelst schlecht für ein Labornetzteil. Und dann bricht die 
Spannung auch noch weit über 50% ein, bei mir sind es nicht mal 5% 
Einbruch bei der Zuschaltung einer 1A Last. Also IMO steckt da aber noch 
mega viel Optimierungspotential drin.

von Rolf D. (rolfdegen)


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Den Test sollten vielleicht noch andere Besitzer eines PPS5330 Netzteils 
verifizieren. Kann ja sein das es an meiner Software liegt. Bei der 
Hardware gibt es ja keine Unterschiede. Denke ich ;)

von M. K. (sylaina)


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Rolf D. schrieb:
> Kann ja sein das es an meiner Software liegt

Darauf wollte ich mit meinem Post hinweisen. Versuch das mal 
nachzuvollziehen, vielleicht erstmal ein ganz simples Programm erstellen 
(auf Anzeigen und Co verzichten, mit durch im Code vorgegebenem 
Parametern wie Sollspannung und Sollstrom usw.).
Wie gesagt, 60ms Ausregelzeit sind für ein LNG mindestens zwei 
Ewigkeiten. Das geht IMO gar nicht (So etwas ist ja schon für das 
menschliche Auge „sichtbar“). 10ms wäre schon lang für ne 
Lastausregelung. Selbst für das Reinlaufen in die Strombegrenzung wäre 
das mit 60ms bis zur Ausregelung schon mindestens eine Ewigkeit. Stell 
dir nur mal vor du hast eine uC-Schaltung angeschlossen die alle 10 ms 
eine 1A Last bei 12V zuschaltet...Das würde dauern bis du dahinter 
kommst, dass die ständigen Resets des uCs von der schlechten 
Lastausregelung des LNGs kommen.

von Rolf D. (rolfdegen)


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Hallo

Ich habe den Belastungstest noch einmal mit normalen Widerständen 
gemacht.

Das Ganze sieht schon etwas besser aus. Die Spannung bricht im ersten 
Moment von 12V auf 9V zusammen und regelt innerhalb von 400usec nach.

1.Bild : Spannung 12V / 3.9 Ohm / 3A

2.Bild : Spannung 12V  12 Ohm  1A

Die verwendete Halogenlampe (12V/20W) in meinem vorlezten Belastungstest 
war nicht unbedingt geeignet, weil sie im Einschaltmoment einen sehr 
geringen Widerstand hat und die maximale Strombelastung des Netzteils 
übersteigt.

Gruß Rolf

: Bearbeitet durch User
von eProfi (Gast)


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Eine Halogenlampe ist als Last eher ungeeignet, da sie ein PTC ist.
Die 60ms sind nicht die Ausregelzeit, sondern die Zeit, bis die 
Glühwendel bei 3A so heiß geworden ist, dass der Widerstand 12V/3A=4 Ohm 
ist.

Die Regelung funktioniert rein analog, der µC gibt über PWM-DAC den 
Sollwert vor.

Was ich mir noch zum 488Hz-Ripple überlegt habe:
Man kann die PWM-Unit auch mit 13 oder 12 Bits betreiben zu Gunsten der 
PWM-Frequenz zu Lasten der Auflösung.  Ich würde das als Menüpunkt 
aufnehmen.

von Joachim B. (jar)


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eProfi schrieb:
> Die Regelung funktioniert rein analog, der µC gibt über PWM-DAC den
> Sollwert vor.

stimmt zwar aber bei derlei Überschwinger könnte der Komperator im µC 
auch schneller eingreifen und den DAC steuern oder den Leistungsteil 
abschalten oder begrenzen!

von M. K. (sylaina)


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Rolf D. schrieb:
> Das Ganze sieht schon etwas besser aus. Die Spannung bricht im ersten
> Moment von 12V auf 9V zusammen und regelt innerhalb von 400usec nach

Die Regelzeit finde ich jetzt OK (Nicht besonders schnell aber noch OK, 
ist in der Tat bei meinem LNG ähnlich, hab das heute morgen mit der 
Halogenlampe auch gar nicht bedacht, dass das LNG dadurch wahrscheinlich 
in der Strombegrenzung war) aber der Einbruch ist IMO immer noch viel zu 
heftig. Man sieht aber auch, dass das anscheinend vom Regler kommt denn 
es ist recht egal ob man 3A oder 1A anfordert, der Einbruch ist in 
beiden Fällen ähnlich stark.

von eProfi (Gast)


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Gerade sehe ich, dass es ein sehr ähnliches Labornetzteil SPS5630, 30V 
6A, allerdings als Schaltnetzteil mit SG3524A-PWM-Regler, SPP15P10P-FET 
und STPS10L60D/FP Schottky, gibt.
Fertig  185,16 Artikel-Nr. 083569 EAN: 4047976835690
Bausatz 175,41 Artikel-Nr. 083399 EAN: 4023392833991
Der Digitalteil ist praktisch identisch, nur die Linear-Endstufe wurde 
durch den Schaltregler ersetzt.  6A liefert es nur bis 12V, darüber geht 
der Strom zurück auf 2,5A bei 30V (75W), das 5330 kann 30V*3A=90W.
Der Trafo hat 32V 4,8A.
Hier im Forum gibt es 2 Beiträge dazu:
2011: Beitrag "Aufbau Schaltnetztzeil SPS5630"
2015: Beitrag "Problem mit ELV Netzteil Bausatz PPS 5630" mit Bauanleitung
Bauanleitung  Best.-Nr.: 75572   Version 2.0   Stand: März 2008
https://www.mikrocontroller.net/attachment/56486/elv.pdf
3,79 MB, 94304 Downloads !   Es ist die einzige Stelle im weiten WWW, an 
der das PDF (Bau- und Bedienungsanleitung SPS 5630) zu finden ist.

von Olaf (Gast)


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> Die Begründung für die träge Spannungsregelung im PPS5330 Netzteil liegt
> vermutlich an der niedrigen PWM-Frequenz des Steuersignals und der

Ja das ist der Grund. Nach meinem Post dachte ich mir das auch noch.
Aber okay, das ist dann wohl okay. Solange man das Teil nicht schnell 
durchfahren will wird man damit leben koennen. Auch wenn sicher 2-3x 
schneller nett waer.
Im letzten Horrowitz und Hill (X-Chapter) war ein interessanter Trick 
drin wie man die PWM ein bisschen schneller bekommt.

Ich weiss aber nicht ob ich Elkos im Filter verwendet haette.

Olaf

von Rolf D. (rolfdegen)


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von Rolf D. (rolfdegen)


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Hallöchen

Ich habe noch ein paar Vergleichsmessungen mit meinem PPS5330 und einem 
Siglent SPD3303X gemacht.

Siglent SPD3303X:
2x 32V/3.2A
1x 2.5/3.3/5V 3.2A

ELV PPS5330:
1x 30V/3A

1a.Bild: Siglent Spannungs Peak  12V/3A Last
1b.Bild: PPS5330 Spannungs Peak  12V/3A Last

2a.Bild: Siglent Standby_off Peak 12V/3A Last
2b.Bild: PPS5330 Standby_off Peak 12V/3A Last

3a.Bild: Siglent Standby_off Peak 12V ohne Last
3b.Bild: PPS5330 Standby_off Peak 12V ohne Last

4a.Bild: Siglent Spannungs Peak Halogen 12V/20W
4b.Bild: PPS5330 Spannungs Peak Halogen 12V/20W


Gruß Rolf

: Bearbeitet durch User
von Rolf D. (rolfdegen)


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Hallöchen..

Mit einer kleinen Trick habe ich versucht, die Anstiegszeit der 
Ausgangsspannung nach einem Standby zu verkürzen.

Der Trick bestand darin, das ich vor der Aktivierung der 
Entstufentransitoren (T2-T5) durch die Standby-Leitung (T9), die PWM 
Steuerspannung an den Anschlüsse Usoll und Isoll einschalte und erst 
danach mit einer kleinen Zeitverzögerung von 1sec die 
Enstufentransistoren freigebe.

Leider hat das nicht funktioniert, weil am Ausgang wieder hohe 
Spannungsspitzen zu messen waren (siehe Bilder). Schade.. Verstehen tuh 
ich das nicht ? :(

2.Bild: soft_delay ca 0.1sec vor Standby_off (ohne Last)
3.Bild: soft_delay ca 1sec   vor Standby_off (ohne Last)


Standby Funktion u.a.
//*************************************************************************
// Button function
//*************************************************************************
void buttonFunction (uint8_t Button_nr)
{
  // Standby on -------------------------------------------------------- 
  if (Button_nr == 1 && Standby_flag == 0) {
    set_Isoll(0);
    set_Usoll(0);
    send_LCD_commands(Standby_on);
    Standby_flag = 1;
    return;
  }
  // Standby off -------------------------------------------------------
  else if (Button_nr == 1 && Standby_flag == 1) {
    read_Ulimit();    // read Ulimit from EEPROM
    read_Ilimit();
    set_Usoll(Ulimit);
    set_Isoll(Ilimit);
    Standby_flag = 0;
    if (Ulimit >= 15000) {
      SPI_wr2(0xB1);      // Relais on  unregulated VDC 48.0V
    }
    else if (Ulimit <= 14500) {
      SPI_wr2(0xB0);      // Relais off  unregulated VDC 24.0V
    }
    soft_delay(100);
    send_LCD_commands(Standby_off);
    return;
  }
....



//*************************************************************************
// set Usoll (0 - 30.000mV)
//*************************************************************************
void set_Usoll (uint16_t Usoll_value)
{
  uint8_t Digi_offset = 120;
  #define Umax 30000
  //#define counts_per_30v 15419
  
  if (Usoll_value == 0)
  {
    OCR1A = Digi_offset;
    return;
  }
  else Digi_offset = 127;
  
  uint16_t counts_per_30v = 15423;
  uint32_t u_factor = (counts_per_30v * 65536 / Umax);
  OCR1A = Digi_offset + ((Usoll_value * u_factor) >> 16) +
  (((Usoll_value * u_factor) >> 15) & 1);
}


//*************************************************************************
// set Isoll
//*************************************************************************
void set_Isoll (int Isoll)
{
  const uint8_t offset = 160;
  OCR1B = offset + (((int32_t)Isoll * 10000) / 2045);  // OCR1B 600=100mA 1200=230mA
}


Könntes es vielleicht an C21 in der Standby-Schaltung liegen ??

: Bearbeitet durch User
von eProfi (Gast)


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void set_Isoll (int Isoll)
{
  const uint8_t offset = 160;
  OCR1B = offset + (((int32_t)Isoll * 10000) / 2045);  // OCR1B 600=100mA 1200=230mA
}

kürzer:
void set_Isoll (int Isoll){
  OCR1B = 160 + ((Isoll * 1252UL) >> 8);  // OCR1B 600=100mA 1200=230mA
}

> Könntes es vielleicht an C21 in der Standby-Schaltung liegen ??
Eher das Zusammenspiel C21 + C33 und bei Stromreglerbetrieb C26.
Funktion des Spannungsreglers:
Beispiel Uout=30,00
PWM=94,9% ((127+15423)/16384)
U(R52)=94,9/100*5/2=2,372V
Der Offset 127 kommt aus dem Spannungsteiler R50 (100) und R51 (22k auf 
-5V)

Der Verstärkungsfaktor ist (R47 || R48) / (R49+R50) und ist
150/2/5,7=13,15789474
* 2,372= 31,21052632
- Offset  --> 30V

d.h. R53  C34  und R50  C34  bilden ein PT2-Glied, das gegen das 
PT1-Glied (interne Treiberwiderstand IC201/30) / C21 arbeitet, so ein 
Murks.

Beim Stromregler ist das PT2 R43  C27 und R40  C26.

von Rolf D. (rolfdegen)


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Danke für den Hinweis und deine Erklärungen :)

Gruß Rolf

von M. K. (sylaina)


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Rolf D. schrieb:
> Ich habe noch ein paar Vergleichsmessungen mit meinem PPS5330 und einem
> Siglent SPD3303X gemacht.

Sehr schöner vergleich. Das SPD3303X ist ein, ich sag mal, 
durchschnittliches Labornetzteil, und an dem Vergleich sieht man jetzt 
mal wie krass schlecht das PPS5330 ist. Sicher, das PPS5330 kann man 
durchaus nutzen aber es ist halt, meiner Meinung nach, mega schlecht. 
Wenn man die Wahl hat...also kaufen würde ich das nicht.
Ich drück dir die Daumen, dass du es noch ein wenig optimiert bekommst.

von Maulbeere (Gast)


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M. K. schrieb:

> ... sieht man jetzt mal wie krass schlecht das PPS5330 ist.
> ... meiner Meinung nach, mega schlecht.

Das ist aber nur die Meinung eines unbedarften Bastlers, die er 
offensichtlich nicht mit technischen Fakten belegen kann.

Eine Antwort erübrigt sich, da ich hier nicht mitlese. Danke für dein 
Verständnis.

von Rolf D. (rolfdegen)


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Die Strombegrenzung ist auch noch etwas merkwürdig. Sie reagiert zwar 
sehr schnell, aber wenn die Belastung bei 5 Volt Sollspannung abfällt, 
ist eine Spannungsspitze von über 1 Volt am Ausgang messbar (siehe 
1.Bild).

2+3.Bild: LED Test bei 10V

: Bearbeitet durch User
von M. K. (sylaina)


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Maulbeere schrieb:
> Das ist aber nur die Meinung eines unbedarften Bastlers, die er
> offensichtlich nicht mit technischen Fakten belegen kann.

Soso...solche User sind immer die Besten. Vor allem wenn man dann noch 
mit

Maulbeere schrieb:
> da ich hier nicht mitlese

um die Ecke kommt. Warum meldet man sich dann überhaupt zu Wort? Na, der 
Username ist anscheinend richtig gewählt.

Rolf D. schrieb:
> Die Strombegrenzung ist auch noch etwas merkwürdig. Sie reagiert zwar
> sehr schnell, aber wenn die Belastung bei 5 Volt Sollspannung abfällt,
> ist eine Spannungsspitze von über 1 Volt am Ausgang messbar (siehe
> Bild).

Das liegt wahrscheinlich schon in den anderen Beobachtungen begründet. 
Wie schnell die Strombegrenzung ist kann man hier auch schwierig 
abschätzen, könnte aber OK sein wenns so maximal 10-20ms sind. Ich 
glaube aber nicht, dass die schneller als 1-2ms sein wird.

von Rolf D. (rolfdegen)


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Ist halt ein "Bastler" Netzteil. Mich würde aber zu gern interessieren, 
ob das Netzteil von eProfil mit der Original ELV-Software auch so 
reagiert.

Gruß Rolf

von eProfi (Gast)


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Wenn Du genau sagst, was ich messen soll, mache ich das morgen.
Generell: ein bisschen mehr dazu schreiben (oder in den Videos sagen) 
was Du gerade machst und warum.
Die Überspannung kommt aus dem selben Grund wie beim Standby:
Der Stromregler greift und hat Priorität, und der Spannungsregler macht 
voll auf, weil die Spannung ja zu gering ist.
Fällt die Last weg, übernimmt der Spannungsregler, der aber voll offen 
ist.
Bis der herunterregelt, ist halt die Spannung zu hoch.
Das liegt hauptsächlich an den Elkos in der Regelung. Nur: wenn man die 
kleiner macht, könnte das Ding losschwingen (zum Oszillator werden).
Da muss man feinfühlig optimieren.
Eine LTspice-Simulation wäre angebracht. Aber der mechanische Aufbau 
spielt ja auch noch eine Rolle (parasitäre Rs, Ls und Cs).

von Rolf Degen (Gast)


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Mich würden folgende Messungen interessieren:
-  Spannungsanstiegszeit mit Standby off  auf 5V ohne und mit Last.
-  Spannungsstabilität bei steigender Temperatur unter Last

Im Voraus schon mal ein Dankeschön für deine Mühe.

Gruß Rolf

von eProfi (Gast)


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Heute gemessen: sieht ähnlich aus wie bei Dir:
5V 1A Last-Abwurf geht die Spannung auf 8V hoch und in 350ms linear 
herunter.
Allerdings sehe ich bei 1A einen 500kHz-400mV-Ripple, das muss ich noch 
genauer untersuchen, das kann auch am Aufbau liegen.
Nach Standby dauert es über 1 Sekunde, bis die 5V vollständig da sind, 
egal ob mit oder ohne Last.
Hohe Temperaturen mache ich später.

von Rolf D. (rolfdegen)


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Danke Dir. Dann liegt es nicht an meiner Software. Schon mal gut zu 
wissen.

Jetzt mal schaun wie stabil die Ausgangsspannung ohne Last und mit Last 
ist. Hab das Gerät im kalten Zustand ohne Last auf 10V eingestellt und 
dann 20min gewartet und noch einmal gemessen.


Start ohne Last: Temp.: 24.0'C  Usoll: 10V    Uist: 10.005V
nach 20min       Temp.: 27.6'C  Usoll: 10V    Uist: 10.001V

danach direkt mit Last 10V/1000mA gemessen
                 Temp.: 27.6'C  Usoll: 10V    Uist: 9.977V
nach 30min       Temp.: 44.3'C  Usoll: 10V    Uist: 9.974V

Die Temperaturmessung erfolgte am Kühlkörper und die Spannungsmessung 
direkt an den Ausgangsklemmen.

: Bearbeitet durch User
von Joachim B. (jar)


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eProfi schrieb:
> 5V 1A Last-Abwurf geht die Spannung auf 8V hoch

ist aber böse, das darf nicht sein!

das killt ja jeden nano mit hundert WS2812b wenn das Licht ausgeht!

: Bearbeitet durch User
von M. K. (sylaina)


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Joachim B. schrieb:
> ist aber böse, das darf nicht sein!

Das sehe ich ähnlich, und vorallem dass da rund 350ms nötig sind bis es 
wieder im Soll ist...alter Schwede, da kannst ja von Hand schneller 
nachstellen.

von Olaf (Gast)


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> .alter Schwede, da kannst ja von Hand schneller

Sowas hab ich auch gerade gedacht. Sowohl die Groesse wie auch
die Zeitdauer sind erschuetternd!

Ich geb zu, ich hab mich seit 20Jahren nicht mehr mit linearen 
Netzteilen beschaeftigt. Man kauft sie halt und sie haben funktioniert. 
Aber sowas sollte man doch besser hinbekommen. Erst recht bei 
irgendwelchen Bausaetzen wo es doch egal ist ob da ein OP drin ist der 
0.5Euro mehr kostet, oder gar ein zweiter.

Olaf

von Rolf D. (rolfdegen)


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Hallöchen..

Vielleicht könnte man den Ausgang über eine "Ideale Diode" schaltbar 
machen.

Ideale Dioden zeichnen sich dadurch aus, dass sie hohe Spannungen und 
Ströme schalten können und einen sehr geringen Durchlasswiderstand von 
wenigen Milliohm besitzen.

Der Spannungsabfall am Ausgang wäre je nach Bauart und Aufwand sehr 
gering.

Link: 
https://praktische-elektronik.dr-k.de/Praktikum/Analog/DiodenTransistoren/Le-Ideale-Diode.html

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von M. K. (sylaina)


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Olaf schrieb:
> Erst recht bei
> irgendwelchen Bausaetzen wo es doch egal ist ob da ein OP drin ist der
> 0.5Euro mehr kostet, oder gar ein zweiter.

Am OP liegt es nicht sondern an der Schaltung ansich. Selbst eine 
Schnecke von LM358 und ähnliches bekommt das schneller hin.

Rolf D. schrieb:
> Vielleicht könnte man den Ausgang über eine "Ideale Diode" schaltbar
> machen.

Das wäre eine Idee, vielleicht schaust du mal via LTSpice ob das 
wirklich interessant wäre.

von Rolf D. (rolfdegen)


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An dem langsamen Regelverhalten würde sich ja nichts ändern. Man müsste 
schon die Netzteilschaltung an sich ändern. Die Strombegrenzung reagiert 
innerhalb von 2ms und ist damit ausreichend schnell. Die 
Spannungsregelung ist dafür aber sehr langsam (> 700ms von 0V auf 10V).

: Bearbeitet durch User

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