Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schaltungsanalyse/Fragen LM723 (CBMaster 7/9A)


von Dirk S. (dirksan)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Beim durchstöbern des Kellers fand ich ein CB-Master Netzgerät 7/9A (aus 
Jugendtagen) wieder, welches ich seinerzeit als defekt eingemottet und 
dann vergessen hatte. Also dachte warum nicht reparieren... (long storry 
short -> der 723 (hier ein UA723CN von TI) ist wohl defekt (muss noch 
Ersatz besorgen)).
Was mich aber beschäftigte, ist die Schaltung ansich. Um diese besser zu 
verstehen, habe ich angefangen diese mit LTSpice zu simulieren (angh. 
ZIP-File) und endete hierbei mit a) einer Frage zur Schaltung und b) 
seltsames Simulations-Verhalten, das ich nicht recht verstehe.

zu b)
unter Last (RL<=2 Ohm) bekomme ich nur dann stabile Ausgangsspannungen, 
wenn ich die Spannungsquelle mit mehr als 33V "betreibe". Der echte 
Transformator hat eine (gemessene und beschriftete) Ausgangsspannung von 
22V. Senke ich die Spannungsversorgung ab, bekomme ich Rippel bis hin zu 
50Hz Oszillationen von mehreren Volt. Da das echte Netzteil ja mal 
funktionierte: handelt es sich hier um Schwächen des LM723 Modells - 
oder übersehe ich was wesentliches?

zu a)
Kann mir jemand die Funktion der Sub-Schaltung rund um die LED, Q1 und 
Q2 erklären? Verstehe nicht genau, warum da auf den Ausgang des 723 
rückgekoppelt wird. (bin von Hause aus Informatiker ;-))

Wäre toll, wenn einer der 723-Experten mir Licht ins Dunkel bringen 
könnte. Und - nein, es geht nicht primär um die Reparatur sondern darum, 
was dazu zu lernen...

Beste Grüße,
Dirk

: Bearbeitet durch User
von Michael M. (michaelm)


Lesenswert?

Dirk S. schrieb:
> diese mit LTSpice zu simulieren (angh. ZIP-File)

Da hier nicht alle Leser LTspice benutzen, wäre es schön, dein dort 
simuliertes Schaltbild zu sehen. ;-)

von Dirk S. (dirksan)


Lesenswert?

Hallo Michael,

das hatte ich mir schon gedacht und der Einfachheit halber auch noch als 
PDF an den initialen Post angehägt.

Gruß, Dirk

von Thomas W. (goaty)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Das ist wohl eine Abschaltung des Ausgangs bei (?) Überstrom oder 
Überspannung. Nicht sicher.
Oder es regelt die Spannung am Ausgang wenn keine Last ?

: Bearbeitet durch User
von Dirk S. (dirksan)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hier aber auch nochmal ein Screenshot aus LTSpice.

von Michael M. (michaelm)


Lesenswert?

> ...das hatte ich mir schon gedacht und der Einfachheit halber auch noch als
> PDF an den initialen Post angehägt.

Ich hatte die Hoffnung, dass das dann "aufgeräumter" aussieht. :-D

Q1/Q2 + LED = Überstrom-/Kurzschlussanzeige

von Dirk S. (dirksan)


Lesenswert?

Thomas W. schrieb:
> Überstrom oder Überspannung.
Hallo Thomas,

so was hatte ich mir auch schon überlegt, wobei ich eher auf die 
Implementierung des Wortes "Kurzschlusssicher" auf der Frontplatte 
getippt hätte - also Überstrom.  Allerdings tue mich aber etwas schwer 
mit dem Gedanken, dass man dem Regler so brachial von aussen "ins 
Handwerk pfuschen" möchte...

Dirk

von Michael M. (michaelm)


Lesenswert?

Was misst du denn an:

Pin 11/12?
Pin 5/6
Ausgang?

jeweils ohne Last und mit moderater Last? Ab welcher Last beginnt das 
Dilemma?

: Bearbeitet durch User
von Thomas W. (goaty)


Lesenswert?

Ist der PDF-Schaltplan wirklich richtig ? Sieht mir seltsam aus.
- Brücke über C1
- Keine Strommessung über R9

von Dirk S. (dirksan)


Lesenswert?

Michael M. schrieb:

>Ich hatte die Hoffnung, dass das dann "aufgeräumter" aussieht. :-D
Hmpf - shame on me!

> Q1/Q2 + LED = Überstrom-/Kurzschlussanzeige
Also eine reine Anzeige? Nichts, was aktiv in die Regelung eingreift?

von Thomas W. (goaty)


Lesenswert?

Doch, Q1 zieht doch den Ausgang runter.

von Michael M. (michaelm)


Lesenswert?

>> Q1/Q2 + LED = Überstrom-/Kurzschlussanzeige
> Also eine reine Anzeige? Nichts, was aktiv in die Regelung eingreift?

Die Regelung erfolgt über den I.-Eingang mit der Ref-Spannung am 
N.I.-Eingang, siehe w.o. Innenschaltung 723

von Michael M. (michaelm)


Lesenswert?

Thomas W. schrieb:
> Doch, Q1 zieht doch den Ausgang runter.

Aber nur im Fehlerfall die Steuerspannung für die Ausgangs-Transen

von Thomas W. (goaty)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Das Bild hab ich mal gespiegelt, so daß man von "oben" draufschaut.

von Dirk S. (dirksan)


Lesenswert?

Thomas W. schrieb:
> Ist der PDF-Schaltplan wirklich richtig ? Sieht mir seltsam aus.
Ja und Nein

> - Brücke über C1
Die Brücke über C1 ist mir heute Nacht reingerutscht - allerdings hatte 
ich das KiCad auch nur initial zum rekonstruieren der Platinen 
verwendet...

> - Keine Strommessung über R9
Das ist genau so Implementiert - sieht man auch auf dem Foto der Platine 
(im initialen Post).

von Thomas W. (goaty)


Lesenswert?

Scheint im Bild aber zwei Widerstände an Pin2 verbunden ? Oder täuscht 
das ?

von Dirk S. (dirksan)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Michael M. schrieb:
> Was misst du denn an:

Simuliert bei 22V/50Hz

>mit moderater Last?
=> 20 Ohm -> 700mA
 11/12 -> ca. 16,8V mit 0,5V Amplitude
 5/6 -> 7V

ohne Last
 das Gleiche

>Ab welcher Last beginnt das Dilemma?
Bei einer Versorgungspannung von 22V bei RL=12Ohm/0,8A 
(WannGehtsLos.png)
Wenn ich die Verorgungsspannung aber auf 33V anhebe, kann ich die Last 
problem los bis auf 9A treiben (33V-AC.png).

von Michael M. (michaelm)


Lesenswert?

Das sind jetzt die Werte der Simu?!
Und in real die gleichen Ergebnisse?

Nebenbei: 'Real' wird sich der 723 über einen 100 nF direkt am IC über 
die Betriebsspannungsanschlüsse nicht beschweren ...

Sag bitte nochmal, was n007 (türkis) genau ist?

: Bearbeitet durch User
von Dirk S. (dirksan)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Thomas W. schrieb:
> Scheint im Bild aber zwei Widerstände an Pin2 verbunden ? Oder täuscht
> das ?

Du hast recht! An Pin2 hängt nicht nur R5 (nach Pin3) sondern auch R7 
mit 1,2k nach Masse. Da ist mir wohl ein Fehler unterlaufen.
Vielen Dank, für den Hinweis. Hier hatte ich wohl ein klassisches 
Wald/Bäume-Problem. Allerdings - ändert sich durch das "umbauen" nicht 
wirklich was ;-)

von Dirk S. (dirksan)


Lesenswert?

Michael M. schrieb:
> Das sind jetzt die Werte der Simu?!
Ja

> Und in real die gleichen Ergebnisse?
Muss ich heute Abend messen - allerdings gehe ich davon aus, dass der 
723 defekt ist und ich habe noch keinen Ersatz. Den 2N3055 hatte es auch 
gekostet - den hatte ich aber noch hier.

> Nebenbei: 'Real' wird sich der 723 über einen 100 nF direkt am IC über
> die Betriebsspannungsanschlüsse nicht beschweren ...
ja - packe ich auf die Verbesserungs-Liste, danke.

> Sag bitte nochmal, was n007 (türkis) genau ist?
n007 ist die Spannung an Pin12/11

: Bearbeitet durch User
von Toxic (Gast)


Lesenswert?

Der Schaltplan ist zeichnerisch eine Katastrophe.Wollte dann etwas 
Ordnung reinbringen hab dann aber nach einigen Minuten wieder 
aufgehoert,weil diverse Dinge einfach nicht stimmen koennen: z.B. wird 
die Led nie leuchten koennen,da ja parallel eine Basis-Emitterdiode 
liegt.Die Current-Limit-Funktion duerfte wohl auch nicht funktionieren 
und eine Spannungseinstellung wird trotz des Potis nicht moeglich sein - 
da kann der Schleifer stehen wo er will....
Der TO sollte nochmals in Ruhe ALLES abchecken.

Beitrag #6719938 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Toxic (Gast)


Lesenswert?

Nicht schalten! Es wird gearbeitet! schrieb im Beitrag #6719938:
> Die LED dient zur Anzeige dafür, daß die B-E-Strecke des
> Transistors von uns gegangen ist.

👍

Beitrag #6719991 wurde von einem Moderator gelöscht.
von MaWin (Gast)


Lesenswert?

Dirk S. schrieb:
> CBMaster_5-9A.pdf

Abenteuerlich, 9A mit einem 2N3055 regeln zu wollen. Zudem bei Einsatz 
der Strombegrenzung statt -abschaltung. Das geht ruck-zuck ausserhalb 
der DC-SOA.

Und dann noch mit 4700uF Siebelko.

Das war p.m.p.o. Made in Germany.

Dass Spice schwingt und die Realität nicht oder umgekehrt, hatte ich 
auch schon öfter. Wenn es nicht am Modell liegt, sollte man den 
Phasengang aufnehmen, ob er immer weit weg von den Polen ist.

von Dirk S. (dirksan)


Lesenswert?

Toxic schrieb:
> Der Schaltplan ist zeichnerisch eine Katastrophe.Wollte dann etwas
> Ordnung reinbringen hab dann aber nach einigen Minuten wieder
> aufgehoert,...
Schade - das hätte mich definitiv weitergebracht. Wie oben geschrieben, 
ich bewege mich hier fernab meiner Kerndomäne - jeder Tipp, jede 
Hilfestellung ist herzlich willkommen, auch was Darstellungsschwächen 
angeht ;-)

> weil diverse Dinge einfach nicht stimmen koennen: z.B. wird
> die Led nie leuchten koennen,da ja parallel eine Basis-Emitterdiode
> liegt.
Ja, außer am Multimeter hab ich die real auch noch nie leuchten sehen 
;-)
Aber was soll ich sagen? Hab die Platine jetzt wieder und wieder 
durchgeschaut und nachgemessen: die Ecke ist physisch genau so wie im 
Schaltplan angegeben...

>Die Current-Limit-Funktion duerfte wohl auch nicht funktionieren
Kann ich nicht beurteilen: In der Simulation fängt die Ausgangsspannung 
bei hoher Last (in Abh. zur Spannungsversorgung) an zu oszillieren und 
in der realen Schaltung möchte ich aktuell Vermeiden, weitere Bauteile 
zu vaporisieren...

> und eine Spannungseinstellung wird trotz des Potis nicht moeglich sein -
> da kann der Schleifer stehen wo er will....
Doch, das funktioniert sowohl in der Simulation, als auch real.

> Der TO sollte nochmals in Ruhe ALLES abchecken.
Getan und außer dass sich der Fauxpas mit R7 (s.o.) nochmals bestätigt 
hat, leider keine weitere Abweichung zur physikalisch vorliegenden 
Platine gefunden :-(

BTW: hatte mich nach Michaels Frage, wie sich die Real-Schaltung 
verhält, auf den Weg gemacht und einen neuen LM723 besorgt. Ausgetauscht 
und das Netzteil scheint im Rahmen seiner Möglichkeiten zu 
funktionieren. Habe das jetzt bei moderater Last getestet und kann 
keinerlei Schwingungsneigung am Vout des 723 messen...

: Bearbeitet durch User
von Michael M. (michaelm)


Lesenswert?

Simu ist eben nicht alles. :-))

von Toxic (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Dirk S. schrieb:
>> und eine Spannungseinstellung wird trotz des Potis nicht moeglich sein -
>> da kann der Schleifer stehen wo er will....
> Doch, das funktioniert sowohl in der Simulation, als auch real.

Das war mein Fehler.Spannungseinstellung ist moeglich.Hatte beim 
"Aufraeumen" voruebergehend schon zuviel entfernt und dann einen 
Widerstand uebersehen...

OK - ich habe deine Schaltung mal simuliert.Sie funktioniert - zumindest 
was die Spannungsregelung angeht.
Das Problem das du glaubst zu haben ist keines.Du kannst max. eine Last 
von 2Ω bei einer Ausgangsspannung von 14V anschliessen.Wenn du kleiner 
Werte nimmst,wird der Ripple am Elko so hoch, dass die untere Spitze des 
Ripples unter 14V faellt und damit natuerlich auch der Ripple am Ausgang 
erscheint.
Bei 2Ω fliesst ein Strom von 14V/2Ω = 7A.Das ist ein absoluter 
Waerme-Haertetest fuer die Endstufe.....
Wenn die Schaltung kurzgeschlossen wird duerfte die Schaltung tot sein 
da keine Strombegrenzung vorhanden ist (bezogen natuerlich auf deine 
Schaltung)

Ich habe dann diese Schaltung modifiziert indem ich die Verdrahtung so 
veraenderte ,dass sie der allgemein ueblichen Beschaltung entspricht.Die 
Strombegrenzung liegt dann bei ca. 6A (0.6V/0.11Ω )und wird "sauber" 
geregelt.Jetzt kann man die Schaltung auch kurzschliessen ,ohne dass 
einem gleich die Endstufe entgegen fliegt.

Nur: Ist diese Modifikation wirklich notwendig oder liegt doch noch ein 
Fehler im Schaltplan vor?
Die zusaetzliche Led und die Kleintransistoren sind mir ein Raetsel 
obwohl ich mir schon vorstellen koennte wozu sie dienen sollen:z.B. 
Ueberstrom anzeigen.Aber auch hier glaube ich liegt ein Schaltplanfehler 
vor,denn sie sind momentan komplett nutzlos.Es ist 2:00 und hab 
gedanklich schon laengst abgeschaltet....
===========================
Noch was:der Trafo hat 22V.Das ist die Effektivspannung.In der 
Spicesimulation musst du aber den Spitzenwert eingeben also 
22V*1.414=31V

von Dirk S. (dirksan)


Lesenswert?

Toxic schrieb:
Hallo Toxic,

> Es ist 2:00 und hab
> gedanklich schon laengst abgeschaltet....
Puha - dein Post ist von 3:46... jetzt hab ich ein schlechtes Gewissen, 
dich mit sowas um den Schlaf gebracht zu haben.

Und nicht zuletzt deshalb, möchte ich dir nochmal ganz herzlich für 
deine Arbeit und die Ausführungen danken. Das bringt mich auf jeden Fall 
weiter. Beim lesen deines Posts hatte mehr als nur einen Aha-Moment. Als 
"nicht Elektroniker" gehört das zu den wenigen Momenten, in denen sich 
die Gelegenheit bietet, nicht nur im Autodidakt-Modus ein Stück weiter 
zu kommen und was zu lernen.

Danke!

Beste Grüße,
Dirk

: Bearbeitet durch User
von Toxic (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Toxic schrieb:
> Aber auch hier glaube ich liegt ein Schaltplanfehler
> vor,denn sie sind momentan komplett nutzlos.

Ich hab mir das nochmal etwas genauer angesehen.Die Led die du 
eingesetzt hast, hat weil du ihr keinen bestimmten Typ zugewiesen hast 
nur die Funktion einer normalen Diode die einen erheblichen Teil des 
Basistromes vom 2SC1518 abzieht,so dass der in der Simulation nicht 
leiten kann.
Setzt man eine "richtige" Led ein oder laesst sie ganz weg,leitet der 
Transistor und zieht die Basis der Endstufe Richtung Masse,was einem 
kurzschlusschutz gleichkommt.
Ich gehe jetzt nicht in's Detail,weil diese Strombegrenzung in der 
Simulation nicht richtig funktioniert - nicht wegen LTspice,sondern weil 
mit dem Schaltplan immer noch eine Kleinigkeit nicht stimmen kann.
Ich koennte jetzt selbst Aenderungen vornehmen,aber das macht keinen 
Sinn.

Anbei die LTspice-Dateien.Der Led musst du noch einen bestimmten Typ 
zuweisen,wenn du spaeter noch sebst simulieren willst.

von Dirk S. (dirksan)


Lesenswert?

Toxic schrieb:
> Toxic schrieb:

> Setzt man eine "richtige" Led ein oder laesst sie ganz weg,leitet der
> Transistor und zieht die Basis der Endstufe Richtung Masse,was einem
> kurzschlusschutz gleichkommt.
Habe das reale Netzteil gerade wieder zusammengebaut und wollte zum 
Schluss noch die Ausgangsspannung einstellen. Multimeter angeklemmt, auf 
13.8V abgeglichen und dann wollte ich noch zu sehen, was die Spannung 
unter Last macht. Ich hatte ein 15W/12V Birnchen rumliegen und hatte es 
kurzerhand an die Ausgangsklemmen gehalten, mit dem Erfolg, dass das 
Netzteil die Ausgangsspannung abschaltete. Und das „gelatched“. Soll 
heißen, so lange, bis ich es einmal aus- und wieder eingeschaltet hatte.
Wenn ich das Birnchen bereits vor dem Einschalten anschließe, löst der 
Kurzschlußschutz nicht aus... Ich nehme an, das kommt vom hohen 
Einschaltstrom des Glühbirnchens, als Kaltleiter.

Passt das ungefähr zu deinem prognostizierten Verhalten aus der 
Schaltung?
Achso: die LED leuchtet dabei nie ;-)

> Anbei die LTspice-Dateien.Der Led musst du noch einen bestimmten Typ
> zuweisen,wenn du spaeter noch sebst simulieren willst.
Super, vielen Dank nochmals.

Ich werde mich aber erst morgen nochmals eingehend mit der Simulation 
beschäftigen, da ich morgen leider recht früh raus muss.

So far,
Dirk

: Bearbeitet durch User
von Toxic (Gast)


Lesenswert?

Dirk S. schrieb:
> Passt das ungefähr zu deinem prognostizierten Verhalten aus der
> Schaltung?

So etwas hatte ich mir gedacht,da eine kontinuierliche Stromregelung mit 
dem 33uF eigentlich nicht denkbar ist und die LM723-interne 
Stromregelung sowieso besser waere.Aber eine Kleinigkeit fehlt in deinem 
Schaltplan um diese Art von "Selbsthalteschaltung" zu erreichen.
Bist du sicher,dass die Kleintransistoren auch wirklich Transistoren 
sind?Denkbar waere das der "Transistor" der die Basis auf Masse zieht 
eventuell ein Thyristor ist.Einmal gezuendet,immer gezuendet.Da muss man 
dann das Netzteil tatsaechlich abschalten.Der 33uF Kondensator sorgt 
fuer eine ziemliche Abschaltverzoegerung,damit das Netzteil nicht wegen 
jedem kleinen Huster gleich abschaltet.
Falls kein Thyristor dabei ist,ist ebenso denkbar ,dass die 2 
Transistoren einen Thyristor simulieren sollen.Dazu muessten sie aber 
etwas anders verschaltet sein.Eventuell hast du dich mit den 
Anschlussbelegungen vertan.

Alles nur Vermutungen und viel bla,bla von mir.Viel ist ja an dem 
Netzteil nicht dran - muss mir da auch nochmal das Schaltbild genauer 
ansehen.Immerhin weiss ich nun definitiv,das wir es nicht mit einer 
Stromregelung zu tun haben sondern einer knallharten OFF-Funktion ,die 
das Netzteil abschaltet wenn der Strom zu hoch wird.

von HabNix (Gast)


Lesenswert?

An Pin 2 vom LM723 gehen zwei Widerstände (einer fehlt).
Macht doch erst einmal brauchbare Fotos, auf denen man auch die Farben 
der Widerstände erkennen kann. R8 ist eine Drahtbrücke an Minus und 
sollte im Schaltplan zur Orientierung auch vorhanden sein.

MfG

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.