Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Lineare Netzteile und kapazitive Last


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Holger L. (symetron)


Lesenswert?

Moin

Wie gehen eigentlich Labornetzteile am Markt mit kapazitiven Lasten um?

Die Specs, die ich bisher so finden konnten, haben üblicherweise Angaben 
wir "Bei Laständerung von x auf y Ampere stabilisiert sich die Spannung 
binnen z Millisekunden". Was kapazitive oder induktive Lasten angeht, 
wird sich ausgeschwiegen.

Üblicherweise hat's da ja am Ausgang einen überschaubaren Kondensator 
und einen hochohmigen Spannungsteiler (lass es 100k sein), einen 
Zener-Diode, Referenz, was auch immer, fürs Feedback. Nichts, wo man 
rgroß Strom loswerden könnte.

Jetzt stelle ich mir vor, ich schließe 10 mF an, lade die auf 36 Volt, 
und regle dann auf 3.3 Volt herunter. Sinnvoll oder nicht...

Dann muss sich erstmal der Kondensator entladen - über die 100 k. Das 
dauert dann nicht mehr Millisekunden.

Sind die Netzteile dafür überhaupt "zuständig"?

Sehe ich den Wald vor lauter Bäumen nicht?

Gruß
Holger

: Verschoben durch Moderator
von Helmut -. (dc3yc)


Lesenswert?

Warum willst du da noch so einen großen Kondi hinhängen? Die Netzteile 
sind doch auch ohne stabil genug.

von oszi40 (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Normalerweise schaltet man ohne triftigen Grund keinen dicken Elko 
hinter ein Labornetzteil, weil er durch seine Speicherkapazität die 
Einstellung der Strombegrenzung im NT fast wirkungslos ist. Auf diese 
Weise ist bestimmt schon mancher kleine Transistor in der 
angeschlossenen Test-Schaltung gestorben.

von Christian M. (likeme)


Lesenswert?

Gossen Konstanter SSP > 50A saugen dir bis zu einem gewissen Strom den 
Kondensator leer. Viele Netzteile können das nicht, wenn das nicht geht 
musst du einen Grundlastwiderstand an dein Supply legen. Bipolare 
Netzteile (Leistungs OP am Ausgang) saugen soviel wie sie liefern 
können. Nachteil, oft sehr teuere Geräte. Sind im Grunde 
Leistungsverstärker die DC können.

: Bearbeitet durch User
von Holger L. (symetron)


Lesenswert?

> Normalerweise schaltet man ohne triftigen Grund keinen dicken Elko
> hinter ein Labornetzteil, weil er durch seine Speicherkapazität die
> Einstellung der Strombegrenzung im NT fast wirkungslos ist.

Kleines Missverständnis. Das Netzteil hat einen Kleinen Elko.

Jetzt komme ich als Bastler, und schließe da einen großen Elko an.

Erstmal saugt der ohne Ende. Und was mich mehr interessiert. Was 
passiert, wenn ich jetzt am Netzteil die Spannung runter regele. Der 
geladene große Elko muss jetzt ja die Ladung irgendwohin loswerden.

von Christian M. (likeme)


Lesenswert?

Die Ladung bleibt im Elko solange bis die rausgesaugt wird. Wenn dein 
Netzteil nicht saugt oder belastet, aktiv runterzieht, dann eben 10V am 
Kondensator für lange Zeit. 90% der Netzteile können nicht belasten, 
also Strom aufnehmen.

: Bearbeitet durch User
von Andras H. (kyrk)


Lesenswert?

Holger L. schrieb:
> Erstmal saugt der ohne Ende. Und was mich mehr interessiert. Was
> passiert, wenn ich jetzt am Netzteil die Spannung runter regele. Der
> geladene große Elko muss jetzt ja die Ladung irgendwohin loswerden.

A:Manche Netzteile können keinen Strom senken. Kapazität bleibt so lange 
geladen biss es sich selber entlädt oder durch andere Widerstände.

B:Andere Netzteile können Strom senken. Da wird das Kapazität dann 
entladen. Vermutlich gibt es hier auch eine Stromgrenze was man 
einstellen kann. Diese Netzteile kosten viel Geld. Wenn du kein Geld 
hast dann nimmst du Option A plus einen externen Widerstand. Das wird 
dein Kapazität leer saugen.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


Lesenswert?

Christian M. schrieb:
> wenn das nicht geht
> musst du einen Grundlastwiderstand an dein Supply legen.

Holger L. schrieb:
> Der
> geladene große Elko muss jetzt ja die Ladung irgendwohin loswerden.

Deswegen die Aussage des vor-Schreibers.

mfg

von Volker (Gast)


Lesenswert?

Möglichkeit C:

Netzteil geht kaputt. Ist mir mal passiert als ich einen Akku 
angeschlossen hatte. Ein Akku ist mit einem sehr großen Kondensator 
vergleichbar.

Gute Netzteile gehen aber nicht kaputt.

von Dieter (Gast)


Lesenswert?

Volker schrieb:
> Netzteil geht kaputt. Ist mir mal passiert als ich einen Akku
> angeschlossen hatte. Ein Akku ist mit einem sehr großen Kondensator
> vergleichbar.
>
> Gute Netzteile gehen aber nicht kaputt.

Kann verhindert werden, indem eine Diode vom Ausgang auf den Eingang 
gelegt wird analog zu dieser Schaltung:
Beitrag "Freilaufdiode über Spannungsregler notwendig ?"

von Michael B. (laberkopp)


Lesenswert?

Holger L. schrieb:
> Dann muss sich erstmal der Kondensator entladen - über die 100 k. Das
> dauert dann nicht mehr Millisekunden

Ja. Wobei es meist weniger als 100k sind.

> Sind die Netzteile dafür überhaupt "zuständig"?

Nein.

von Helmut -. (dc3yc)


Lesenswert?

Dieter schrieb:
> Kann verhindert werden, indem eine Diode vom Ausgang auf den Eingang
> gelegt wird

Wie willst du die in einem Labornetzteil verlegen?

von Axel S. (a-za-z0-9)


Lesenswert?

Holger L. schrieb:
>> Normalerweise schaltet man ohne triftigen Grund keinen dicken Elko
>> hinter ein Labornetzteil, weil er durch seine Speicherkapazität die
>> Einstellung der Strombegrenzung im NT fast wirkungslos ist.
>
> Kleines Missverständnis. Das Netzteil hat einen Kleinen Elko.
> Jetzt komme ich als Bastler, und schließe da einen großen Elko an.
>
> Erstmal saugt der ohne Ende.

Das ist dem Netzteil im Normalfall egal. Die Stromregelung begrenzt den 
Ausgangsstrom.

> Und was mich mehr interessiert. Was
> passiert, wenn ich jetzt am Netzteil die Spannung runter regele. Der
> geladene große Elko muss jetzt ja die Ladung irgendwohin loswerden.

Wurde doch schon gesagt: der Elko hält die Spannung, bis er durch die 
Last und den Feedback-Spannungsteiler (der hat nicht 100K, wie von dir 
angenommen) entladen ist.

Das gilt für die meisten, sogenannten Einquadranten-Netzteile. Wenn du 
Ausgangsspannung und Ausgangsstrom in einem Diagramm darstellst, dann 
hat das 4 Quadranten [1].

Diese Sorte Netzteil arbeitet nur in einem Quadranten: I (bzw. III). 
Spannung von 0..Maximalwert und Strom von 0..Maximalwert. Wobei die 
beiden Maximalwerte das gleiche Vorzeichen haben. Wobei du ja nach Wahl, 
welche Klemme du als 0 betrachtest, im Quadranten I oder III landest.

Es gibt auch Zweiquadranten-Netzteile (Kombination von Quelle und 
Senke). Und für Leute mit viel Geld sogar Vierquadranten-Netzteile. 
Beide würden deinen Kondensator mit dem eingestellten Stromlimit 
entladen. Also auch nicht instantan, aber zumindest überhaupt.

[1] https://de.wikipedia.org/wiki/Quadrant

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Helmut -. schrieb:
> Dieter schrieb:
>> Kann verhindert werden, indem eine Diode vom Ausgang auf den Eingang
>> gelegt wird
> Wie willst du die in einem Labornetzteil verlegen?
Auch wenn Offtopic:

Diese Allerweltsangstdiode nur benötigt, wenn
1. die Ausgangsspannung des Linearreglers über 8V ist UND
2. am Ausgang des Linearreglers größere Elkos eingesetzt wurden UND
3. am Eingang des Linearreglers eine Last ist, die diese Elkos entlädt 
UND
4. deshalb die Eingangsspannung schneller abfällt als die 
Ausgangsspannung.

Fazit: ausgerechnet in der verlinken Schaltung 
(Beitrag "Freilaufdiode über Spannungsregler notwendig ?") wird diese von 
Laien gern verwendete "Angstrückwärtsentladediode" mit absoluter Sicher 
nicht benötigt, weil die dortige D1 sowohl die Voraussetzungen 3 wie 
auch 4 sicher verhindert.

von Alfred B. (alfred_b979)



Lesenswert?

Lothar M. schrieb:
> (Beitrag "Freilaufdiode über Spannungsregler notwendig ?")
> die von Laien ... verwendete "Angstrückwärtsentladediode"

... ist übrigens keinesfalls eine FREILAUFDIODE ...

(@Lothar: Daß Du das bestens weißt, ist natürlich klar.)

Eine solche wird nur beim (Ab-)Schalten von Induktivitäten
benutzt, nur deren "weiterfließen wollender" Strom hat ein
Bedürfnis nach "Freilauf" .

[Die Thematik FREILAUF zu verstehen wäre unverzichtbar zum
Verständnis geschalteter (1...4-Quadranten-) Steller - ob
für Motoren, oder als Spannungswandler.

Zwar ging es hier speziell um Linearregler/Analogverstärker
- wobei die Ausgangsparameter kontinuierlich variabel, außer
falls ein Schalter nachgeschaltet - aber mir geht es gerade
um "Quadranten" im Allgemeinen.

@Holger: Auf Nachfrage liefere ich gerne die Erklärung für
die Notwendigkeit von "Freilauf" - kennt man sie, verwechselt
(bzw. benutzt ...) man diesen Begriff NIEMALS (...falsch).]


Axel S. schrieb:
> [1] https://de.wikipedia.org/wiki/Quadrant

Leider wird aber dort auf die Nutzung des Koordinatensystems
samt Quadranten in der ET bzw. LE gar nicht eingegangen.
(Und nicht mal auf deren Seiten "2-/4-Quadrantensteller"...)

Dazu also die Bilder im Anhang, Quellenverweise...

Allg. Erklärung Quadranten (x = U, y = I), oberes Bild:
https://www.analog-praxis.de/spannungswandlung-in-vier-quadranten-a-950986/

Sog. Leistungsflußrichtung (Quelle? Last?), unteres Bild:
https://slideplayer.org/slide/1331362/

: Bearbeitet durch User

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.