Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Festspannungsnetzteil 13,8V 10-12 A schwingt breitbandig


von Jörg W. (dl3to)



Lesenswert?

Hallo miteinander,
ich habe ein Problem mit einer Reihe der Allerweltsnetzteile die es in 
den verschiedensten Größen gibt, je kleiner das NT je mehr kann an 
Leistungshalbleitern weggelassen werden, Sige k45.gif.
Ich nutze ein ähnliches 20-22A Netzteil seit 30 Jahren ohne Probleme.
Es handelt sich um die Variante 10-12A, aber mit der Hilfsspannung für 
die Regelung alan_75.gif Es ist nicht einfach eine Passende Schaltung zu 
finden.
Das Netzteil habe ich mal überlassen bekommen, weil die Längsregler 
laufend starben. Am Kollektor des V12 ist eine Hüllkurve auf dem Scop 
sichtbar, die auf ein HF-Mäßiges schwingen hindeutet. Versuche das 
Produkt mit einem KW-RX abzuhören erbrchte ein Maximum um 10 Khz, was 
ais rauschen warnembar ist. Die Hüllkurve ist bis zur Basis der 3055 
nachweisbar, am Ausgang, also am Emitter nicht mehr, was warscheinlich 
dauerhaft die 2N3055 überlastet. Im Testlauf auch ohne große Last sind 
mir die Längsregler im Langzeittest gestorben.
Als Längsregler sind zwei 2N3055 parallel, der Treiber v26 aus k45.gif 
entfällt, als Treiber wird der V27 geschaltet (D313), warscheinlich 
chinesische 2SD313, es sind keine Ausgleichwiederstände an den 
Längsreglern vorhanden.
Die drei NPN Typen in der Regelung sind die (S9014), warscheinlich 
Chinesische SS9014. Die Stromverstärkung der S9014 ist recht hoch, auch 
die fT liegt bei mindestens 200Mhz, was die Ursache darstellen könnte, 
da kommen die BC547 nicht ran.
Meine Versuche mit BC547C sind nur dahin zielführend gewesen das das 
Schwingen beseitigt werden konnte aber die Ausgangsspannung wegen zu 
geringer Verstärkung nicht errreicht wurde. Ich habe auch mit den 
Kondensaor größen in der Regelung experimentiert.
Von dieser Art Nezteile Laufen viele ohne Probleme, die inneren 
Aufbauten sind annähernd die selben.
Die Spannungen am Ladeelko für den Lastkreis 23,3V im Leerlauf, unter 
Last etwa 18,9V.
Die Hilsspannung am C5 (Ich beziehe mich auf die Bauelementebezeichnung 
auf die Schaltung K45.gif) 30,3V Leerlauf unter Last 20,5V.
Ich denke das auch anderen das Problem untergekommen sein könnte und 
auch eventuell schon bekannt sein könnte.
Ich hoffe keinen Tippfehler gemacht zu haben....
Jörg, DL3TO

von Michael B. (laberkopp)


Lesenswert?

C14 ist fatal, mach den mal weg.

Vermutlich reicht das schon, aber ein C12 bis zum Potiabgriff laufen zu 
lassen wirkt besser.

von Michael M. (michaelm)


Lesenswert?

Jörg W. schrieb:
> ...es sind keine Ausgleichwiederstände an den Längsreglern vorhanden....

Tödliches Design ...
Es wird immer einer der beiden Längstransistoren die Hauptlast 
übernehmen und dann in's Nirvana gehen (und natürlich dann den zweiten 
"mitnehmen"). :-((

: Bearbeitet durch User
von Jörg W. (dl3to)


Lesenswert?

Michael B. schrieb:
> C14 ist fatal, mach den mal weg.
>
> Vermutlich reicht das schon, aber ein C12 bis zum Potiabgriff laufen zu
> lassen wirkt besser.

Wo meist Du den Poti Abgriff ? Am Schleifer, Anfang oder Ende des 
Eistellreglers ?
Das wäre ja ohne Probleme umsetzbar.

von Jörg W. (dl3to)


Lesenswert?

Michael M. schrieb:
> Jörg W. schrieb:
>> ...es sind keine Ausgleichwiederstände an den Längsreglern vorhanden....
>
> Tödliches Design ...
> Es wird immer einer der beiden Längstransistoren die Hauptlast
> übernehmen und dann in's Nirvana gehen (und natürlich dann den zweiten
> "mitnehmen"). :-((

Bin auch schon am Überlegen, die beiden Längsregler mit 
Ausgleichwiederständen zu versehen.

Was mich nur wundert, das K205 unter dem Schreibtisch läuft schon 
mindestens 25 Jahre ohne Beanstandung, da ist nur ein zusätzlicher 
2N3055 als Treiber hinter dem 3SD313 und meines Wissens drei 2n3055 als 
Längsregler auch ohne Ausgleichwiedershintertände verbaut.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


Lesenswert?

Jörg W. schrieb:
> drei 2n3055 als Längsregler ...

Den alten 3055er mit den größeren Chips (höhere B-E-Durchbruchspannung) 
auf einen Kühlkörper thermisch gekoppelt, machte das nicht so viel aus. 
Richard postete das Innenleben verschiedener 3055er Generationen.

Vor Jahren hatte ich mich mal bei einer solchen Parallelschaltung 
vertan, weil ich nicht wußte das die Zuleitung aus einem gut lötbaren 
Kabel aus einer Legierung mit höherem Widerstand bestand. Eines der 
Kabelstückchen hatte ich verschmissen, tja so setzt man Lehrgeld in den 
Sand.

von Mike B. (mike_b97) Benutzerseite


Lesenswert?

na schau doch mal, wo die Spannung an Vc12 herkommt und wo die 
Basis/Basen der 3055 anliegen...
im Alan.gif:
Vc12 kommt über R2-R5 direkt vom Brückengleichrichter
die Basen der 3055 liegen unten rum über V5-R1-C5-V7-R10-R9 auf der 
Sekundärwicklung des Trafos

C5+R13 bilden nur einen Hochpass gegen die 50Hz des Trafos (etwa 260Hz 
Grenzfrequenz)

also: auf der Suche nach der Hüllkurve rückwärts mit dem Oszi 
durchklingeln, oder am besten direkt auf der Sekundärwicklung anfangen

die ZD V6 unten ist sowieso m.M.n. nur eine Schutzschaltung gegen zu 
hohe Eingangsspannung aus der Sekundärseite, bricht diese durch sperrt 
V11 und V12 legt die Basis von V9 und damit die gesamte Leistungsstufe 
auf GND

so würde ICH die Suche beginnen

Die Brücke selbst hat über die Paare R2/C3 sowie R3/C4 zwei parallele 
Tiefpässe die eigentlich alles aus dem oberen Zweig rausfiltern sollten
wenn du an V5 die Hüllkurve hast den +-Abgang der Brücke entlöten und 
ein 12V-20W-Leuchtmittel als Lastwiderstand einsetzen und die Spannung 
kontrollieren

Selbst schwingen könnten die Paare C6+V12 sowie C7+V12
auch C9+V13 können über V12 auf die Basis von V9 zurückstrahlen
wenn obiges nichts bringt dann testweise C6, dann C7 und dann C9 
abklemmen

evtl. selbst kurz ein RC-Tiefpass für 500Hz oder so löten und zwischen 
C5/R13 und V7 setzen um die Hüllkurve auf GND zu legen, WENN sie NICHT 
aus dem Trafo kommt, ansonsten gibt es kurze Rauchsignale...

Die Schaltung kommt mir reichlich bekannt vor aus dem RPS1203,1210 usw.

Beitrag "Netzteil Samlex RPS 1203 Reparatur"
da gab es vor Urzeiten mal ne Diskussion drüber

(Korrekturen gern genommen, man will ja noch was lernen wenn man falsch 
liegt...
p.s. einfach nur Minus-Klicken bringt NIEMANDEM etwas ohne eine 
Erklärung dazu)

: Bearbeitet durch User
von Unwichtig (noname_user)


Lesenswert?

Die Schaltung auf den beiden Plänen hat wohl keine U-Werte mehr nötig?
Das Teil ist mit Tricks versucht etwas zu kompensieren aufgebaut, zu 
sehen an der Funktion von V11, der arbeitet doch ggn. oder beeinflusst 
den V12, u. mit der V10 ist das eine Krückenlösung. Da könnte das 
Schwingen herkommen.
Schon mal mit einem Netzfilter vor dem NT versucht, nicht dass dort auch 
noch Dreck aus dem Stromnetz reinkommt.
Mit den parallelen Dioden an der Sek-Seite ist auch so eine 
Trick-Lösung.
Das komplette Konzept würde ich in die Ecke hauen u. was neues 
einfacheres da reinsetzen, die Leistungs-Tr. könnte man ja übernehmen.

von Mike B. (mike_b97) Benutzerseite


Lesenswert?

Unwichtig schrieb:
> Die Schaltung auf den beiden Plänen hat wohl keine U-Werte mehr nötig?
> Das Teil ist mit Tricks versucht etwas zu kompensieren aufgebaut, zu
> sehen an der Funktion von V11, der arbeitet doch ggn. oder beeinflusst
> den V12, u. mit der V10 ist das eine Krückenlösung. Da könnte das
> Schwingen herkommen.

V12 koppelt doch erst über V9-V8 zurück auf die Basis von V11, kann das 
auf dieser Strecke schwingen?

Um das auszuschließen würde ich den vorher erwähnten zusätzlichen 
Tiefpass auch einmal hinter V7 und damit an die Basis von V11 legen.

von Unwichtig (noname_user)


Lesenswert?

V12 wird an seiner Basis im AP vorgespannt über R3 + V10, diese U wird 
aber von V11 balanciert u. das abhängig auch von der U-Ausgang,
Das ist eine sich gegenseitig beeinflussende Regelung, nur bekommt der 
V11 noch dazu 100 Hz Impulse direkt von der Sek.Seite U~ über V5 + R1 C5 
+ V7 ,
kein Wunder dass da die Leistungs-Tr. sterben , u. die beiden C´s > C7 
u.d C6 sollen das wohl passiv kompensieren?
Ein total unsinniges SchaltungsKonzept.

von Thomas (kosmos)


Lesenswert?

R2 und C7 ist der RC Filter für die Basis von V28, V27 und letztendliche 
VX2, damit kein kein Dreck durchkommen.

R4 wird zu hochohmig sein. Dieser ist ja nur für den Überspannungsfall 
damit V31 dem V28 die Basis runterziehen kann so bremst er aber den 
Basisstrom recht stark ein.

Mein Vorschlag R4 entfernen und R2 auf 2-3kOhm erhöhen oder ein Poti 
reinmachen dann kann man mit dem Filter etwas spielen.

Dieser Bereich stellt einen Kapazitätsmultiplizierer da. Es gibt ein 
Video von dem Eevblog Typen, da glättet damit die Ausgangsspannung einen 
Stepdown-Netzteiles danach ist die Ausgangsspannung astrein.

Was auch ganz gerne bei Audionetzteilen gemacht wird, ist parallel zu 
jeder Gleichrichterdiode einen kleinen Kerko 500V/10-100nF rein zu 
machen, das glättet etwas den Sperrvorgang der Dioden und schützt diese 
zusätzlich vor kurzen Transienten.

von Mike B. (mike_b97) Benutzerseite


Lesenswert?

Unwichtig schrieb:
> V12 wird an seiner Basis im AP vorgespannt über R3 + V10, diese U wird
> aber von V11 balanciert u. das abhängig auch von der U-Ausgang,
> Das ist eine sich gegenseitig beeinflussende Regelung, nur bekommt der
> V11 noch dazu 100 Hz Impulse direkt von der Sek.Seite U~ über V5 + R1 C5
> + V7 ,
> kein Wunder dass da die Leistungs-Tr. sterben , u. die beiden C´s > C7
> u.d C6 sollen das wohl passiv kompensieren?
> Ein total unsinniges SchaltungsKonzept.

Das Schaltungskonzept ist uralt und millionenfach genutzt...

Die 100Hz Impulse, die du wahrscheinlich aus dem Differenzierglied 
C5/R13 erkennen willst, lassen sich nicht simulieren, V11 bekommt eine 
saubere 0,7V Vorspannung.

von Mike B. (mike_b97) Benutzerseite


Lesenswert?

Thomas schrieb:
> Mein Vorschlag R4 entfernen und R2 auf 2-3kOhm erhöhen oder ein Poti
> reinmachen dann kann man mit dem Filter etwas spielen.

ohne die Vorspannung über R4 funktioniert die ganze Schaltung nicht, 
weil weder V28 noch V27 überhaupt leitend werden können

wie oben geschrieben kommt über V21 eine saubere 0,7V die über R7-R6 
eine Vorspannung für alle 3055 ergeben
was bedeutet das?
alle 3055 steuern Vollgas durch, oder?
so würde ich das interpretieren...

https://groups.io/g/funwithtransistors/topic/ps_problem/76213479
hier wurde das Ganze nochmal diskutiert, ich les mir das jetzt nicht 
alles durch...

von Unwichtig (noname_user)


Lesenswert?

Mike B. schrieb:
> wie oben geschrieben kommt über V21 eine saubere 0,7V die über R7-R6
> eine Vorspannung für alle 3055 ergeben
> was bedeutet das?
> alle 3055 steuern Vollgas durch, oder?
> so würde ich das interpretieren...

Über einen C8 mit 100 nF fließt aber kein solcher Strom, u. über 20 KOhm 
würde der auch nicht reichen die Kaskade zu treiben,
Der R7 ist der Meß-Wertgeber für den V30 zur Abregelung wenn die 
U-Ausgang zu hoch kommen würde, denn der bremst dann den V31 in seiner 
Basis-Strom-Versorgung runter, womit die Regelschleife erklärt wäre?

von Mike B. (mike_b97) Benutzerseite


Lesenswert?

Unwichtig schrieb:

> Über einen C8 mit 100 nF fließt aber kein solcher Strom, u. über 20 KOhm
> würde der auch nicht reichen die Kaskade zu treiben,
> Der R7 ist der Meß-Wertgeber für den V30 zur Abregelung wenn die
> U-Ausgang zu hoch kommen würde, denn der bremst dann den V31 in seiner
> Basis-Strom-Versorgung runter, womit die Regelschleife erklärt wäre?

Ja korrekt, unten rum nur Spannung aber Strom nicht beachtet.
Die Regelschleife ist klar. Aber schwingt die auch, also bis zu den 
beobachteten 10kHz? eher nicht, oder?

von Mike B. (mike_b97) Benutzerseite


Lesenswert?

Gott was geht mir dieses korrektur-/kommentarlose Minus-Geklicke auf den 
Zeiger...
Wenn du was zu sagen hast dann sag es,
ansonsten unterlasse deine nichtsnutzigen Negativbewertungen!
wer auch immer da minusklickt...

: Bearbeitet durch User
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


Lesenswert?

Aus einer Bastelzeitschrift kenne ich noch die Variante, wo ein 
Widerstand von dem Ausgang (oder Versorgung) direkt auf die Basis vom 
Transistor V31 ging. Wenn der Schleifer des Potis abhob, sprang dadurch 
die Ausgangsspannung nach unten statt hoch.

Die Spannungsverstärkung der Differenzstufe aus V31 und V28 durfte auch 
nicht zu hoch werden, wegen der Schwingungsneigung. Die Schaltung ist 
auch empfindlich, wenn einer der Elkos nicht mehr ganz ok wäre im 
Hinblick auf Leckströme, ESR und Kapazitätsverluste.

Als Versuch könnte man auch einen Kondensator zwischen Collektor und 
Basis hängen und sehen, was dieser Tiefpass auf die Schwingneigung 
bewirkt.

Beitrag #7517851 wurde vom Autor gelöscht.
von Mike B. (mike_b97) Benutzerseite


Lesenswert?

Dieter D. schrieb:
> Die Spannungsverstärkung der Differenzstufe aus V31 und V28 durfte auch
> nicht zu hoch werden, wegen der Schwingungsneigung. Die Schaltung ist
> auch empfindlich, wenn einer der Elkos nicht mehr ganz ok wäre im
> Hinblick auf Leckströme, ESR und Kapazitätsverluste.
>
> Als Versuch könnte man auch einen Kondensator zwischen Collektor und
> Basis hängen und sehen, was dieser Tiefpass auf die Schwingneigung
> bewirkt.

beim Problem mit der 10kHz Hüllkurve bleibt aber der Lösungsansatz 
erhalten
- ist die Störung schon vor/hinter dem Brückengleichrichter kann es nur 
Netzspannung, Trafo oder der C vor der Brücke sein
- ist die Störung nicht dort sondern erst in der Ausgangsspannung wäre 
(defekte Kondensatoren usw ausgeschlossen) eine Löschung/Unterdrückung 
der Schwingung mittels eines Tiefpassfilters vor der Basis von V30 der 
einfachste Weg

Oder?
Vielleicht meldet sich der op ja nochmal.

: Bearbeitet durch User
von Andrew T. (marsufant)


Lesenswert?

Mike B. schrieb:
> Oder?
> Vielleicht meldet sich der op ja nochmal.

Möglich das er sich meldet/noch mitliest

Ich kann Dir da nur bei meinem Netzteil (Typ wie das in k45.gif 
gezeichnete) eine erfolgreiche Lösung nennen:

- ein 4,7nF Folienkondensator zwischen B und C der Gruppe VX2.
- und zusätzlich eine Ferritperle auf die Basiszuleitung von V26.

Seitdem läuft mein NT ohne "Mucken".

Was den Rest der obigen Beschreibungen angeht zur Klarstellung: Die 
"Anlaufschaltung" aus R1/R10/V20/C8 steuert mit   50Hz  (nicht 100, da 
Halbwellenbetrieb)  den   V30 an,
bis die Ausgangsspannung hochgelaufen ist. Dann wird über R7/V21 dieser 
Teil geblockt.
Fällt die Ausgangsspannung (wegen Überlast, Kurzschluss,...) wiederholt 
sich das natürlich.

von Mike B. (mike_b97) Benutzerseite


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Andrew T. schrieb:
> Was den Rest der obigen Beschreibungen angeht zur Klarstellung: Die
> "Anlaufschaltung" aus R1/R10/V20/C8 steuert mit   50Hz  (nicht 100, da
> Halbwellenbetrieb)  den   V30 an,

wenn ich das in ltSpice simuliere hab ich nach C8/R13 und vor V21 jetzt 
eine 50Hz getaktete Spannung, die aber zeitlich keinen Zusammenhang zum 
Startverhalten darstellt, dies wird nur durch die Aufladung des 
C1-Glättungs-Elkos bestimmt
C5 taktet erst viel später, ebenfalls unabhängig von der Halbwelle über 
D5-R1

wer damit rumspielen möchte, ich habs mal näherungsweise in ltspice 
zusammengeschoben, nach dem alan-75k-Bild oben
ergo stimmen die diskutierten Bauteil-Nummern nicht zur Schaltung
einige passende Bauteile fehlen mir

: Bearbeitet durch User
Beitrag #7518317 wurde vom Autor gelöscht.
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.