Moin Zusammnen. Ich möchte ein Spannungsprofil nachbilden und meine Labornetzteile sind einfach viel zu langsam dafür um eine Anstiegszeit von 20 V auf 160 V in etwa 1ms zu schaffen. Der Strom beträgt hierbei etwa 12 A oder 240 W. Ich brauche das Ganze nur zu Testzwecken und wollte da an sich nicht viel Zeit investieren. Ich dachte nun daran meine Labornetzteile auf 160 V / 12 A einzustellen und hinterher eine lineare Endstufe zu schalten. Ich hab hier leider nur beschränkt Ahnung :D. Die Verluste bei 20 V belaufen sich dann auf (160 V - 20 V)*12A = 1680 W. Finde ich nicht schlimm, da ein Betrieb von ca. einer Minute ausreichend wäre. Spannungsform / Puls kann ich über einen Microcontroller via dac bereitstellen. Ich würde mich freuen, wenn jemand Erfahrung hat, wie man das einfach lösen kann. Brauch ich hierzu umfangreiche Transistorendstufen (mit Vorstufen usw.) oder könnte man auch "einen" N-Mosfet (ja, eingeschränkter Linearbereich) im Massepfad nehmen und direkt via OP ansteuern / regeln? Einen schönen sonnigen Tag :)
Michel schrieb: > Die Verluste bei 20 V belaufen sich dann auf (160 V - 20 V)*12A = 1680 > W. > Finde ich nicht schlimm, da ein Betrieb von ca. einer Minute ausreichend > wäre. Nimm eine kleine Tasse Wasser. Die dürfte mit der Energie zum Kochen kommen. > Ich möchte ein Spannungsprofil nachbilden und meine Labornetzteile sind > einfach viel zu langsam dafür um eine Anstiegszeit von 20 V auf 160 V in > etwa 1ms zu schaffen. Der Strom beträgt hierbei etwa 12 A oder 240 W. Was hat dein Prüfling für eine merkwürdige Kennlinie? Ein Strom von 12A ergibt bei 160V eine Leistung von 1920W, also 8 mal so viel. Wie sehen deine Profile aus und was willst du mit der Spannung beaufschlagen?
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Wieso Endstufe "hinterher schalten"? Die Endstufe selbst bringt doch die Leistung zustande? Aber dafür muß es eine gute, echt DC gekoppelte Endstufe sein, das ist nicht selbstverständlich. Und viele Schutzschaltungen in diesen Endstufen machen solchen Experimenten den Garaus. Vor allem wenn die Last plötzlich komplexer ist als die üblichen Lautsprecher. Also: Datenblätter diverser Endstufen sichten, kaufen und testen.
Thomas R. schrieb: > Die Endstufe selbst bringt doch die Leistung zustande? Eine Endstufe bringt selbst überhaupt keine Leistung zustande. Die Leistung muss aus einem entsprechenden Netzteil kommen und die Endstufe regelt nur, was davon zum Verbraucher gelangt.
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Ja, das hier Energie verbrannt wird ist mir durchaus klar. Schrieb ich ja bereits und sehe ich nicht als kritisch an. "Ist halt so". Bin da der Meinung von Rainer. Ich brauche diese Endstufe zum Regeln. Netzteilpower ist vorhanden, aber diese lassen sich halt nicht schnell Regeln. Ich will ein Rechteck fahren (starten bei 20V) mit etwa 160 V Amplitude und einer Anstiegszeit von 1ms. Danach soll das Rechteck etwa 600ms gehalten werden und kann dann abfallen (wie auch immer, schnell, langsam, alles egal). Als Last ist ein DC/DC Wandler nachgeschaltet.
> Ich brauche das Ganze nur zu Testzwecken und wollte da an sich nicht > viel Zeit investieren. Dann miete dir ein Netzteil was dies kann. Das duerfte am einfachsten sein. Vanye
Deine Anforderung ist nicht ganz trivial. Fällt aus dem Automotive Bereich und klingt nach Einzelstück im 19" Rack mit 300Kilo. https://rohrer-muenchen.de/
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Rainer W. schrieb: > Thomas R. schrieb: >> Die Endstufe selbst bringt doch die Leistung zustande? > > Eine Endstufe bringt selbst überhaupt keine Leistung zustande. > > Die Leistung muss aus einem entsprechenden Netzteil kommen und die > Endstufe regelt nur, was davon zum Verbraucher gelangt. Mißverständnis? Ich verstehe darunter eine komplette AUDIO Endstufe: 230 Volt 50Hz rein, Ansteuerung mit 0,707V und z.B. 2kW RMS out. Wenn man eine gute DC gekoppelte nimmt ist das gar kein Problem.
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Michel schrieb: > Ich dachte nun daran meine Labornetzteile auf 160 V / 12 A einzustellen > und hinterher eine lineare Endstufe zu schalten Da dein Impuls im voraus bekannt ist: Steuere dein Labornetzteil so dass es rechtzeitig genug Spannung liefert, also z.B. 10msec vorher, immer 2V mehr als benötigt. Begrenze die Spannung per nachgeschaltetem Emitterfolger an einem OpAmp aus deinem DAC. Ggf. ganz ohne Regelung, wenn die leichte Stromanhängigkeit des Emitterfolgers nicht stört, bei 160V sind das ja nicht mal 1%. Und wenn die Spannung wieder sinkt, steuer auch dein langsames Labornetzteil auf eine geringere Spannung. So hältst du die Verluste gering und bleibst auch bei wenigen (einem?) Ausgangstransistor innerhalb seines SOA, das für 10ms weit grosszügiger ist als für DC
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Für solche Aufgaben gibt es "Galvanostate" für die Galvanikforschung und Elektrochemie. Die Linear-Endstufen haben Bandbreiten von 10 MHz und Pegel über 100 Vss, das erfordert eine aufwändige Schaltung. Diese Nischenprodukte sind dann schweineteuer und nur selten im Gebraucht-Laborgerätehandel zu finden. Die (Ex-) Firma EG&G hatte die im Programm. Das www liefert nur spärliche Informationen über Galvanostate.
Idee: 2 Netzteile über Dioden entkoppeln. 1x 20V und 1x 160V. die 160V schalten.
Michel schrieb: > Die Verluste bei 20 V belaufen sich dann auf (160 V - 20 V)*12A = 1680 > W. Für derart hohe Leistungen nimmt man nur noch Class-D Verstärker. Analog wird das nämlich eine große Kiste voller Transistoren und Lüftern.
Michel schrieb: > Ich brauche das Ganze nur zu Testzwecken und wollte da an sich nicht > viel Zeit investieren. Für einen einmaligen Versuch genügt es auch, wenn man ein 20 Volt Netzteil und 160 Volt Netzteil über eine Leistungs-Diode parallel schaltet. Dabei wird das 160 Volt Netzteil einfach per Schütz in periodischen 600ms Abständen abwechselnd hinzu- und wieder weggeschaltet.
Mit den zwei Netzteilen war eine gute Idee. Vielleicht können wir auch hier nochmal ansetzen. Ich hatte bereits einen ähnlichen Versuch aufgebaut. zwei Netzteile (1x20V mit Diode Entkoppelt und 1x 160V), jeweils gleichen Ground. "Normal" versorgt das 20V Netzteil. Dann über einen MOSFET schalte ich das 160V Potential auf die 20V Leitung. Also versorgt das 160V Netzteil die Schaltung. Dabei gab es zwei Probleme. Zum einen bekomme ich den Mosfet nicht langsam genug aufgesteuert (der macht trotz hohen Gatewiderständen) in ein paar µs auf. Das ist zu schnell und auch nicht erforderlich. Anderes Problem ist, dass dabei die Labornetzteile (sind in Reihe verschaltet) auch etwas ins schwingen gerieten. Kann aber gut sein, dass sich das beim Zuschalten im 1 ms Bereich wieder legt oder mit ein paar Elkos um die 160 V Spannung zu stützen. Wenn ich das Zuschalten verlangsamen kann, wäre mir ggf. auch geholfen.
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> Anderes Problem ist, dass dabei die Labornetzteile (sind in Reihe > verschaltet) auch etwas ins schwingen gerieten. Hast du was anderes erwartet? Labornetzteile sind stabil bei relativ bekannten und erwartbaren Lasten und werden eher langsam gehalten, haben wohlmoeglich sogar einen Kondensator am Ausgang um sich das Leben einfach zu halten. Du willst praktisch das Gegenteil. Da ist Stabilitaet ein nicht einfach zu erreichendes Designkriterium. Es gibt Labornetzteile die darauf optimiert sind. Zum Beispiel mein HM8142, aber das ist nicht deine Leistungsklasse. Der Gedanke einen Audioverstaerker zu verwenden ist da nicht gaenzlich doof. Aber zum einen liegen die eher nicht im 160V Bereich und zum anderen will man da kein DC am Ausgang haben und hat dagegen sogar extra Schutzschaltungen. Selbstverstaendlich kann man sowas entwickeln. Starte LT-Spice und leg los, aber das ist halt schon ein Projekt und keine Bastelaufgabe fuers Wochenende. Vanye
Also wenn die Verlustleistung wirklich egal ist und man es schnell halbwegs trivial bauen möchte, dann wie eine Class-A Endstufe. 160V/20A Konstantstromquelle und das was man nicht am Ausgang sehen möchte, mit einem Parallelregler verheizen. Das wird eine größere Sammlung an Transistoren, ein riesen Kühlkörper für dauerhaft 3,2kW Verlustleistung und ein Lüfter wie an einer größeren Klimaanlage. Aber dafür am einfachsten zu bauen. Als Class-D-Endstufe könnte man es auch probieren, vielleicht genügt dafür ein recht einfacher sigma-delta-Modulator oder Zweipunktregler. Sowas ließe sich auch ganz gut DC-koppeln. Edit: Wenn 12A reichen, dann natürlich "nur" 160V/12A Konstantstromquelle und dauerhaft 1920W Verlustleistung. Dann wird der Kühler etwas kleiner, aber nicht viel.
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Eine Paralellregelung um die 160V wieder schnell runterzubekommen. Der HM8142 macht das ähnlich als 2 Quadranten Netzteil. Mit dem habe ich schon Akkus gezielt entladen.
Angehängte Dateien:
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2025_0328_171517.png
36 KB
Michel schrieb: > Dabei gab es zwei Probleme. Zum einen bekomme ich den Mosfet nicht > langsam genug aufgesteuert (der macht trotz hohen Gatewiderständen) in > ein paar µs auf. Das ist zu schnell und auch nicht erforderlich. > > Anderes Problem ist, dass dabei die Labornetzteile (sind in Reihe > verschaltet) auch etwas ins schwingen gerieten. Kann aber gut sein, dass > sich das beim Zuschalten im 1 ms Bereich wieder legt oder mit ein paar > Elkos um die 160 V Spannung zu stützen. > > Wenn ich das Zuschalten verlangsamen kann, wäre mir ggf. auch geholfen. Etwas Grundlast für die Netzteile würde vmtl. helfen. Langsamer evtl. mit nem einfachen passiven Impulsformer. Siehe Screenshot. Abfallzeit hängt aber direkt vom Laststrom ab. Bräuchte man aber grob 3mH@30A als Induktivität. Das dürfte mindestens ein Schweißtrafo werden. Und 0,1 Ohm sind gebastelt nicht machbar. Mouser hätte aber für ab so 300€ passende Leichtgewichte ab gut 10kg ;) Ben B. schrieb: > 160V/20A Konstantstromquelle und das was man nicht am Ausgang sehen > möchte, mit einem Parallelregler verheizen. Versteh ichs recht und die 160V sind aus in Reihe geschalteten Netzteile? Für ein einzelnes 160V Netzteil mit Strombegrenzung wär das gar nicht so unpraktikabel. Auf 13A eingestellt wärens im Dauerbetrieb ja maximal 20V*13A=260W. Wenn die Last konstant 12A ist nur 20V*1A=20W. Beim Wechsel 160>20V kurzzeitig natürlich mehr, wenn die Ausgangskondensatoren entladen werden müssen. Aber vermutlich zu langsam. und mit Reihenschaltung wirds eh nix.
> Eine Paralellregelung um die 160V wieder schnell runterzubekommen.
Das ist die erste Frage die man klaeren sollte, braucht man das
wirklich, also ein 2Q Netzteil, oder kommt man mit 1Q aus. Hat deutlich
Einfluss auf den Aufwand.
Vanye
Stephan schrieb: > Abfallzeit hängt aber direkt vom Laststrom ab. Es geht nicht um die Abfallzeit - die ist egal Michel schrieb: > Ich will ein Rechteck fahren (starten bei 20V) mit etwa 160 V Amplitude > und einer Anstiegszeit von 1ms. Danach soll das Rechteck etwa 600ms > gehalten werden und kann dann abfallen (wie auch immer, schnell, > langsam, alles egal).
Michel schrieb: > Ich will ein Rechteck fahren (starten bei 20V) mit etwa 160 V Amplitude > und einer Anstiegszeit von 1ms. Danach soll das Rechteck etwa 600ms > gehalten werden und kann dann abfallen (wie auch immer, schnell, > langsam, alles egal). Habe dir diesbezüglich mal eine PN geschrieben, schau mal in deinen Postkasten...
Michel schrieb: > Ich will ein Rechteck fahren (starten bei 20V) mit etwa 160 V Amplitude > und einer Anstiegszeit von 1ms. Danach soll das Rechteck etwa 600ms > gehalten werden und kann dann abfallen (wie auch immer, schnell, > langsam, alles egal). Dafür (Rechteckverlauf) könnte man mehrere feste Gleichspannungen breit stellen und gut mit Kondensatoren abpuffern, am besten so, daß ein vorgeschalteter Spannungsregler nicht zusätzlich in lustige Schwingungen gerät. Dann werden die verschiedenen Spannungen mittels Mosfets auf den Prüfling geschaltet. Kritisch sind dabei die Übergänge, damit nicht bei der Spannungserzeugung bereits Kurzschlüsse oder Einbrüche entstehen. mfg
Hmmm..... Muss denn diese eine Millisekunde beim Anstieg eingehalten werden oder kann es auch schneller sein? Falls es auch schneller sein kann: Zwei Netzteile, eines mit 20V (bzw. 20,6V) und eines mit 160V, beide müssen die 12A schaffen. Die 20V bekommt der Prüfling über eine Diode (die muss nur die 12A tragen können, größer schadet nicht) und dann knallt man die 160V aus dem zweiten Netzteil einfach über einen dicken FET/IGBT (oder mehrere, je nach Impulsstrom) an den Prüfling. Das 160V-Netzteil muss man evtl. mit genug Elkos puffern, damit die Spannung beim Einschalten nicht unzulässig weit einbricht (je nachdem, was der Prüfling für eine Eingangskapazität hat) und vielleicht sollte man ein 160V-Netzteil mit mehr als 12A nehmen und ihm noch eine 2..3A Grundlast geben. Dann steckt es den Lastsprung evtl. besser weg, als wenn es aus dem Leerlauf hoch kommen muss. Die Diode am 20V-Netzteil schützt dieses vor den 160V und für 600ms genügt eine großzügig dimensionierte Bootstrap-Schaltung zum Einschalten der FETs für die 160V-Versorgung. Die muss nur für 600ms mindestens 15V an deren Gates halten können bis wieder abgeschaltet wird. Die Umschaltung muss schnell erfolgen, sonst gehen die FETs in den Linearbetrieb und dann wird's lustig. Man könnte auch einen dicken Thyristor dafür nehmen. Der muss nur einschaltet bleiben und darf nicht durch Transienten während der doch recht krassen Umschaltung wieder sperren, daher empfinde ich die FET-Lösung zuverlässiger. Ein dicker Thyristor wäre aber deutlich einfacher. Zum Abschalten/Sperren des Thyristors müsste man dann die 160V Versorgung abschalten.
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Michel schrieb: > in etwa 1ms Michel schrieb: > hinterher eine lineare Endstufe zu schalten. Wenn Du dafür Transistoren oder Mosfets im Linearbetriebsbereich verwendest, dann musst Du darauf achten, dass im Datenblatt im SOA-Diagramm eine DC-Kennlinie (zur Not wenigstens eine für 10ms) gibt.
Vermutlich wirst Du zehn solche Halbleiter über kleine Widerstände parallelisiert steuern um die Verlustleistungen ausreichend zu verteilen. Die Auswahl bei hohen Spannungen und Strömen an Halbleitern mit SOA-DC-Kennlinie ist auch magerer.
Michel schrieb: > Moin Zusammnen. > > Ich möchte ein Spannungsprofil nachbilden und meine Labornetzteile sind > einfach viel zu langsam dafür um eine Anstiegszeit von 20 V auf 160 V in > etwa 1ms zu schaffen. Der Strom beträgt hierbei etwa 12 A oder 240 W. Wann beträgt der Strom 12A? bei den 20V oder bei den 160V? > Ich dachte nun daran meine Labornetzteile auf 160 V / 12 A einzustellen > und hinterher eine lineare Endstufe zu schalten. Ich hab hier leider nur > beschränkt Ahnung :D. Denn wenn Dein Prüfling ca. 220W (20V x 12A x 90%) abgibt denn: "Als Last ist ein DC/DC Wandler nachgeschaltet" bedeutet das das Du bei 160V nur noch ca. 1,5A zur Verfügung stellen können mußt - abgesehen vom Ladestrom für die unbekannten Eingangselkos vom Prüfling. Das vereinfacht die Sache dann doch sehr. iaW: Finde jemanden der ein EA oder Delta-Elektronika-Netzteil hat das mit externer 0-10V Spannung einstellbar ist und bau Dir die Testkurve in einem ARB-Generator nach. Wenn Dir 120V ausreichend wären - ich hätte hier ein entsprechendes Netzteil herumstehen. PLZ 40xx in AT, schick eine PM falls Du interesse hast. > > Die Verluste bei 20 V belaufen sich dann auf (160 V - 20 V)*12A = 1680 > W. > Finde ich nicht schlimm, da ein Betrieb von ca. einer Minute ausreichend > wäre. Naja. > > Spannungsform / Puls kann ich über einen Microcontroller via dac > bereitstellen. Und das nennst Du dann nicht kompliziert? > > Ich würde mich freuen, wenn jemand Erfahrung hat, wie man das einfach > lösen kann. Brauch ich hierzu umfangreiche Transistorendstufen (mit > Vorstufen usw.) oder könnte man auch "einen" N-Mosfet (ja, > eingeschränkter Linearbereich) im Massepfad nehmen und direkt via OP > ansteuern / regeln? IXYS (inzwischen Littlefuse) hat ein paar schöne Linear-FETs (*****L2) die - wenn in ausreichender Menge vorhanden und clever verkabelt - eine elegante Lösung sein können, aber ob Du die für den Test bezahlen willst... Es gibt auch elektronische Lasten die auf Konstantspannung einstellbar sind. Also Netzteil auf 160V einstellen und die Last auf 20V einstellen. Die nimmt dann alles was vom Netzteil kommt und nicht vom DCDC gebraucht wird. In der Last eine Rampe mit 1ms auf 160V einstellen..... Auch da - meld Dich mit PM wenn Dein Problem in der Nähe von AT-40xx ist.
Beitrag #7853279 wurde vom Autor gelöscht.
Ich hoffe ich bekomm alles auf die Kette :) 1) Bei 20 V sind es 12 A. Ab 40 bis 160 V sind es 6A. 2) Mi. W. schrieb: > Es gibt auch elektronische Lasten die auf Konstantspannung einstellbar > sind. Also Netzteil auf 160V einstellen und die Last auf 20V einstellen. > Die nimmt dann alles was vom Netzteil kommt und nicht vom DCDC gebraucht > wird. In der Last eine Rampe mit 1ms auf 160V einstellen..... Da habt ihr mich tatsächlich auf eine ganz neue Idee gebracht. Ich habe tatsächlich auch eine solche Last (EL9400-50; 400 V; 50 A; 2400 W - soll lt. meinem Kumpel von EA auch noch schön dynamisch sein, da voll analog inkl. der Schnittstellen). Ich bin gerade in den Keller und habe das getestet. Die Last lässt sich ohne Probleme auf 1ms oder kleinere Anstiegszeiten im CV einstellen. Aber mehr als 20 ms Risetime sind leider von meinen Labornetzteilen nicht drin. Vielleicht müsste ich denen ein paar Elkos intern klauen? Oder noch mehr Netzteile in Reihe und pro Netzteil nur einen kleinen Spannungshub fahren?! Ist gerade nur laut gedacht. Ansonsten, echt klasse Idee. Hab mich immer gefragt, ob ich jemals einen CV Modus nutzen würde ;) 3) Ganz blöde frage: Wo gibt es den privaten Nachrichten Knopf hier im Forum?! Finde ich nicht. 4) Ich bin in NRW unterwegs 5) Idee von Stephan find ich auch erstmal nicht verkehrt. Grundsätzlich hab ich das auch so mit meinem MOSFET aufgebaut gehabt. Nur mir war der Anstieg zu schnell (< 10µs). Ich hab hier keinerlei Erfahrung - kann das wirklich gut funktionieren? Vielleicht ändert sich ja nach meiner Info, dass zwischen 40 V und 160 V "nur" 6A benötigt werden die vorgeschlagene Drossel Dimension von 3 mH/30 A ?! Welche hast du da bei Mouser gefunden? Ich hoffe, dass ich auf die meisten Dinge eingegangen bin und möchte mich nochmal bei euch bedanken für die doch zahlreichen konstruktiven Antworten.
Michel schrieb: > Wo gibt es den privaten Nachrichten Knopf hier im > Forum?! Du musst einfach in den Postkasten schauen, mit dem du dich hier angemeldet hast. Michel schrieb: > Aber mehr als 20 ms Risetime sind leider von meinen Labornetzteilen > nicht drin. Das war doch klar. Der Shuntregler namens Elektronische Last wirkt ja direkt auf das Netzteil. Also kommst du damit von Regen in die Traufe. Nein, damit das Netzteil immer gleich belastet wird, brauchst du tatsächlich einen zusätzlichen Längsregler, der die 1ms Anstiegszeit an seinem Ausgang abbildet. Das Netzteil merkt von diesem Vorgang überhaupt nichts, bis ebendieser Spannungsregler voll aufgefahren hat. In dem Moment überschwingt das Netzteil aber auch nur, gar kein Problem, wenn der Längsregler entsprechend ausgelegt ist... Schau einfach in die Mail, dort findest du genau das, was du suchst.
Hallo Uwe. Danke der Info. Ich hatte hier noch eine alte Mailadresse hinterlegt. Hab diese nun aktualisiert. Heißt aber auch, dass deine letzte Nachricht nicht angekommen ist. Wenn du es nochmal senden kannst wär ich dir sehr dankbar. Grüße
Michel schrieb: > Aber mehr als 20 ms Risetime sind leider von meinen Labornetzteilen > nicht drin. Wahrscheinlich weil sie primär geregelt werden und erst mal die nächste Halbwelle brauchen um genügend Ladung für die höhere Spannung bereit zu stellen. Was willst du eigentlich damit testen, oder ist das hochgeheim?
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