Netzteilschaltung

[Kolja (bastler_kolja)]

Hallo,
es geht um die Netzteilschaltung aus diesem Beitrag: 
Beitrag "Re: Labornetzgerät - Fragen zum Schaltplan".
Ich habe sie auf einem Breadboard aufgebaut, die Ausgangsspannung lässt 
sich von 0–25 V einstellen und funktioniert grundsätzlich.
Beim Ein- und Ausschalten der Last treten jedoch deutliche 
Überschwingungen auf, während die Simulation nahezu ideal ist. Zwei 
Oszilloskopbilder (Ein/Aus) habe ich angehängt. Ausgangsspannung war 
10V.
Woran liegt das?
Ist das ein Effekt des Breadboard-Aufbaus?
Würde eine sauber geroutete Platine das verbessern?
Und was müsste man in der Simulation ergänzen, um dieses Verhalten 
nachzubilden?
Danke!

[Jörg R. (solar77)]

Kolja schrieb:
> es geht um die Netzteilschaltung aus diesem Beitrag:
> Beitrag "Re: Labornetzgerät - Fragen zum Schaltplan".
> Ich habe sie auf einem Breadboard aufgebaut, die Ausgangsspannung lässt
> sich von 0–25 V einstellen und funktioniert grundsätzlich.
> Beim Ein- und Ausschalten der Last treten jedoch deutliche
> Überschwingungen auf, während die Simulation nahezu ideal ist. Zwei
> Oszilloskopbilder (Ein/Aus) habe ich angehängt. Ausgangsspannung war
> 10V.
> Woran liegt das?
> Ist das ein Effekt des Breadboard-Aufbaus?

Zum Teil mit Sicherheit, z.B. die vielen Übergangswiderstände.

[H. H. (hhinz)]

Opamp und Pot fehlen. Und der Treibertransistor auch.

[Michael B. (laberkopp)]

Kolja schrieb:
> Ist das ein Effekt des Breadboard-Aufbaus?

Ja, durchaus.

Strom über Masse erzeugt Spannungsabfall, OpAmp regelt nach. Und Strom 
von Plus erzeugt Spannungsabfall auf Zuleitung, Stützkondensator sehe 
ich nicht.

Aber auch ein Aufbau auf Platine kann schwingen. Layout soll Massestern 
und Abblockkondensatoen besitzen, denke an Schwingen in 
Audioschaltungen. Die 100pF musst du anpassen. Und der Sägezahn entsteht 
weil raufregeln niederohmiger ist als runterregeln, es fehlt die 
Konstantstromsenke. Die 5k wurde ich kleiner machen, so 100 Ohm.

Fraglich sind die 50mOhm hinter dem Spannungsteilerabgriff.

Im Prinzip ist das aber die stabile Spannungsfolgerschaltung

https://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9.1

[Kolja (bastler_kolja)]

.MODEL 2SC3953 NPN ( IS=5.80f BF=120 NF=0.98 VAF=23.0 IKF=4 ISE=70.0f 
NE=1.70 BR=1.40 NR=1.00 VAR=38.0 IKR=20 ISC=10f NC=1.50 RB=360m IRB=1 
RBM=80m RE=60m RC=180.0m XTB=0 XTI=3 EG=1.11 NK=0.68 CJC=6.7p FC=0.5 
MJC=0.33 VJC=0.75 MJE=0.33 VJE=0.75 CJE=15p TF=400p ITF=1 XTF=10 VTF=20 
MFG=SANYO)

Ich weiss nicht ob das reicht.
Ich habe nicht daran gedacht dass nicht jeder Bordodynovs Kollektion 
hat.

[Mani W. (e-doc)]

Kolja schrieb:
> Ich habe sie auf einem Breadboard aufgebaut

Dann musst Du mit diversen Erscheinungen leben bis
Du eine sinnvolle Leiterplatte erstellt hast...

[Kolja (bastler_kolja)]

Michael B. schrieb:
> Fraglich sind die 50mOhm hinter dem Spannungsteilerabgriff.
Da messe ich mit INA226 Strom

Michael B. schrieb:
> Stützkondensator sehe
> ich nicht.
Ist natürlich auf dem Breadboard vorhanden

Michael B. schrieb:
> Die 100pF musst du anpassen
Die macht den opamp doch langsamer? Der schafft ja im Moment die 
steigende Spannung nicht schnell genug runterregeln.

Michael B. schrieb:
> Die 5k wurde ich kleiner machen, so 100 Ohm
Meinst du R2? Dort soll nachher die Diode für Stromregelung hin. Mit 
kleineren Widerständen hatte ich Probleme mit Kurzschluss am Ausgang. 
Ich habe testweise parallel zu R2 330pF Kondensator angeschlossen, ist 
besser geworden aber mit der Simulation kein Vergleich.

Morgen mache ich weitere Messungen und gucke mir Masseverbindungen an.

[Kolja (bastler_kolja)]

Mani W. schrieb:
> Kolja schrieb:
>> Ich habe sie auf einem Breadboard aufgebaut
>
> Dann musst Du mit diversen Erscheinungen leben bis
> Du eine sinnvolle Leiterplatte erstellt hast...

Mir geht es darum ob die Schaltung so vollständig ist(ja 
Abblockkondensator muss noch rein:)). Bauteilwerte kann ich ja auf der 
Platine anpassen.

Auf dem Breadboard ist nur opamp und zugehörige Bauteile, da wo wirklich 
Strom fließt ist verlötet.

[Gerd E. (robberknight)]

Wo hast Du die Bauteile her? Also insb. Opamp und Transistoren.

Wenn Amazon, Ebay, Aliexpress etc.: es ist nicht unwahrscheinlich dass 
es sich dann um Fälschungen handelt die komplett andere Werte als in 
Datenblatt und Simulation haben.

[H. H. (hhinz)]

Kolja schrieb:
> Michael B. schrieb:
>> Die 100pF musst du anpassen
> Die macht den opamp doch langsamer? Der schafft ja im Moment die
> steigende Spannung nicht schnell genug runterregeln.

Mach mal 220p rein.

Michael B. schrieb:
> Die 5k wurde ich kleiner machen, so 100 Ohm.

Und auch da stimme ich zu.

[Andrew T. (marsufant)]

Kolja schrieb:
> Ist das ein Effekt des Breadboard-Aufbaus?
> Würde eine sauber geroutete Platine das verbessern?

ja.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Michael B. schrieb:
> Die 100pF musst du anpassen.

Und evtl. mal einen C parallel zu R4 ausprobieren. Der sollte deutlich 
besser wirken als die 100pF nur am OpAmp.

[Kolja (bastler_kolja)]

Gerd E. schrieb:
> Wo hast Du die Bauteile her? Also insb. Opamp und Transistoren.

Alle Bauteile stammen von Sperrmüll, ausser einiger Widerstände.

2N3055 scheint sehr langsam zu sein wenn er Strom abregeln soll. Ich 
habe den testweise durch 2SC2577 ersetzt: sieht deutlich besser aus.

[Kolja (bastler_kolja)]

Noch mehr Bilder

[H. H. (hhinz)]

Kolja schrieb:
> 2N3055 scheint sehr langsam zu sein wenn er Strom abregeln soll. Ich
> habe den testweise durch 2SC2577 ersetzt: sieht deutlich besser aus.

Lies mal nach wie man die Darlingtonschaltung schneller macht.

[Kolja (bastler_kolja)]

blau ist Spannung an der Basis von Treibertransistor

[Michael B. (laberkopp)]

Kolja schrieb:
> 2N3055 scheint sehr langsam zu sein wenn er Strom abregeln soll. Ich
> habe den testweise durch 2SC2577 ersetzt: sieht deutlich besser aus

Na ja, du siehst am Anfang, wie weit sich die Spannung verändert, wenn 
sich der Ausgangsstrom schlagartig ändert und der OpAmp noch nicht 
reagiert hat. Das hat was mit steigender/fallender UBE zu tun an einem 
stärker/schwächer belasteten OpAmp Ausgang der noch einen 
Basiswiderstand überwinden muss bei verändertem Basisstrom.

Die dann abfallende Kurve ist das durch 100p gebremste Nachregeln des 
OpAmps.

Steht alles in

https://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9.1

[Gerald B. (gerald_b)]

Wenn im real life beim Abschalten die OP AMP Versorgung eher 
verschwindet, oder vielleicht auch nur eine der beiden Spannungen, kann 
alles Mögliche passieren, u.a. deine beobachteten Schmutzeffekte. Eine 
solide Crowbar (Z-Diode & Kurzschlussthyristor) können Ungemach an der 
vom NT versorgten Elektronik fernhalten.

[Michael B. (laberkopp)]

Gerald B. schrieb:
> Wenn im real life beim Abschalten die OP AMP Versorgung eher
> verschwindet, oder vielleicht auch nur eine der beiden Spannungen, kann
> alles Mögliche passieren

Nein, bei dieser Schaltung, Enitterfolger, sinkt einfach nur die 
Ausgangsspannung

[Andrew T. (marsufant)]

Michael B. schrieb:
> Gerald B. schrieb:
>> Wenn im real life beim Abschalten die OP AMP Versorgung eher
>> verschwindet, oder vielleicht auch nur eine der beiden Spannungen, kann
>> alles Mögliche passieren
>
> Nein, bei dieser Schaltung, Enitterfolger, sinkt einfach nur die
> Ausgangsspannung

In der Simulation: ja.
In der realen Schaltung: nein. Weil da die Transistoren nicht 
idealisierte Elemente sind.

[Michael B. (laberkopp)]

Andrew T. schrieb:
> In der Simulation: ja.
> In der realen Schaltung: nein. Weil da die Transistoren nicht
> idealisierte Elemente sind.

Unsinn.

[Kolja (bastler_kolja)]

H. H. schrieb:
> Lies mal nach wie man die Darlingtonschaltung schneller macht.

Wo kann ich darüber nachlesen? Außer R1 noch kleiner zu machen und 
parallel zu R2 Kondensator habe ich nichts gefunden.

Gerald B. schrieb:
> Wenn im real life beim Abschalten die OP AMP Versorgung eher
> verschwindet, oder vielleicht auch nur eine der beiden Spannungen, kann
> alles Mögliche passieren, u.a. deine beobachteten Schmutzeffekte. Eine
> solide Crowbar (Z-Diode & Kurzschlussthyristor) können Ungemach an der
> vom NT versorgten Elektronik fernhalten.

Es geht erstmal um Lastausregelung. Wenn die nicht ordentlich 
funktioniert dann braucht man den Rest auch nicht.

Michael B. schrieb:
> Na ja, du siehst am Anfang, wie weit sich die Spannung verändert, wenn
> sich der Ausgangsstrom schlagartig ändert und der OpAmp noch nicht
> reagiert hat. Das hat was mit steigender/fallender UBE zu tun an einem
> stärker/schwächer belasteten OpAmp Ausgang der noch einen
> Basiswiderstand überwinden muss bei verändertem Basisstrom.
>
> Die dann abfallende Kurve ist das durch 100p gebremste Nachregeln des
> OpAmps.
>
> Steht alles in
>
> https://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9.1

ja, gut, aber was kann man dagegen machen?

[H. H. (hhinz)]

Kolja schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Lies mal nach wie man die Darlingtonschaltung schneller macht.
>
> Wo kann ich darüber nachlesen? Außer R1 noch kleiner zu machen und
> parallel zu R2 Kondensator habe ich nichts gefunden.

Siehe Datenblatt des MJ3000.

Und dann kann man noch eine Ausräumdiode verwenden.

[Kolja (bastler_kolja)]

H. H. schrieb:
> Siehe Datenblatt des MJ3000.
>
> Und dann kann man noch eine Ausräumdiode verwenden.

Meinst du so?

[Jens G. (jensig)]

Gab es schon mal die Idee, den Ausgangs-C deutlich zu vergrößern?

[H. H. (hhinz)]

Jens G. schrieb:
> Gab es schon mal die Idee, den Ausgangs-C deutlich zu vergrößern?

Der ist eh schon groß.

[H. H. (hhinz)]

Kolja schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Siehe Datenblatt des MJ3000.
>>
>> Und dann kann man noch eine Ausräumdiode verwenden.
>
> Meinst du so?

Ja.

[Michael B. (laberkopp)]

Kolja schrieb:
> aber was kann man dagegen machen?

Niedrohmigere Auslegung zwischen dem OpAmp Ausgang und dem 
Nerzteilausgang.

Denn so lange es um die Zeit geht, in der der OpAmp noch nicht auf 
Belastungsänderungen reagiert, sind diese Widerstände alles, was die 
Ausgangsspannung bei Stromänderung beeinflusst.

Es wird ja der sich ergebende Fehler noch nicht ausgeregelt.

[Kolja (bastler_kolja)]

Ich habe meine 6 2N3055 alle getestet, hier die zwei Extreme. Es lohnt 
sich evtl. doch schnellere Transistoren zu verwenden.

[Kolja (bastler_kolja)]

So hat es auf dem Steckbord zufriedenstellend funktioniert. Auf der 
Platine muss man die Kapazitätswerte evtl. wieder anpassen. Opamp 
mc34072, D2 unbekannte Schottky Diode.

[Kolja (bastler_kolja)]

Bei der obigen Schaltung (netzteil_komplett) fand ich nicht schön dass 
bei Stromregelung die opamps sich gegenseitig bekämpfen. So muss man den 
Strom begrenzen und

Michael B. schrieb:
> Niedrohmigere Auslegung zwischen dem OpAmp Ausgang und dem
> Nerzteilausgang.

klappt nicht so richtig.

Ich habe andere Schaltung aus 
https://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9.1 etwas 
umgebastelt, so dass die von MC gesteuert werden kann. Die Schaltung 
scheint sogar zu funktionieren. Wäre schön wenn jemand die angucken 
würde.

[Michael B. (laberkopp)]

Kolja schrieb:
> etwas umgebastelt, so dass die von MC gesteuert werden kann. Die
> Schaltung scheint sogar zu funktionieren. Wäre schön wenn jemand die
> angucken würde.

Na ja, R2 auf 1 Ohm und Q5 soll dagegen arbeiten ist heftig.

Der OpAmp der nicht am Ausgang des anderen eingreift sondern vor ihm 
bewirkt natürlich doppelt so langsame Stromregelung.

[Kolja (bastler_kolja)]

Ja, für einen kurzen Moment (ca. 120us) haben U3 und Q5 kein leichtes 
Leben.

[Kolja (bastler_kolja)]

Die Schaltung scheint gut zu sein, wurde zumindest nicht gleich 
zerrissen:). Was ich nicht verstehe: was wollte der Autor mit 1R 
Widerstand erreichen? und warum ist der Strombegrenzungstransistor 
zwischen opamp und Widerstand angeschlossen und nicht zwischen 
Widerstand und Basis von Treibertransistor? Gut, bei 1 Ohm ist es 
wahrscheinlich egal.