Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Symmetrische Spannungsversorgung mit einer Sicherung versehen


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von Andreas U. (andreas_u812)



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Guten Morgen liebes Forum,
die in der Abbildung gezeigte Schaltung zur Erzeugung einer 
symmetrischen Stromversorgung (Schaltung aus Elektor Magazin) würde ich 
gerne absichern, um den Strom zu begrenzen. An welcher Stelle würdet Ihr 
eine bzw. zwei ( + und - absichern?) Schmelzsicherungen einfügen. Ich 
wollte eigentlich eine Sicherung am Ausgang am virtuellen Nullpunkt 
einfügen. Wie würdet Ihr das machen?

Ich wünsche Euch noch einen schönen Ostermontag

: Bearbeitet durch User
von Wolf17 (wolf17)


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Eine Sicherung im Plus vom Netzteil sollte reichen.
Warum nicht ein Labornetzteil mit Strombegrenzung benutzen?
Was ist denn als Last vorgesehen, Spannung, Strom?

Wie stark unsymmetrisch ist die Last?

Wenn es nicht ab 2V funktionieren muss:
Bis 70mA Unsymmetrie reicht ein NJM4556 als OP ohne Ausgangstreiber.
Ein TCA0372 kann bis 1A.

von Rainer W. (rawi)


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Andreas U. schrieb:
> Ich wollte eigentlich eine Sicherung am Ausgang am virtuellen Nullpunkt
> einfügen.

Wenn die Sicherung ausgelöst hat, verschiebt sich deine Ausgangs-"0" 
unkontrolliert und der Strom fließt direkt von "+" nach "-". Verträgt 
deine Schaltung das? Wogegen willst du absichern?

von Andreas U. (andreas_u812)


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Es soll der Strom der Ausgänge begrenzt werden, um die beiden 
Spannungsregler nicht zu überlasten, wenn z.B: eine Autobatterie zur 
Versorgung als Quelle dient. Eventuell ist der einfachste Weg den 
Eingang abzusichern oder könnte die Reaktion der Sicherung in diesem 
Fall zu spät erfolgen bei einem hohen Stromanstieg an den Ausgängen, 
u.a. bei einem Kurzschluß?

: Bearbeitet durch User
von Wolf17 (wolf17)


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Andreas U. schrieb:
> Es soll der Strom der Ausgänge begrenzt werden, um die beiden
> Spannungsregler nicht zu überlasten, wenn z.B: eine Autobatterie zur
> Versorgung als Quelle dient
Salami, Salami!  Bitte unbedingt das GESAMTE Projekt beschreiben!

Welche Spannungsregler? Welche Ausgangsspannung? Welcher Strom?
12V reichen nicht für 7805 plus 7905.
Die hätten "Internal Thermal-Overload Protection" und "Internal 
Short-Circuit Current Limiting"

: Bearbeitet durch User
von Andreas U. (andreas_u812)


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Die Stromquelle "Autobatterie" wurde nur als Beispiel gewählt 
("unendlich" hoher Strom eingangsseitig).
Es geht mir nur um die Strombegrenzung / Schutz an den Ausgängen, um die 
Schaltung bzw. Spannugsregler zu schützen, falls kein Labornetzteil mit 
einer Strombegrenzung zur Verfügung steht.
Ich benötige eine einfach zu realisierende symmetrische Stromversorgung 
für Testaufbauten mit OP Amps für Messzwecke (eingangsseitig mit einem 
einfachen Netzteil)

: Bearbeitet durch User
von Jens G. (jensig)


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Andreas U. schrieb:
> Es soll der Strom der Ausgänge begrenzt werden, um die beiden
> Spannungsregler nicht zu überlasten, wenn z.B: eine Autobatterie zur
> Versorgung als Quelle dient. Eventuell ist der einfachste Weg den
> Eingang abzusichern

Ja.

> oder könnte die Reaktion der Sicherung in diesem
> Fall zu spät erfolgen bei einem hohen Stromanstieg an den Ausgängen,
> u.a. bei einem Kurzschluß?

Eine Schmelzsicherung ist immer als "zu spät" zu betrachten, es sei 
denn, man hat ihr Zeitverhalten konkret mit eindesigned (z.B. Crowbar). 
Eigentlich soll die nur schlimmeres verhindern, wenn die 
Verbrauchserseite ehh schon ein Problem hat.

Wolf17 schrieb:
> Warum nicht ein Labornetzteil mit Strombegrenzung benutzen?

Ist mit Vorsicht zu genießen, je nachdem, was die nachfolgende Schaltung 
daraus macht. Schalt-MOSFETs, die nicht mehr die nötige Ansteuerspannung 
sehen, werden dann ganz schnell ganz heiß ...

von Michael B. (laberkopp)


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Andreas U. schrieb:
> Wie würdet Ihr das machen?

Andere Schaltung wählen.

Die Transistorstufe hat einen Totbereich, die Regelung musste ständig 
durch diesen Totbereich laufen und flattert dann.

Es ist also eine kotzüble Schaltung von Elektor von Laien für Laien.

Bau was, bei dem wenigstens die Grundlagen stimmen.

http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9.2

Andreas U. schrieb:
> Es soll der Strom der Ausgänge begrenzt werden

Begrenzen ist was ganz anderes als absichern. Spannungsregler wie 7812 
begrenzen den Strom schon selbst (auf irgendwas zwischen 2 und 3 A). 
Eine Sicherung soll NUR vor Brand im falle einer lang genug andauernden 
Überlastung (durch Kurzschluss oder Defekt) schützen.

z.B. wenn dein 'Labornetzteil' in Wirklichkeit nur ein Trafo mit 
Gleichrichter und Siebelko ist, könnte der Trafo überhitzen wenn länger 
mehr Strom gezogen wird als er verträgt. Dafür steht dann der 
Sicherungswert auf dem (besseren) Trafo, und die Sicherung kommt direkt 
hinter ihn, noch vor den Gleichrichter.

von Wolf17 (wolf17)


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Andreas U. schrieb:
> Ich benötige eine einfach zu realisierende symmetrische Stromversorgung
> für Testaufbauten mit OP Amps für Messzwecke
Dann empfehle ich zwei 12V 0,5A Steckernetzteile für zusammen 4€ von 
Pollin zu kaufen, fertig ist die +-12V Versorgung.
https://www.pollin.de/p/netgear-steckernetzteil-332-10692-01-12-v-0-5-a-mit-hohlstecker-353342

von Hans W. (hanswieland)


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Die Schaltung, welche die Ausgänge des OP-Amp verstärkt, kenne ich 
anders. Weiss jemand, welche Variante für den Anwendungsfall hier besser 
ist?

von Jens G. (jensig)


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Michael B. schrieb:
> Die Transistorstufe hat einen Totbereich, die Regelung musste ständig
> durch diesen Totbereich laufen und flattert dann.

Das wird am Ausgang aufgrund der Cs kaum bemerkbar sein ...

Hans W. schrieb:
> Die Schaltung, welche die Ausgänge des OP-Amp verstärkt, kenne ich
> anders. Weiss jemand, welche Variante für den Anwendungsfall hier besser
> ist?

Das nimmt man eher bei Hochleistungs-OPVs, um deren Stromfähigkeiten 
weiter zu erhöhen (was dann aber auch deren internen Schutzschaltungen 
aushebelt).

von Re (r42)


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Andreas U. schrieb:
> um die Schaltung bzw. Spannugsregler zu schützen,

Andreas U. schrieb:
> An welcher Stelle würdet Ihr Schmelzsicherungen einfügen.

Gar nicht. Schmelzsicherungen sind kaum geeignet, um derartige 
Komponenten zu schützen. Letztere sind schon lange kaputt, bevor flinke 
Sicherungen auslösen.

Dafür nimmt man elektronische Strombegrenzungen.
z.B. Beitrag "Schaltung für Strombegrenzung"


Andreas U. schrieb:
> Ich wollte eigentlich eine Sicherung am Ausgang am virtuellen Nullpunkt
> einfügen.

Überall, nur da nicht. Weil dann im Fehlerfall die Masse floatet und 
eine der beiden Rails gegenüber Gnd doppelt so hoch wie normal werden 
kann.


HTH (re)

von Michael B. (laberkopp)


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Jens G. schrieb:
> Das wird am Ausgang aufgrund der Cs kaum bemerkbar sein ...

Doch, deren Kapazität ist klein gegenüber dem durch die Darlingtons 
geleiteten Strom. Zudem ist die zusätzliche  Verstärkung von T1 nirgends 
kompensiert, das Ding schwingt also sowieso.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Andreas U. schrieb:
> Ich
> wollte eigentlich eine Sicherung am Ausgang am virtuellen Nullpunkt
> einfügen.

Das geht nur richtig, wenn man elektronisch absichert und zwar für den 
positiven wie für den negativen Ausgang separat, und beide 
Ausgangssignale dann verodert zu einer Abschaltung am Eingang aber nach 
dem nicht gezeigten Elko. Zur Absicherung wurde die SChaltung an ein 
strombegrenztes Labornetzgerät angeschlossen.



Andreas U. schrieb:
> Ich benötige eine einfach zu realisierende symmetrische Stromversorgung
> für Testaufbauten mit OP Amps für Messzwecke (eingangsseitig mit einem
> einfachen Netzteil)

Sowas brauchte ich auch mal und habe dafür relativ aufwändig mittels 
vierfach OPV, zwei Transitoren und Spannungsreferenz eine einstellbare 
spannungsvariable und strombegrenzungsvariable symmetrische 
Stromversorgung aufgebaut, die man mittels zweier Potis einstellen kann. 
Gedacht für vielleicht 100 mA. Auch die war nicht unzerstörbar.

Die gezeigte Schaltung ist das absolute Minimum und der gezeigte OPV 
dürfte nicht mehr zu bekommen sein. Also sollte ein Ersatztyp die 
Aufgabe können.

mfg

: Bearbeitet durch User
von Rainer W. (rawi)


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Andreas U. schrieb:
> Es geht mir nur um die Strombegrenzung / Schutz an den Ausgängen, um die
> Schaltung bzw. Spannugsregler zu schützen, falls kein Labornetzteil mit
> einer Strombegrenzung zur Verfügung steht.

Es gibt nicht DIE Spannungsregler. Was haben deine für Eigenschaften 
(Verhalten bei Überstrom, Verhalten bei Übertemperatur)?
Welche Schaltung willst du wovor genau schützen, d.h. was ist der Grund 
für den Überstrom. Bessere Netzgeräte verfügen über einen elektronischen 
Überstromschutz, bei dem man zwischen Überstrombegrenzung und 
Überstromabschaltung wählen kann.

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