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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Symmetrisches Netzteil


Autor: Kai markus Tegtmeier (kmt)
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Hallo, allerseits!

Ich wollte den angehängten (vereinfachten) Schaltungsentwurf
für eine symmetrische Spannungsversorgung mal zur Diskussion stellen.

Ausgangspunkt ist folgender:

Ich habe ein Labornetzteil, was mir 15V geregelt ausgibt,
galvanisch vom Netz getrennt. Nur leider halt nicht symmetrisch.
Die angeschlossene Audio-Schaltung benötigt aber +/-5V und Masse,
symmetrisch. Da ich beim Labornetzteil keine Mittenanzapfung
der Sekundärwicklung habe, kam ich nun auf die Idee, mir einfach
die Spannungen umzudefinieren und mir den Mittelpunkt (GND) mit einem
weiteren Spannungsregler herzustellen. Die Kondensatoren an
den Spannungsreglern habe ich der Übersicht halber weggelassen.
Nun meine Frage: wo seht Ihr Probleme bei dieser Schaltungsweise?
Dass solch eine Schaltung ausschließlich bei einer galvanischen Trennung
vom Netz funktioniert, versteht sich von selbst. Aber bietet eine
solche Schaltung bei einem Trafo ohne Mittenanzapfung nicht eine
Möglichkeit, mir trotzdem eine symmetrische Spannungsversorgung 
herzustellen?
Sachdienliche Kritik an dieser Schaltung ist ausdrücklich erwünscht!

Greetz
kmt

Autor: Frank (Gast)
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nicht besonders schön, funktioniert aber. Man muss nur aufpassen die 
neue Potentialzuordnung konsequent zu benutzen und nicht irgendwo den 
ursprünglichen Gnd des Netzteils zu benutzen.

bye

Frank

Autor: Stefan Salewski (Gast)
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Vorsicht: Bei unsymmetrischer Belastung fließt Strom in den Ausgang des 
GND-Reglers hinein -- das mag er vermutlich nicht!

Im Prinzip funktioniert die Idee -- man kann sich mit einem 
Spannungsteiler einen neuen Bezugspunkt wählen und diesen Bezugspunkt 
mit einem als Spannungsfolger geschalteten OP niederohmig machen. Das 
geht, solange der maximale Ausgangsstrom das OP nicht überschritten 
wird. Ist die Belastung symmetrisch, muss der OP eh keinen Strom 
liefern. Das gibt es auch fertig von TI (virtuell ground). Bei mehr 
Strombelastung könnte man statt OP eine Transistorstufe wie in 
Audio-Verstärkern verwenden.

Ein Trafo mit Mittelanzapfung ist aber die bessere Wahl.

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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Mach ein kleines Gedankenexperiment und du siehst sofort warum das nicht 
funktionieren kann:

Widerstand von +5V nach GND, GND nach -5V offen.
Nun zeichne den Stromkreis ein.

Wohin soll der Strom der an GND ankommt weitergeleitet werden?

Ein 78xx kann nur vorwärts regeln!

Was du brauchst ist eine "Virtual Ground" Schaltung mit einem OPV.
Schau bei Schaerer nach, da steht wie's geht.

Autor: Kai markus Tegtmeier (kmt)
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Hallo, allerseits!

Vielen Dank für Eure konstruktiven Einwände! Ich wusste doch, dass
bei dieser Schaltung irgendwo ein Haken sein musste, es wäre ja
sonst auch zu einfach gewesen... Ist aber irgendwo logisch, ein
7805 mag es nicht, wenn man ihm über einen Widerstand eine höhere
Spannung an seinem Ausgang präsentiert. Das kann er natürlich
nicht ausregeln...

Die virtual Ground Schaltung mit einem OpAmp kenne ich, nur ist
diese Schaltung ja leider bei "größeren" (was auch immer "größer" sein
mag) Strömen nicht unbedingt anwendbar. Oder man erzeugt sich einfach
mit einem entsprechenden IC eine negative Hilfsspannungsquelle.

Was mich an der ganzen Sache etwas wundert: warum wird bei 
Labornetzteilen
so selten eine symmetrische Spannungsversorgung angeboten? Hab
gerade mal den Reichelt-Katalog durchgeblättert, und bei den wenigen
Netzteilen, mit denen das geht, wirds gleich schnell richtig teuer.

Wie realisiert Ihr so etwas? Ich benötige häufiger mal eine
abgesicherte (einstellbare Strombegrenzung wäre schon gut) symmetrische
Spannungsversorgung von +/-15V...

Greetz
kmt

Autor: Frank (Gast)
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für sowas ist doch eine kleine Netzteilschaltung mit mittenangezapftem 
Trafo und Festspannungsreglern die simpelste Lösung. Spannungsdifferenz 
nicht zu gross machen, dann bleibt auch die Kühlung in erträglichen 
Maßen. Manchmal gibts auch solche Netzteile fertig für wenig Geld bei 
Pollin. Es muss nicht immer ein hochgenaues Labornetzteil sein wenn man 
nur mal ne Festspannung braucht. Ich hab z.B. mal ein Netzteil mit +-18V 
1,6A bei Pollin für wenige Euronen gekauft. Da kamen noch 2 15V und 2 
12V Regler mit rein und ein paar Bananenbuchsen ins Gehäuse. Das reicht 
eigentlich für die meisten Anwendungen als Schnellversorgung völlig aus.

bye

Frank

Autor: Stefan Gemmel (steg13)
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ich habe dafür 2 Netzteile (in einem Gehäuse) die ich über einen 
Drehschalter gleichzeitig umschalte (Spannungen 5,6,7.5,9,12,15V)
Ebenso ist die Strombegrenzung in 6 Stufen einstellbar.
Die Widerstände habe ich so abgeglichen, dass die Spannung symetrisch 
ist.

Autor: Kai markus Tegtmeier (kmt)
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Hallo,

und vielen Dank für Eure Anregungen. Ich denke mal,
ich werde mir auch für "auf die Schnelle" so ein symmetrisches
Netzteil zusammenbasteln wobei ich da schon überlege,
ob ich das nicht lieber mit 2 9V-Blöcken mache, da ist die
Gefahr für die Schaltung bei einem Schaltungsfehler/Kurzschluß
nicht ganz so groß...

Greetz
kmt

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