Gehäuse sind kein Problem/druckbar. Trafos habe ich jetzt auch genug. Einer aus einem alten Linearnetzteil, dessen Platine ich im Nachlass eines Nachbarn gefunden habe. Jetzt auch noch 6 Trafos von diversen Ersa Lötstationen, die in einem benachbarten Betrieb entsorgt worden sind. Letztere sind auf 24V 90VA spezifiziert. Also denke ich mehr als brauchbar, einige auch mit zwei Spannungen.
Durch die Verwöhnung von modernen ICs habe ich leider die guten alten analogen Grundlagen verlernt, eigentlich komplett vergessen, und möchte diese mit diesem Projekt wieder auffrischen.
Ich suche daher nach Anleitungen/Projektbegleitungen für lineare Netzteile mit einstellbarer Spannung und einstellbarer Strombegrenzung. Dazu finden sich diverse Beispiele online, aber die sind eher so "Hier hast du den Schaltplan", was mir nicht so gefällt. Da habe ich dann nichts von lerntechnisch.
Wichtige Eigenschaft bei einem analogen Labornetzteil ist, dass beim Potientiometer ein drop-out des Schleifkontaktes nicht zu einem Spannungssprung zu einer höheren Ausgangsspannung kommt, sondern umgekehrt. Das Gleiche gilt für die Strombegrenzungseinstellung.
Analoge Labornetzteile sind entweder nach dem Funkschau-Prinzip von 1976 aufgebaut. Oder nicht nur nach dem Prinzip, sondern genau gleich. :)
Die einzigen Permutationen sind die verwendeten Opamps und Leistungstransistoren, sowie natürlich die Anzeigeinstrumente.
Wie hier mal diskutiert wurde, neigen manche der Geräte zum Schwingen, weshalb die Hersteller überall kleine Kondensatoren reingestreut haben. Daraus schließe ich, daß selbst diese Hersteller "nur den Schaltplan verwenden", aber kein tiefergehendes Verständnis davon haben, was da eigentlich passiert.
Es gibt eine Appnote (das ist Papier, kein Programm für ein Telefon), von HP glaube ich, über Thyristorvorregelungen für solche Netzteile. Da kann man wirklich was lernen, falls man es verseht.
Das mit dem 3D-Drucken würde ich mir nochmal überlegen - Labornetzteile werden durchaus mal wärmer, müssen die durchaus gewichtigen Trafos und Kühlkörper tragen und sollen dann nicht gleich schmelzen oder Feuer fangen.
Als Anfangsprojekt rate ich zu einer analogen Lösung, nicht zu einem Schaltnetzteil. Da ergeben sich vorher Fragen!
Sind OPs oder ein 723 erlaubt, oder muss es ganz diskret sein?
Muss der Ausgang bis 0V reichen, oder geht eine Mindestspannung?
Reichen 24V Maximalspannung, oder wie viel soll es sein?
Soll es ein Bauvorschlag mit Platine sein, oder wird die selber entworfen?
Wie viel A Ausgangsstrom?
Schon an die Verlustleistung gedacht? (wenn die Trafos 12V Wicklungen hätten, z. B. alte Halogentrafos, wäre eine automatische Relaisumschaltung zur Minimierung machbar).
Analog oder Digitalanzeigen? (Preiswerte digitale brauchen getrennte Versorgung)
"Hier hast du den Schaltplan", was mir nicht so gefällt. Da habe ich
dann nichts von lerntechnisch.
Warum nicht? Man lernt auch, wenn man die bestehende Schaltung analysiert. Man muss das Rad nicht neu erfinden.
Wenn OPs erlaubt sind, schlage ich vor ein altes analoges Conrad Netzteil nachzubauen, damals gab es noch Schaltpläne.
Rohde & Schwarz hatte zuverlässige Längsreglernetzteile, ich vermute Entwicklung 60er/70er Jahre. Einfache und unkritisch handelsübliche Halbleiter, Nachbaufähig.
Änlich simpel waren die HP-Netzgeräte E3611A aufgebaut, Anfang 90er - das Service-Manual findet sich im Internet und die Schaltung wäre ebenfalls nachbaufähig.
Allerdings werden moderne (Labor)Netzteile nicht mehr mit Linearreglern und grossen Leistungstransistoren und grossen Kuhlkörpern aufgebaut, sondern als Schaltnetzteil mit kleinem Ferritkerntrafo und sind daher viel kleiner aufbaubar und viel billiger verkaufbar.
Dein 24V/90W Trafo reicht eh bloss für ein 0-20V 0-2.2A Netzteil, dessen Elektronik mit von 24 bis zu 40V schwankender Spannung am Siebelko auskommen muss.
Als ich letztes Jahr angefangen hatte, für mich selbst ein Labornetzteil zu bauen, musste ich auch feststellen, dass die meisten Pläne für lineare Reglungen aus den 80er stammen, bzw. die verwendeten Bauteile aus dieser Zeit kommen. Bei vielen DIY-Plänen ist zudem schwer festzustellen, ob die Schaltung überhaupt sauber funktioniert.
Ich hatte dann auf Basis des alten Elektor 82 Prinzips und viel Muße ein eigenes Netzteil entworfen was sogar ordentlich funktioniert.
Wenn du wirklich ein funktionierendes Netzteil bauen willst, musst du entweder viel Glück haben, dass jmd. brauchbares Planwerk zur Verfügung stellt oder es wird ein langer Weg mit viel Eigeninitiative.
Analoge Labornetzteile sind entweder nach dem Funkschau-Prinzip von 1976
aufgebaut. Oder nicht nur nach dem Prinzip, sondern genau gleich. :)
Die Guten sind fast alle nach dem "HP-Prinzip" aus den Sechziger Jahren aufgebaut (AN 90/90B). Mag sein, daß das Netzteil aus der Funkschau auch dazugehört.
Im Gegensatz zu frueher, stehen uns heute Simulatoren, wie z.B. ltspice zur freien Verfuegung. Damit kann die Schaltung vorher "aufgebaut" und dimensioniert werden.
Über Anhaengen in Posts kann die hier auch von allen ergaenzt werden.
Was jedoch immer boeses Blut gibt, ist eine Entscheidung fuer einen Loesungsweg, wo es mehrere gibt.
Den Krieg bis aufs Messer gab es hier schon, ob der Leistungstransistor ein pnp wird ohne hoehere Hilfspannung oder npn mit hoeherer positiver Hilfsspannung. Das endete in Sperrung und Loeschung eines Threads.
Sind OPs oder ein 723 erlaubt, oder muss es ganz diskret sein?
Den ollen 723 kann man sogar als Schaltregler missbrauchen :-)))
Es gibt inzwischen wesentlich bessere Schaltregler, sogar welche, die auch 8 Ampere ohne externen Transistor können.
Ich habe Ende der 80er so allerdings meine ersten Gehversuche im Netzteilbau gemacht und dabei gelernt. Von daher ist der Brückenschlag garnicht mal so doof, das der Oldi beide Betriebsmodi beherrscht. Wenn du mit dessen Marotten umgehen kannst, kannst du fast jedes Spannungsregler-IC zum Laufen bringen.
Ich hatte damals zu der Schaltreglerlösung gegriffen, weil ich einen Z80 Heimcomputer mit seinen Spannungen (5v 4A, und +/-12V) versorgen mußte. Mein Trafo war aber auf Kante genäht. Deshalb kam ich auf die Idee mit dem Schaltregler für die 5V, da so nicht so viel verheizt wird und der Trafo ebenfalls entlastet wird.
Da der 723 mindestens 8V zu seiner eigenen Versorgung sehen will, habe ich den per Einweggleichrichter versorgt. Strombegrenzung machte dann ein OV, der einen Leiterzug als Shunt abfragte und in den Regelkreis eingriff.
Ich habe das Ganze Konstrukt zunächst als Drahtigel aufgebaut und ausgibig getestet und mit dem Oszi abgehorcht. Nachdem das dann so funktionierte, wie ich mir das vorgestellt habe, habe ich dann eine Leiterplatte entworfen, geätzt und bestückt.
Ich würde Dir auch das Netzteil aus Elektor 12/82 empfehlen. Wenn Du das Heft oder den Artikel besorgst, hast Du nicht nur den Schaltplan, sondern auch die Grundlagen, Besonderheiten, Aufbau und Abgleich beschrieben.
Hatte es seinerzeit nachgebaut und war zufrieden damit. Heute würde ich nur den Bereich um die Eigenversorgung ändern. Beim abschalten an geringer Last bricht mir die Steuerspannung vor der Lastspannung ein und die Ausgangsspannung schießt auf Maximum hoch.
Dagegen kann man dauernd einen Lastwiderstand am Ausgang haben und/oder den Elko der Hilfsspannung vergrößern.
Hallo!
Erstmal vielen Dank für alle Antworten. Verweise auf andere Seiten und Dokumente schaue ich mir nachher in Ruhe an, ich möchte zunächst auf einiges schonmal eingehen. In einem weiteren Post gebe ich dann nochmal Bilder von meinem Fundus. Also jetzt nur bezogen auf die Trafos. Grundsätzlich scheint ihr mir ja zuzustimmen, was Lernmaterial dazu betrifft. Damit habe ich mich schonmal nicht komplett vertan.
Extras wie mehrere Kanäle, 2- oder 4-Quadrantenbetrieb,...
Was davon ist für Dich Muss, was brauchst Du nicht?
Ich denke da werde ich von zwei Seiten aus antworten. Einmal fehlen mir in meiner Ausstattung finde ich noch zwei Dinge. Ein Oszi und Spannungsversorgungen. Es kommt bei Reparaturen häufig vor, dass ich Spannungen gerne selber einspeisen möchte um Teilbereiche auf Funktion zu testen, seien es Schaltungen, oder, dass ich LEDs ersetzen muss von Beleuchtungen und herausfinden muss was für LEDs das überhaupt sind.
Momentan mache ich beides eher schlecht als Recht mit USB-Ladegeräten und WCH IC Breakoutboards um über PD zumindest die Spannungen einzustellen. Weiterer Nutzen würde sich dann durch die Verfügbarkeit ergeben.
Auf deine Fragen gezielt:
Spannungsbereich: So viel wie die Trafos erlauben. 24V wäre schon, ob das mit den Trafos geht, kann ich selber nicht beurteilen, es wird ja über den Gleichrichter und den Linearregler oder Transistor etc. einiges abfallen. Auf 0V runter muss ich nicht. Mir würden 3V ausreichen.
Strom: Ja, dasselbe. Hier ist mir mehr die Begrenzung wichtig. Die Genauigkeit ergibt sich hoffentlich daraus, dass ich wie gesagt gerne LEDs ausmessen möchte, als Beispiel. Mehrere in Reihe, aber auch einzelnd.
Ansteuerung, da bin ich sehr frei. Ich mag beides. Ich denke ich würde Potis bevorzugen und digitale Anzeigen.
OCP und OVP sollte eigentlich bei so einem Netzteil als grundlegend wichtig schon gegeben sein, also ja.
Zu den Schnittstellen und Extras kann ich wenig sagen. Natürlich sind mehrere Ausgänge praktisch, ich habe aber auch mehrere Trafos. :) Wenn ich dann ein Design habe, kann ich ja problemlos mehrere Netzteile aufbauen.
Das mit dem 3D-Drucken würde ich mir nochmal überlegen - Labornetzteile
werden durchaus mal wärmer, müssen die durchaus gewichtigen Trafos und
Kühlkörper tragen und sollen dann nicht gleich schmelzen oder Feuer
fangen.
Das stimmt. Ich sehe da PLA als unproblematisch an. Wichtig ist da erstmal wie weit entfernt ich das platziere und wie gut ich kühle. Wenn ich kühl genug bleibe und das mit dem Gehäuseaufbau stimmt, kann ich damit weder Probleme haben, und gleichzeitig das PLA aushärten lassen über Zeit.
Sind OPs oder ein 723 erlaubt, oder muss es ganz diskret sein?
[...]
Soll es ein Bauvorschlag mit Platine sein, oder wird die selber
entworfen?
[...]
Schon an die Verlustleistung gedacht? (wenn die Trafos 12V Wicklungen
hätten, z. B. alte Halogentrafos, wäre eine automatische
Relaisumschaltung zur Minimierung machbar).
[...]
Ich habe mal die Fragen rausgenommen, die ich oben schon beantwortet habe.
Einmal ja, alles erlaubt.
Platine kann problemlos selber entworfen werden. Mache ich ja schon seit Jahren. Eigene Teilesammlung und alles zum vernünftigen Löten unter Mikroskop ist vorhanden. Ich bin halt nur sehr von modernen ICs verwöhnt und daher sind die Grundlagen, die ich mir am Anfang ein bisschen angelesen habe, komplett weg. Das möchte ich gerne ändern, und das mit dem Bedarf für Spannungsversorgungen kombinieren.
Hier die Fotos. Die Spezifikationen sind anders als ich sie am Abend nach dem hastigen auseinanderbauen in Erinnerung hatte. Von beiden Trafo-Typen im Karton habe ich auch noch jeweils einen mehr.
Bots. Es werden sehr sehr alte Posts nach ID ausgesucht und hochgestimmt damit dann neue Beiträge allgemein, aber auch bestimmte Nutzer bevorzugt, automatisch runtergestimmt werden.
Das mehrfach bebilderte Netzteil oben ist durch eine 0,63A Schraubsicherung abgesichert. Meiner Meinung nach müsste das ein Aufbau mit Spannungs- und Strombegrenzung sein. Das ist irgendwie Teil eines selbstgebauten Stecksystemes. Davon habe ich auch noch zwei 120mm Papstlüfter komplett aus Metall mit Netzversorgung und 4-stelliger Postleitzahl.
Das mehrfach bebilderte Netzteil oben ist durch eine 0,63A
Schraubsicherung abgesichert. Meiner Meinung nach müsste das ein Aufbau
mit Spannungs- und Strombegrenzung sein. Das ist irgendwie Teil eines
selbstgebauten Stecksystemes. Davon habe ich auch noch zwei 120mm
Papstlüfter komplett aus Metall mit Netzversorgung und 4-stelliger
Postleitzahl.
Wäre möglich.
Vielleicht wäre ein erster Schritt herauszufinden, was das genau für Module sind und wie sie funtkionieren, sodass man sie sinnvoll in Betriebnehmen kann. Das hätte zumindest einen lernerfolg, auch wenn man die Teile nachher ausschlachtet.
"Hier hast du den Schaltplan", was mir nicht so gefällt. Da habe ich
dann nichts von lerntechnisch.
Warum nicht? Man lernt auch, wenn man die bestehende Schaltung
analysiert. Man muss das Rad nicht neu erfinden.
[...]
Du hast durchaus Recht, aber jeder lernt etwas anders, auch
situationsabhängig. Mir liegt das so in diesem Fall einfach nicht.
Achso, ganz vergessen. In den Bereichen, in denen ich mich auskenne, sind die "Hier, hast du Schaltung" Dinge mit mäßiger Erklärung eher Schrott. Bei den Netzteilen kann ich das natürlich nicht beurteilen, allerdings sahen einige davon vom Stil her so aus.
Und wie du siehst, gibt es hier im Board schon einige
Änderungsvorschläge, die man übernehmen kann.
Ja, darauf habe ich jetzt auch geachtet. Finde das lustig, dass der Artikel anfängt mit "Wir haben so viele Pläne für Netzteile gezeigt, weil wir immer auf dem neusten Stand bleiben wollen für euch", und dann ist das jetzt nach 44 Jahren die Referenz.
Mein persönlicher Tipp:
-Sense-Eingänge weglassen, also direkt mit den Ausgängen kurzschließen
-LM723 ersetzen durch einfache Spannungsregler oder Ref-Spannungen.
-Basisstromquelle eigene Spannungsquelle mit Enable-Eingang (so kann der Basisstrom beim Ausschalten zuerst abgeschaltet werden).
-Neuere Opamps sollten nicht schaden, hier am besten das Regelverhalten neu berechnen / simulieren.
-Brauchbare Anzeigen für Strom und Spannung gibt es inzwischen für ein paar € bei Ali.
Irgendwie gefielen mir diese. Sieht so edel Deutsch aus, wie auch R&S
Modelle.
Es sieht fast so aus als ob Grundig seine Tunergehäuse für ein Netzgerät zweckentfremdet hat. Einfach die vorgefertigten Bohrungen und Schlitze in der Frontplatte mit Netzteil-Komponenten aufgefüllt, fertig!
Ich frage mich auch, was in Bild 3 die gestrichelten Linien bei den Leistungstransistoren und C12 bedeuten, ebenso die Symbole X, Y und Z.
Ich verstehe, dass das bei C12 bedeutet, dass der Kondensator getrennt von der Platine montiert wird (wie auch im Weiteren beschrieben). Ansonsten würde ich gestrichelte Linien eigentlich als Verständnishilfe für einen Unterkreis bzw. den Stromfluss dessen verstehen, oder einen Stromfluss für einen Schaltzustand, dass ergibt aber weder bei C12 noch bei den Leistungstransistoren Sinn für mich.
EDIT: Ah, ich glaube ich habe verstanden. Es geht um die getrennte Montage, also das sind alles gesonderte Baugruppen. Wird ja noch erläutert mit den Transistoren wegen der Kühlung.
Ich nehme an X, Y und Z sind dann einfach "Ausschneid-Designatoren" für den Messinstrumente-Abschnitt?
Soweit ich erinnere befinden sich die "eingezäunten" Bauteile auf dem gemeinsamen Kühlkörper.
Der Hilfstrafo erzeugt die +/- Spannungen für die Operationsverstärker. Das würde ich heute anders machen und die Hilfsspannungen aus der Hauptspannung ableiten, damit sie nicht vor dieser einbricht.
Der "723" ist ein 0815-Allerweltslinearregler, aber seine Referenz ist aussergewöhnlich!
Elektor ist nicht die einzige Quelle für nostalgische Netzteile. Auch Conrad hat Netzteil-Bausätze mit Begleitheftchen verkauft. Diese Heftchen geistern heute noch als PDF im Netz herum.
Mir war immer wichtig die Schaltung zu verstehen und an meinen Bauteilefundus anpassen zu können. Was hilft mir die tollste Schaltung, wenn ich die benötigten Bauteile nicht oder nur sehr schwer auftreiben kann?
Es sieht fast so aus als ob Grundig seine Tunergehäuse für ein Netzgerät
zweckentfremdet hat. Einfach die vorgefertigten Bohrungen und Schlitze
in der Frontplatte mit Netzteil-Komponenten aufgefüllt, fertig!
leider falsch gedacht.
diese Grundig Serien in lichtblauer Lackierung sind ein stapelbarrs Konzept. es gibt stelltrenntrafo, Millivoltmeter, Universalvoltmeter, sogar funktions, sinus-rechteck Generator, Frequenzzähler ist. in gleicher Gehäuse breite. Höhe waren hauptsächlich zwei Varianten.
typisch in Radio TV Werkstatt Ausrüstung zufinden der 70er Jahre bis hin zu Berufsschulen der 1990er.
legendär ist der Sinus Rechteck Generator mit 4ohm Leistung Ausgang und der Möglichkeit über 3 Dekaden durchzukurbrln ohne Bereiche umzuschalten.
Der Hilfstrafo erzeugt die +/- Spannungen für die Operationsverstärker.
Das ist mir schon klar, aber es sind zwei voneinander getrennte Sekundärwicklungen dafür benutzt worden. Den Teil verstehe ich noch nicht, der Rest hat sich erstmal ergeben. Das wäre auch so nicht mit einem einzelnen meiner Trafos umsetzbar.
Mir kommt auch der Schaltplan beim Hilfstrafo komisch vor irgendwie. Ich werde mal darüber schlafen.
Das ist mir schon klar, aber es sind zwei voneinander getrennte
Sekundärwicklungen dafür benutzt worden. Den Teil verstehe ich noch
nicht, der Rest hat sich erstmal ergeben. Das wäre auch so nicht mit
einem einzelnen meiner Trafos umsetzbar.
Eigentlich sind die beiden Wicklungen für die Sekundärspannung nicht getrennt. Du hast eine große Wicklung für die Ausgangsspannung, die du regeln willst und für die Hilfsspannung hat der Trafo noch eine Wicklung mit Mittelspannungsabgriff, also 2x12VAC (genauer 12V - 0V - 12V AC) für die +-12V DC für die Opamps und co. Man kann für die Hilfsspannung auch 2 Brückengleichrichter nutzten, kommt auf dasselbe raus.
Sonst einfach mal farblich den Stromverlauf in den Plan einzeichnen. So können wir auch erkennen, woran es bei dir hängt.
Also ich verstehe davon immer weniger.
Zunächst einmal, es wird im Artikel von zwei(!) Hilfswicklungen gesprochen. Ich sehe auf dem Schaltplan nur eine, die mittig abgegriffen wird.
Daraus, also nur aus dem Schaltplan heraus ergibt sich für mich, von links nach rechts gelesen bei den Abgriffpunkten (und links als Referenz) im Moment des Sinuskurvenmaximums:
0V 12V 24V
(Ja, ich weiß, 24VAC hat als Hochpunkt nicht 24V, sondern etwas höher, x1,41(?), bitte ignorieren)
Jetzt wird links und rechts abgegriffen und kommt durch den Gleichrichter. Da müssten dann doch schonmal ~24VDC rauskommen zwischen den zwei Ausgängen vom Gleichrichter.
Gleichzeitig wird der mittlere Ausgang direkt genommen. Keine Gleichrichtung, nichts. Das heißt, dieser führt doch 12V Wechselspannung?
Ich denke du meinst, dass hier bei der/den Hilfswicklung(en) die drei Ausgänge 0VDC, 12VDC und -12VDC führen sollen, richtig? Weil deiner Beschreibung nach, so wie ich das verstehe, negatives Potenzial für die Operationsverstärker benötigt wird?
Würde aus dem Trafo jetzt direkt Gleichstrom rauskommen, könnte ich ja den mittleren, dann 12VDC, Ausgang als Nullreferenz nehmen und hätte dann links -12VDC, mittig die 0VDC, und rechts davon 12VDC (mehr). Das würde für mich dann Sinn ergeben, möchte man diese drei Potenziale haben.
Aber der mittlere wird ja direkt durchgeschleift ohne Gleichrichtung. Das sind doch 12VAC.
Aber wo? Ich sehe da vom Trafo aus keine Masse. Vom Trafo kommt da doch
wechselndes Potenzial raus?
Nicht in Potentialen denken, sondern in Spannungen.
Auf der Sekundärseite eines Trafos kannst du einen beliebigen Anschluss mit Schaltungsmasse a.k.a. Bezugspotential verbinden. Die anderen Anschlüsse führen dann jeweils eine Wechselspannung gegen die Masse.
In diesem Fall ist die Mittelanzapfung mit Masse verbunden, sodass die beiden Enden der Wicklung jeweils 12 Volt Wechselspannung gegenüber Masse (mit entgegengesetzter Phasenlage) führen.
Auf der Sekundärseite eines Trafos kannst du einen beliebigen Anschluss
mit Schaltungsmasse a.k.a. Bezugspotential verbinden. Die anderen
Anschlüsse führen dann jeweils eine Wechselspannung gegen die Masse.
Okay, das ergibt dann mehr Sinn. Dann kommen aus dem Gleichrichter 0V und 24V raus, allerdings ist die Bezugsmasse 12V, also kommen da von da aus gesehen -12V und +12V raus.
Auf jeden Fall mit den vielen Trafos kann das Netzteil sehr universell ausfallen.
Ohne Thyristor- oder Triac-Vorsteuerung:
Wenn Du kleine Spannungen benötigst, kannst Du zwei Trafos primär in Reihe schalten und schon sind die Verluste viel kleiner am Leistungshalbleiter. Sekundär kann auch mit parallel und seriell schalten (jeweils nach dem eigenen Brückengleichrichter) zusätzlich die Spannung um den Faktor 2 geändert werden.
Das ist zwar etwas umständlich zu verdrahten mit den Umschaltern und kann daher anregen das Umschalten mit einer Logik aus Relais zu vereinfachen. Wer diese Varianten durchgespielt haben sollte, weiß zu schätzen, welchen Aufwand erspart bleibt mit moderneren Eingangsspannungsanpassungen.
Grund war etwas Pech und keine Verfügbarkeit mehr über ELV.
Meine neue Platine hatte ich bis max. 2A und bis max. 10V ausgelegt.
Für die meisten Anwendungen im MC Bereich wo nur 5V oder 3,3V
bei geringen Stromstärken benötigt werden ist das m.M. ausreichend.
(dass ist natürlich abhängig davon, welche spätere Anwendung vorgesehen ist).
Einstellung von U und I über 10 Gang Poti,der Rest wie aus der
Beschreibung mit OPV und "Kleinkram" aber mit kleineren Trafo und
kleineren Kühlkörper.
Die neue Platinenversion wurde größtenteils in SMD realisiert und damit
wesentlich kleiner, kompakter und ist kein "Stullenbrett" mehr.
Wofür werden zwei 12V Wicklungen gebraucht, und nicht eine? Das habe ich
noch nicht verstanden.
Oh jeh, ich empfehle dringend sich in einige Schaltpläne bestehender einfacher Netzteile einzuarbeiten. Ausdrucken und Buntstifte helfen dabei.
Mit der Hilfswicklung wird die +- Speisespannung der Regelung erzeugt, die auf dem + Ausgang reitet, weil die Masse der +- Hilfsversorgung mit dem +Leistungsausgang verbunden ist.
Mein persönlicher Tipp:
-Sense-Eingänge weglassen, also direkt mit den Ausgängen kurzschließen
Meines (Eigenbau) hat Sense-Anschlüsse, aber ich kann mich an keinen Aufbau erinnern, wo ich diese mal benutzt hätte.
-LM723 ersetzen durch einfache Spannungsregler oder Ref-Spannungen.
R&S hat einfache 5V-Längsregler verwendet, LM340-T5 war ein LM7805 mit eingeengten Toleranzen. Es gab Regler, wo 7805 und 340-5 untereinander aufgedruckt waren.
-Neuere Opamps sollten nicht schaden,
Warum - der olle LM741 reicht auch heute noch, wenn man nicht gerade geil auf Millivolts ist.
-Brauchbare Anzeigen für Strom und Spannung gibt es inzwischen für ein
paar € bei Ali.
Zumindest für Strom hätte ich auch heutzutage noch gerne einen Zeiger. Ich hatte in der Firma R&S mit Zeiger und HP Digital auf dem Tisch, beide haben ihre Vor- oder Nachteile.
Beim Längsreglernetzteil darf man die maximal mögliche Verlustleistung nicht aus dem Auge verlieren. Die kleinen HP hatten eine Umschalttaste 15V / 30V, die wohl den Trafo umgeschaltet hat. In meinem Eigenbau bis 42V/5A schaltet ein Relais den Trafo-Anzapf um, gesteuert von einem Komparator am Netzteilausgang.
Ich habe Dir mal das Schema der Versorgung gemalt. Der Bezugspunkt für die Hilfsspannungen ist der Plus-Ausgang der Hauptspannung (über R23).
L1 ist die Sekundärwicklung des Haupttrafo. L2 und L3 sind die beiden Sekundärwicklungen des Hilfstrafo. Die Primärwicklungen sind nicht eingezeichnet.
Die Hilfsspannung schwimmt quasi auf der Hauptspannung (ohne 0V Bezug), damit ist gewährleistet, dass auch bei maximaler Ausgangsspannung noch eine ausreichend hohe Steuerspannung vorhanden ist, ohne für die Operationsverstärker gefährlich hoch zu werden.
Das Bild ist mit LTSpice erstellt, falls du dieses Simulationsprogramm kennst? Es ist auch gut geeignet Teilbereiche oder die ganze Schaltung zu simulieren und damit besser zu verstehen was vor sich geht.
Ich suche daher nach Anleitungen/Projektbegleitungen für lineare
Netzteile mit einstellbarer Spannung und einstellbarer Strombegrenzung.
Dazu finden sich diverse Beispiele online, aber die sind eher so "Hier
hast du den Schaltplan", was mir nicht so gefällt. Da habe ich dann
nichts von lerntechnisch.
...
Hat jemand eine gute Empfehlung? Vielen Dank!
Nachbausicheres Klein Labornetzgerät
Aus der Mikrocontroller.net Artikelsammlung, mit Beiträgen verschiedener Autoren
Tom sagt, dass die Hilfsspannung auf der Hauptspannung schwimmt. Er hat in seinem Modell eine direkte Verbindung gezeichnet, die ich im ursprünglichen Schaltplan so nicht finde.
Eigentlich hat das mit meiner vorherigen, beantworteten Frage nichts zu tun, weil es da ja darum ging wie der mittlere Ausgang bei dem Hilfsspannungstrafo als Massebezug funktioniert. Aber wenn ich schon Fragen stellen darf, auch wenn ich mir etwas dumm vorkomme.
Tom sagt, dass die Hilfsspannung auf der Hauptspannung schwimmt. Er hat
in seinem Modell eine direkte Verbindung gezeichnet, die ich im
ursprünglichen Schaltplan so nicht finde.
Im Elektor-Schaltplan ist "+Us" der Bezugspunkt, da diese über eine geringbelastete Leitung mit dem "+" der Last verbunden ist.
Der Verbindungspunkt ist R23, den kannst Du Dir auch gebrückt vorstellen. Er dient bei Vierleiterschaltung zur Last zur Kompensation des Spannungsabfalls über der Leitung.
Am besten stellst Du ihn Dir als 0 Ohm (gebrückt) vor, deshalb habe ich ihn im Schema gar nicht erst eingezeichnet.
Wird im realen Betrieb auf Kompensation verzichtet, kann der Widerstand auch durch eine Brücke ersetzt werden. Aber so weit ich mich erinnere steht das doch alles im Artikel?
Der Verbindungspunkt ist R23, den kannst Du Dir auch gebrückt
vorstellen. Er dient bei Vierleiterschaltung zur Last zur Kompensation
des Spannungsabfalls über der Leitung.
Naja, etwas unglücklich formuliert. R23 dient eher dazu, die Funktion bei fehlender Verbindung des Plus-Sense-Anschlusses zu gewährleisten. Im Idealfall (für beste Kompensation bei dünner Sense-Leitung) wäre er gar nicht vorhanden.
Ahh, endlich jemand der sich auskennt. Johannes Du kannst hier direkt übernehmen, denn mir fehlt eigentlich die Zeit zum Erklär-Bär. Zudem scheint schon wieder die Negativbewerteritis auszubrechen. Höchste Zeit mich um meine Probleme zu kümmern.
Ja, das fand ich auch. Jetzt ist mir das klar, vielen Dank.
Ich werde darauf basierend mal weitere Pläne begutachten um meine Perspektive zu erweitern.
Ich habe heute in der Mittagspause ein wenig mit LTspice gespielt und die Schaltung für den TL071 Opamp ausgelegt.
Im Gegensatz zu dem NE5532 lief bei meinen Versuchen der TL071 auch in der Grundschaltung stabil, wogegen der NE5532 nie stabil war.
Ich komme hier auf eine phase-margin von gut 60°, damit sollte die Regelung problemlos stabil laufen. Der Ausgangskondensator sollte ein ESR < 300mOhm haben.
Ich habe heute in der Mittagspause ein wenig mit LTspice gespielt
Der Schaltung fehlt halt (nicht nur die Spannungsregelung) sondern der Schutz wenn die -12V noch nicht stabil vorhanden sind und all das andere was eine theoretische Schaltung auch praktisch zuverlässig einsetzbar macht.
Es geht hierbei erstmal nur um die Spannungs-Regelung und die Auslegung
der entsprechenden Werte...
Da gibt es dutzende Vorlagen. Das muss man doch nicht alles neu erfinden. Einen Thread weiter etwa
Beitrag "[S] Servicemanual HP E3611A DC Power Supply"
Nachbaufreundlicher geht es schon fast nicht mehr. Der TE braucht halt 24h Betreuung.
Interessanter wären Verbesserungen, die die Schwächen des Harrison-HP Konzepts beheben wie Fehler bei der Strommessung, Reaktion auf Lastwechsel, Abhängigkeit der Regelung vom Lasteleko, und relativ grosser Ausgangselko.
Ich bin soweit zufrieden, baue mir das Elektor Design in KiCAD nach und
da gibt es auch einen eigenen Simulator zum Ausprobieren.
Wenn es nur um's Simulieren geht, dürfte die Elektor-Schaltung OK sein. Zum Nachbauen würde ich dann aber wirklich besseres bzw. zeitgemäßeres als Grundlage hernehmen (wie die erwähnte von HP/Agilent z.B., oder ein Statron reverse-engineeren). Bei Elektor publizierte Designs sind ja bekanntlich auch nicht unbedingt die Krone der Schöpfung.
Moin,
Tom A. hat in seinem Schema die Hilfsspannung auf den Ausgang gelegt. U.a. hat Gossen mal solche NT hergestellt. Das hat den Vorteil, wie schon beschrieben, das die Hilfsspannung viel kleiner sein kann wie die Ausgangsspannung und der „Arbeitsbereich“ der Regelung sich um den Nullpunkt der Hilfsspannung bewegt. Nach diesem Prinzip habe ich mein NT auch aufgebaut.
Gruß
Carsten
Tom A. hat in seinem Schema die Hilfsspannung auf den Ausgang gelegt.
Hier müssten alle vorgestellten Varianten des HP-Netzteils, wie z.B. das Elektor, nach diesem Schema arbeiten. Hat man noch einen Sense-Eingang liegt er Bezugspunkt auf diesem.
Interessanter wären Verbesserungen, die die Schwächen des Harrison-HP
Konzepts beheben wie Fehler bei der Strommessung, Reaktion auf
Lastwechsel,
Sind z.B. im E3611A Manual beschreibne, wie es gelöst wurde.
Aber es gilt da halt wie so oft: RTFM - read the fine manual .-)
Und zwar verstehendes Lesen, nicht nur forum 24/7 F&A wie hier vom TE
