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Thema: L200 / LM723 Netzteil

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    L200 / LM723 Netzteil

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    Hallo,

    mir ist bekannt, dass das Thema oft durchgekaut wurde und es im Web sehr viele Seiten gibt.

    Also:

    In Kürze bekomme ich ein sehr altes Netzteil (ähnlich dem hier:
    http://forum.h0slot.de/forum/index.php?showtopic=2409).

    Das gute dabei, man kann mit Wechselspannung experimentieren und hat einen ordentlichen Trafo (Stelltrafo). An einen Selbstbau eines solchen Trafo's und Gleichrichter will ich mich noch nicht heranwagen (dafür habe ich zu wenig Ahnung bzgl. der Sicherheit).

    Nun stehen für ein Netzteil ja 2 Möglichkeiten parat:
    • Lineare Regler
      Schaltregler


    Ziel ist ein Ausgangsstrom von max. 10A und eine regelbare Strom- und Spannungsbegrenzung.
    Mit dem Stelltarfo kann man die Spannungsdifferenz zw. Ein- und Ausgang auf 3-5V reduzieren, so müssten "nur" 30-50W bei 10A abgeführt werden.

    Im Netz gibt es sehr viele Schaltpläne für den L200 und auch den LM723, jedoch meist für erheblich geringere Ströme (ist ja auch alles andere als ideal für höhere Ströme ...).

    Im Datenblatt vom L200 (http://www.datasheetcatalog.com/data...0/0/L200.shtml) ist ja die bakannte Möglichkeit mit dem PNP Leistungstransistor (Figure 21) enthalten.

    Anstatt dem BDW52 kann man ja auch ein MJ2955 benutzen.

    So, nun meine Frage:
    Kann man ohne Komplikationen 2 solcher PNP MJ2955 Leistungstransistoren parallel zusammenschließen?
    Gibt es evtl. noch einen geeigneten Transistor dafür.

    Ich habe da ein Problem bei der Suche nach einem geeigneten Transistor, denn wie hoch ist eigentlich der Basisstrom zum Transistor? (Frage nur so nebenbei).

    Könnt ihr mir dabei helfen.
    Wenn das klappt, so soll ein Atmega die Regelung übernehmen.

    Danke, Gruß Stefan

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Soweit ich weiß, kann man mehrer BJT parallel verwenden, wenn man die selben Beschränkungen wie bei Dioden beachtet. D.h.
    - Ausgleichwiderstände verwenden
    - gute thermische Kopplung
    - möglichst gleiche Exemplare

  3. #3
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    Wenn man die Strombegrenzung wie üblich so aufbaut, das bei einem Kurzschluß weiter der maximale Strom fließt, dann muß man trotz Regeltrafo die volle Verlustleistung (ca. 20 V*10 A = 200 W) vorsehen. Notfall könnte man den Kühlkörper etwas kleiner auslegen und dann je nach Temperatur ganz abschalten. Die Transistoren müssen aber die volle Leistung abkönnen.

    Durch die Gleichrichtung und wirkung der Elkos wird man ohne weiteres auch keine 20 V 10 A rauskriegen, sondern mehr 28 V 5 A.

  4. #4
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    @ avion23,
    Danke, werde - wenn kein geeigneter Transistor vorhanden ist - mal mit Ausgleichswiderständen testen.

    @ Besserwessi,
    Das Netzteil müsste 10A für 0-20VDC bringen können (wenn ich es richtig verstanden habe).

  5. #5
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    Werde mir doch eine Stromregelung für nis zu 10A abschminken müssen (zu aufwendig).
    Oder hat jemand den Schaltplan dazu:
    http://www.stegem.de/Elektronik/Labornetzgeraet/

    Ein LT1038 wäre super, doch ein Preis von ca. 65€ ist zuviel

    Jedoch brauche ich eine Spannungsregelung für bis zu 10A.
    Dies übernehmen bestimmt 2 parallel geschaltete MJ2955 oder wenn ihr einen besseren wisst ...

    Des Weiteren kommen einige Netzteile vom Schlage:
    http://www.seewetter-kiel.de/elektro...teil_lm723.htm
    dazu.

    Eine Frage zur Parallelschaltung:
    Wie wird dies in einem Labornetzteil (linear geregelt) vorgenommen?
    Ein einfache Parallelschaltung ist bestimmt schwierig (ala Festpannungsregler -> einer hat mehr Spannung und muss alles übernehmen). Oder kann man dies minimieren, indem man sehr genau die Spannungswerte (und Stromwerte) synchronisiert und mit die selbstgebauten Netzteile (LM723) ebenfalls mit Ausgleichswiderständen bestückt.
    Was macht man mit den Ausgleichswiderständen bei nicht parallel geschalteten LM723?

    Könnt ihr mir helfen?
    Danke und Gruß, Stefan

  6. #6
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    du brauchst da nicht groß irgendwas parallel schalten...

    hab mal eine bauanleitung für ein LM723 Netzteil gehabt, ein paar wiederstände etwas anders gewählt und schon hatte ich ein netzteil 1,5-30 V und 0-6 A ((war auf jeden fall deutlich über 5 A und mehr gab der Trafo nich her, hab aber keine ahnung mehr wie die schaltung genau aufgebaut war, war aber auf jeden fall mit nem 2n3055)

  7. #7
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    Die eigentliche Regelung (z.B. LM723 oder mit OPs oder TL431,..) braucht man nur 1 mal aufbauen. Was man Parallelschalten muß, sind die Endstufentransistoren. Dabei werden in der Regel besser NPN Typen eingesetzt, das macht bei einem Positiv-regler die Stabilität etwas einfacher. Außerdem haben NPN transitoren meistens etwas bessere Eigenschaften. Typische Kandidaten sind 2N3055, TIP142 .

    Für 200 W Verlustleistung sollte man da aber besser 4-6 Stück von nehmen, sonst bräuchte man einen extrem guten Kühlkörper.


    Mit diesem Tafo wird man so einfach keine geregelten 10 A bekommen. Die 10 A des Trafos sind sehr wahrscheinlich der Effektivwert. Ein Gleichrichter mit Elkos dahinter macht aus den 20V Wechselspannung etwa 27 V Gelichspannung. Dabei fleißt der Strom dann nur noch in eher kurzen Pulsen, sodaß man nur noch etwa maximal 5 A an Gleichstrom herrauskriegen kann um unter 10 A Effectivstrom am Trafo zu bleiben. Das genaue Stromverhältnis hängt vom Trafo, dem Gleichrichter und den Elkos ab, mehr als etwa 7 A können es aber schon wegen der Energieerhaltung nicht sein.

    Für den Anfang würde ich ein deutlich kleineres Netzteil (etwa 1-2A) empfehlen. Wenn da was schief geht, stinkt es nicht ganz so doll, und die Teile sind auch günstiger. Die Schaltung dann hochzuskalieren ist dann eher einfach.

  8. #8
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    Hallo,

    danke für eure Bemühungen.
    Das mit der Parallelschaltung ging in die Richtung von mehrfach Netzteilen. Denn neben dem Netzteil mit höherem Strom, werden wahrscheinlich ein paar 0-3A Einzelnetzteile kommen.

    Ich weiß aber immer nicht, was du mit den 20VAC meinst.
    Das Netzteil hat die gleichen Daten wie das verlinkte: Ausgangsspannung: 0...20V DC, 0..25V AC , 6V AC

    In dem Fall kann man 25VAC mit 10A gleichrichten und mit Siebelko's versehen.

    Hier ist evtl. noch ein ordentlicher Schaltplan:
    http://www.mucl.de/~hharm/afu-kurs/p...s/netzteil.pdf
    (nur halt zuwenig Spannung, Transistoren kann man ja wählen).
    Vor allem steht dort:

    Code:
    Sollte es trotz Abblockens der Reglereingänge zu "Regelstörungen" kommen, oder sollten die
    Leistungstransistoren "durchbrechen" - engl. >2nd Break-Down< ∗) - so ist die Spannungsregelung
    ebenfalls nicht mehr wirksam. In letzterem Falle würde die volle, ungeregelte Spannung U0
    (>Oberspannung<) am Ausgang anliegen.
    
    Folge: 
    nicht selten fatal !
    
    Abhilfe: 
    Eine sog. "Crowbar-Schaltung". Diese Schaltung besteht aus einem Thyristor, der parallel zum
    Ausgang geschaltet wird. Bei Überschreiten der zulässigen Ausgangsspannung wird der Thyristor
    über eine Steuerschaltung (aus Z-Diode und einem Trimmer-R) "gezündet" und schließt den
    Ausgang kurz. (siehe Bild auf nächster Seite)
    Achtung: Der Thyristor muß so dimensioniert werden, daß er den (bei Kurzschluß) maximal
    fließenden Strom leicht aushält (→ Gut überdimensionieren !).
    Im Grunde genommen muss ich ja auch überhaupt nicht gleichrichten, sondern kann die 20VDC mit 10A nehmen und zum LM723 schicken (zudem ein paar ordentliche Elko's in dem Eingangspfad, nicht im Ausgangsfad des).

    Gruß Stefan

    EDIT:
    gerade noch gefunden:
    http://www.mydarc.de/dl5dbm/20a_d.pdf
    (sieht für ein Leistungsnetzteil vielversprechend aus, wenn ich es eh nur mit <10A belaste, werden die Transistoren nicht so am Limit belastet...
    Verstehe jedoch nicht, warum an PIN 5 ebenfalls ein Poti ist (noch dazu mit 100Ohm))

    Was passiert mit der Strombegrenzung bei so einem geboostetem L200?

    Kann ich evtl. den oben verlinkten Schaltplan mit dem L200 und dem mit dem Lm723 (http://www.seewetter-kiel.de/elektro...teil_lm723.htm) verschmelzen?

    Eigentlich habe ich bisher nur gesagt, dass es ein Netzteil werden soll, jedoch noch garnicht wofür.
    Zum einen natürlich zum basteln, als Labornetzteil. Zum anderen jedoch auch zum Aufladen von Lifepo4 Akku's (3,6V Ladespannung im CCCV Ladeverfahren). Diese Akku's haben 2300mAh (Rundzelle) und können mit 4-10C geladen werden.

    Dazu benötige ich ein regelbares Netzteil (Spannung) mit ordentlich Strom. Was passiert, wenn ein geboosteter L200 zwar 20A bringt, das eigentliche Netzteil jedoch nur 10A schafft?
    Kommt dann die Sicherung vom Netzteiloder zieht der Akku nur weniger (aber woher soll dieser das wissen)?

    Demnach wäre auch bei dem "Leistungsnetzteil" min. eine Strombegrenzung von Vorteil.
    Oder bin ich in dieser Richtung total auf dem Holzweg?
    Die Akku's sind noch nicht bestellt, erstmal will ich das Netzteil bauen und testen.

    Mit einer Strombegrenzung (quasi eine voll aufgedrehte Stromregelung) müsste es doch eine Konstantstromquelle mit höchstens der max. eingestellten Spannung ergeben.
    Quasi wie in diesem Thread von uwegw:
    http://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=41970
    Nur halt nicht mit einer so emfindlichen Art von Lithium Akku's

  9. #9
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    So ein geboosteter L200 ist für viel Leistung eigentlich nicht optimal, denn da nützt einem die interne Strombegrenzung nur relativ wenig und außerdem hat man relativ viel mindest Spannungsverlust, die maximale Spannung wird als eher etwas kleiner.


    Bei der Schaltung mit dem L200 wirkt die Strombegrenzung auf den Basisstrom der Transistoren. Das gibt dann eine relativ stark temperaturabhängige Stromregelung, die mehr als Kurzschlußschutz als als Stromregelung taugt.

    Das mit dem geringeren Strom stimmt schon. Der Netzteil gibt keinen echten Gleichstrom aus, sondern nur den Gleichgerichteten Wechelstrom (ohne Kondensatoren). Die 10 A sind dann wieder der Effektivwert und auch nur mit einer ohmschen Last zu erreichen. Die Elkos sind aber eine nicht ohmsche Last. Erfahrungsgemäß hat man hinter den Elkos nur etwa die Hälfte an Gleichstrom, von dem was man vorne als gepulstem Strom (effektivwert) reinsteckt. Als gewissen ausgleich ist die Spannung dann aber etwa um den Faktir 1,3-1,4 höher.
    Als Netzteil zum Basteln usw. sollten aber 5 A völlig ausreichen, kurzzeitig kann man aus dem Trafo auch mehr ziehen, muß dann aber damit rechen das die Sicherung auslöst, das ist dann aber auch gut.

    Zum laden von LiPo Akkus ist so ein Netzteil nicht geeignet. Die Ladeschlußspannung der Akkus darf auf keinen Fall überschritten werden. Da reicht insbesondere die Zuverlässigkeit der hier gezeigten Schaltungen nicht aus. Schon das einstellen mit einem Poti ist problematisch.

  10. #10
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    Hallo Besserwessi,

    das mit der Gleichrichtung und dem geringeren Strom haben ich nun verstanden. Daher auch die Schaltung mit 24VAC und dahinter ein LM723 der mit 0-30VDC getrieben werden kann (hühere Spannung). Da wird jedoch öfter ein Trafo mit z.B. 4A vorgeschlagen, wenn die Regelung des LM723 bis 3A funktionieren soll. Besser ist da wohl ein Trafo mit erheblich mehr Strom?

    Wie ist das nun mit 0-20VDC des Netzteils. Dieses ist ja ebenfalls mit 10A abgesichert. Nun müsste es doch aber an diesen Klemmen (gleichgerichtet, jedoch bestimmt ohne Siebelko's) 10A bringen, sonst würde bei einem Test am Limit vorher schon der Trafo schmoren (wenn dieser auch an diesen Klemmen weniger Strom als 10A bringt)?

    Ihr seht, bei so etwas bin ich ein Anfänger (doch solangsam verstehe ich es...), dass ict auch der Grund, warum ich nicht gleich mit einem komplett selbstgebauten Netzteil starten will (inkl. Trafo-Auswahl).
    Ich hoffe, dass der Stelltrafo in diesem Netzteil ein Trennstelltrafo ist.
    Denn bei einem Ringkerntrafo ist es ja auch besser, ein Trenntrafo davor zu schalten.

    Ein solches Ladenetzteil für Lifepo4 Akku's ist bei weitem nicht so kritisch wie bei Lipo's. Damit dürfte es keine Probleme geben (benötigen sogar noch nicht mal ein Balancer).
    Die Spannung und was sonst noch funktioniert, soll von einem Atmega gemessen und an ein LCD ausgegeben werden (relativ gut einstellbar).
    Zur Not könnte ich auch einen Akku mit 4s2p beim Laden in je 4s1p auftrennen und diese jeweils an ein LM723 0-3A Netzteil klemmen. dabei die Stromregelung auf das Maximum von 3A und gut.
    Somit müsste der Trafo je 3A, also 6A bringen (hoffe, dass funktioniert).

    Natürlich ist auch ein Lastnetzteil für z.B. Motortest ganz gut, hierbei bietet sich ein geboosteter L200 doch an (oder gleich direkt an die Klemmen des Netzteils).


    (Werde mich nochmal mit Schalt-IC's beschäftigen, welche man evtl. vor einem LM723 oder L200 schalten kann.)

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