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Thema: Labornetzteil mit hoher Spannung

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Labornetzteil mit hoher Spannung

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    Hallo Zusammen!

    Ich plane ein Labornetzteil zubauen und hoffe dabei auf Eure Hilfe und Unterstützung, da ich selber noch nicht so fit in diesem Bereich bin und noch nie ein Labornetzteil (aber ein Festspannungsnetzteil) gebaut habe.

    Ich brauche ein Netzteil was eine Spannung von 0-50V liefert. Ich plane die Spannung auf 50,0V zu begrenzen. Habt ihr eine Idee wie das möglich ist. Eine Strombegrenzung wäre auch nicht schlecht, aber ich denke darüber nach erstmals ein NT ohne zubauen, bin mir aber noch nicht ganz sicher.

    Später werde ich ein 2tes nach demselben Prinzip bauen und es in ein Gehäuse packen um ein doppeltes Netzteil zu haben.

    Als Basis möchte ich einen Ringkerntrafo benutzen.
    Ich habe an eins der beiden hier gedacht:

    Ringkerntrafo, 80 VA, 2x 30 V, 2x 1,33 A

    Ringkerntrafo, 160 VA, 2x 30 V, 2x 2,66 A


    Es werden später allerdings 2 Stk davon werden, da ich ja ingesamt 2 getrennt Netzteile bauen möchte.

    Für die Versorgung des OPs möchte ich einenen kleinen Trafo nutzen, den ich noch habe.
    Es handelt sich dabei um einen Printtrafo mit 18V und 3,6VA (also ca. 200mA). Der sollte für den OP locker ausreichen


    Das ist für mich alles kein Problem, beim Schaltplan wird’s aber etwas schwieriger.
    Ich habe mir einen Plan rausgesucht und ihn auf ein regelbares Netzteil reduziert (und die Spannungsversorung für den OP).



    Die untere Schaltung ist für mich kein Problem, ist ja einfach, nur bei der oberen hapert’s etwas. Wie gesagt, ist mein erstes größeres Projekt was ich angehe.

    Taugt die Schaltung etwas oder sind fehler drin? 50V sollten die Transistoren und die Elkos ja auch noch verkraften, richtig?

    Wozu ist der Poti P1 gut?

    Wie reduziere ich am besten die Spannung auf 50V? Wie wird das in den im Handel erhältlichen Netzteilen gemacht, die enden ja auch immer bei genau 30V oder genau 25V.

    Eine Strombegrenzung mit einzubauen wird für einen Laien sicherlich zu kompliziert.


    Viele liebe Grüße und ein frohes Weihnachtsfest
    Dominik

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo!

    Zitat Zitat von Dominik009 Beitrag anzeigen
    Ich plane ein Labornetzteil zubauen und hoffe dabei auf Eure Hilfe und Unterstützung, da ich selber noch nicht so fit in diesem Bereich bin und noch nie ein Labornetzteil (aber ein Festspannungsnetzteil) gebaut habe.
    Ich kann dir nur empfehlen deine Pläne an deine bisherige Erfahrungen anzupassen und anfangs etwas einfaches ausprobiertes aufbauen, z.B. : http://www.vias.org/mikroelektronik/...wersupply.html . Sonst wünsche ich dir zukünftig viel Erfolg !

    Übrigens, mir haben bisher für alle Entwicklungen zwei Labornetzteile bis 30V/10A ausgereicht.
    MfG (Mit feinem Grübeln) Wir unterstützen dich bei deinen Projekten, aber wir entwickeln sie nicht für dich. (radbruch) "Irgendwas" geht "irgendwie" immer...(Rabenauge) Machs - und berichte.(oberallgeier) Man weißt wie, aber nie warum. Gut zu wissen, was man nicht weiß. Zuerst messen, danach fragen. Was heute geht, wurde gestern gebastelt. http://www.youtube.com/watch?v=qOAnVO3y2u8 Danke!

  3. #3
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    Wenn ich den Plan richtig gelesen habe ist das Poti für die Strombegrenzung zuständig. Bei ST7-ST9 stellt man die Spannung ein (man schließt ein Poti an).

    Die Schaltung kann man aber leicht simulieren.

    Ansonsten schließe ich mich Picture an. Baue einmal ein Netzteil das deinen Fähigkeiten entspricht. Bei weniger Spannung und Strom passiert weniger.

    MfG Hannes

  4. #4
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    Danke für Eure Antworten. Finde es immer wieder super wie viel Unterstützung und schnelle Antworten man hier im Forum bekommt (bin da von anderen Foren ehr anderes gewöhnt). Ich würde auch gerne mehr hier helfen, habe aber leider noch nicht genug wissen und will ja auch keine Flaschen Tipps geben!


    Ich brauche bei meinem Netzteil nichmal so viel Strom, sondern ehr hohe Spannungen und da würden 50V halt gut ausreichen. Des weiteren möchte ich gerne ein "professionelles" Netzteil. Es sollte also genau bis 50V gehen und sich nicht höher regeln lassen, leider weiß ich noch nicht genau wie das gehen soll.

    Ich möchte halt eigentlich ehr ungerne ein Netzteil bauen, was ich in nem halben Jahr durch ein neues ersetzen, was ich dann aufbaue. Ist ja auch ne Kostenfrage.

    Vieleicht könnte trozdem jemand schreiben wie man eine Spannungsbegrenzung auf 50V realisieren könnte. Wie simuliert man eine Schaltung eigentlich? Gibt es da software für?

    Viele Grüße
    Dominik

  5. #5
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    Zum Simulieren gibt es spezielle Software. Für Analogschaltungen ist das Programm "LTSpice" sehr gut. Das Programm ist von Linear Technology und hat dadurch sehr viele Bauteile von dieser Firma integriert. Es sind aber auch Standartbauteile vorhanden und im Internet findest du auch sehr viele. Das Programm ist kostenlos.

    Wenn du die Spannung auf exakt 50V einstellen willst kannst du den Spannungsteiler R20/R21. Es wäre möglich das du statt R20/R21 ein Poti einbaust, damit du den Spannungsteiler exakt einstellen kannst. Das wäre das leichteste. Warum muss es eigentlich exakt 50V sein?

    MfG Hannes

  6. #6
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    So eine Netzteilschaltung sollte man wirklich erst mal simulieren. LT-Spice ist da eine Möglichkeit. Die Funktion sieht auf den ersten Blick vielleicht einfach aus, aber es ist gar nicht so trivial das der Regler mit wirklich jeder Last stabil ist und nicht schwingt. Ohne die externen Verbindungen ist die Schaltung auch kaum zu verstehen. Rein vom ersten Blick hätte ich da gewisse Zweifel das die Schaltung nicht doch schwingt.

    Für ein Netzteil bis 50 V sind 2 mal 30 V AC nicht so ideal. Das gibt nach der Gleichrichtung etwa 2 mal 40-45 V. Da sollten die Halbleiter und Kondensatoren schon bis 100 V oder mehr vertragen. Beim Leistungstransistor muss man bei der Spannung auch auf das Safe Operating Area (SOA) achten: da verträgt der BD249C bei 80 V nur knapp 300 mA, also nicht wirklich viel Strom.

    Für den Anfang wäre ein kleineres Netzteil vermutlich besser. Ein 30 V Trafo passt eher für bis zu 30-35 V Spannung am Ausgang. Wenn man das ganze dann auch noch 2 mal hat, kann man die beiden Teile ggf. auch in Reihe Schalten. Die Frage ist da ggf. ob die Windungen wirklich getrennt sind.

  7. #7
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    Hallo,

    habe mir im Netz mal MultiSim heruntergeladen (ist ne 30 Tage Testversion). Dort habe ich die Schaltung mal nachgebaut und habe jetzt etwas mehr verständnis für die Schaltung bekommen, doch leider funktioniert sie nicht. Die Ausgangsspannung lässt sich mit dem Poti R13 (in meinem Schaltplan) nicht regeln, sie ist immer konstant.

    Seht ihr in meiner Schaltung einen Fehler?



    Welchen Trafo würdet ihr den empfehlen? Es gibt ja leider nur 2x30V oder 2x18V, wobei das evtl. etwas wenig sein könnte um auf 50V zukommen. Ich werde die Wiederstände im Spannungsteiler später durch Potis ersetzen, so das ich die max. ausgangspannung genau einstellen kann. Bei 50V möchte ich gerne abregeln, weil ich es einfach "optisch" besser finde als z.b. 54,2V.

    Den BD249C muss ich anscheinend auch tauschen. Ich werde mal auf die Suche gehen, nach transistoren die mehr strom vertragen. Das NT sollte schon 1A schaffen, aber mit den richtigen Transistoren sollte das ja kein Thema sein.

    Viele Grüße und nochmals vielen Dank für eure ganzen Tipps
    Dominik

  8. #8
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    R13 hat den Abgriff links.

    R2 ist 0,47Ohm

  9. #9
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    Hi,

    vielen Dank für deine Hilfe, habe die Fehler korrigiert und nochmal den aktuellen Schaltplan angehängt. Leider ist die Ausgangsspannung immernoch konstant 49,566V und lässt sich nicht regeln.



    Woran könnte das liegen? Habe selber auch nochmal geschaut, finde aber keinen Fehler mehr.

    Viele Grüße
    Dominik

  10. #10
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    Es fehlt auch noch die GND Verbindung ganz rechts. Die Bahn wo sich C7,C8 und C10 treffen muss vermutlich auch noch an GND.

    Falls die Schaltung schwingt, sollten C5,C7 und C8 und c10 erst einmal weg. Ich fürchte die sind gut gemeint, aber doch eher fehl am Platz, und leider wohl ein Zeichen, dass die Werte bei C4, C6, R8 und R11 noch nicht richtig abgestimmt sind. Die Zenerdiode ist bei der Simulation ggf. auch noch ein Problem, weil sie mit sehr wenig Strom betrieben wird (ca. 10-50 µA) und da ist nicht sicher das da die Modelle stimmen. Eine normale Diode in die andere Richtung wäre vermutlich ohnehin besser.

    Unabhängig davon wäre auch ein Widerstand zwischen Basis und Emitter an Q1 angebracht - bzw. gleich 2 in Reihe und dann den Abgriff (für R3) für die Stromregelung in die Mitte davon. Damit wären dann auch kleinere Ströme einstellbar. R2 ist oben mit 0,47 Ohm angegeben - von Strom her wären aber eher 2-5 Ohm angebracht, mehr verträgt Q1 bei der Spannung nicht.

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