Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Labornetzteil Trifolium empfehlenswert?
Ich möchte mir nun endlich ein Labornetzteil bauen. Nun bin ich auf der suche nach einem brauchbaren Schaltplan, habe auch einen gefunden, der sehr schön und Vertrauen erweckend aussieht ( http://www.trifolium.de/netzteil/kap3_2_7.html ), bis ich mal nach diesem Hier im RN gesucht habe und plötzlich sehr verunsichert war. Da stand es funktioniere überhaupt nicht.
Nun möchte ich mal wissen ob ihr mir diesen Schaltungsaufbau empfehlen könnt oder ob ihr einen anderen Vorschlag habt, da es doch sehr schwierig ist etwas schlaues zu finden.
Es muss nicht das non-plus-ultra sein, sollte aber seine Arbeit gewissenhaft meistern.
liebe Grüsse
Nax
Hallo Naxos!
Ich habe mir den Schaltplan und die Beschreibung angeschaut und kann nur deine positive Beurteilung bestätigen.
Was wurde als Ursache des Nichtfunktionierens angegeben?
Jede Schaltung kann nicht funktionieren, wenn ein Montagefehler vorliegt.
MfG
Es ging um das parallel schalten der Fet's ob dies so gehe oder nicht.
Es ist leider schwer zu sagen, da die Versorgungsspannungen Ua und Ub für den LM358 nicht definiert sind (was ich bei erstem Durchlesen übersehen habe). Das ist ein Hauptgrund fürs Zweifeln. Ausserdem wird sich der Laststrom nicht gleichmässig an die MOSFETs verteilen. Deswegen würde ich es nicht empfehlen als fertige Schaltung zum Nachbauen.
MfG
könntest du mir eine andere Schaltung im gleichen Leistungsbereich empfehlen?
mlg
Sorry, aber leider nicht. Vielleicht meldet sich noch jemand... :)
MfG
kolisson
21.01.2009, 19:55
hallo naxos...
hab gerade zufällig deine frage gelesen.
bei trifolium klingelt da bei mir was, ich weiss aber nicht genau was.
hatte mich vor nem halben jahr mal mit den sachen rumgeschlagen.. und meine auch ich hätte mal was von "nichtfunktionieren" geschrieben.
leider kann ich über die RN-suchfunktion meinen artikel nicht mehr finden.
wenn du ihn gefunden hast, schick mir mal nen link, damit ich meine erinnerung auffrischen kann.
.. und wenn du nach schaltplänen in dieser leistungsklasse fragst, meinst du dann tatsächlich 60 Volt ?
oder was suchst du wirklich ?
gruss klaus
Besserwessi
21.01.2009, 20:24
Wenn man die FETs ein bischen Aussucht um Ausreißer zu vermeiden, sollte man die Stromverteilung schon hinkrigen. Die Gate Spannung für etwa 0,2 A Strom solle nicht zu sehr voneinander abweichen.
Am Ausgang solle noch eine Folienkondensator parallel zum Elko und eine Dioden zum Abfanden negativer Spannung hin.
to kolisson
https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?t=43096&highlight=trifolium
Das Labornetzteil sollte volgende Spezifikationen Haben 0-40V und 0-5A einstellbar
to besserwessi
also du würdest mir diesen Aufbau von meinem Labornetzteil empfehlen?
lg naxe
Hi ich hab mir vor kurtzen folgendes gebaut
http://www.grautier.com/grautier/index.php?/archives/70-Labor-Netzteiel-1-37V40mA-3A.html
ist zwar mit nem uraltchip aber funtzt astrein teile sind alle bei reichelt zu bekommen .
to theborg
Danke, sieht sehr interessant aus, hast du es schonmal an einem Oszi angehängt?
Als Kochherd ist es sicher zu empfehlen.
Angenommen, Du brauchst bei 5V, 5A dann verheizt das Teil gleich mal 275 Watt.
Bist Du sicher, dass Du so was brauchst oder wären 2 getrennte Netzteile nicht dieser all in one Lösung vorzuziehen.
Es ist ein bißchen übertrieben, da das Netzteil nur bis zu 3A liefern kann.
Das Problem mit grossen Leistungverlusten und davon resultierender Wärmeentwicklung besteht bei jedem linearem Spannungsregler mit hoher Eingangs- und niedriger Ausgangsspannung. Einfachste Lösung, die früher üblich war, ist ein Trafo mit Umschaltbaren Spannungen.
Die fertigen Trafos haben meistens zwei gleiche sekundäre Wicklungen, die nach Bedarf, paralell bzw. seriell geschaltet werden können.
MfG
ich werde jetzt dieses netzteil zwei mal bauen http://www.grautier.com/grautier/index.php?/archives/70-Labor-Netzteiel-1-37V40mA-3A.html.
Nun bekomme ich aber bei meinem Liferanten den DB249 nicht, kann ich diesen durch den TIP35C ersetzen?
mlg
edit:
wie könnte man noch zusätzlich eine Led einbauen, die anzeigt wenn die Strombegrenzung greift?
Es ist ein bißchen übertrieben, da das Netzteil nur bis zu 3A liefern kann.
Das Posting bezog sich noch auf das 60V, 5A Teil
Das Problem mit grossen Leistungverlusten...
...besteht bei jedem linearem Spannungsregler mit hoher Eingangs- und niedriger Ausgangsspannung.
Genau, und desshalb fand ich, das eben diese Schaltung höchstens als Kochherd zu gebrauchen ist. Es gibt da elegantere Möglichkeiten wie zbsp. Spannungsumschaltung oder Schaltregler.
Ja da bin ich mit dir gleicher meinung das es sich um eine rechte Heizung handelt, jedenfalls das erste.
to theborg
wesshalb hast du auf der Platine anstelle des 0R15/9W zwei 47R/9W eingebaut? ansonsten sehr schönes Projekt.
Du kannst den BD249 mit TIP35 ersetzen.
Die einfachste Lösung fürs Angreifen der Strombegrenzung ohne den LM723 zu beeinflüssen, (die mir eingefallen ist) habe ich im Code skizziert. Das ist eigentlich Nachbau von innerer Struktur des LM723 und wegen Unterschiede in der Temperatur und somit Ube Spannungen von dem innerem und zusätzlichem Transistor nicht 100% gleich. Nur für Anzeigezwecken sollte es aber ausreichen. Notfalls den T an LM723 befestigen.
MfG
VCC
+
|
.-.
R | |
| |
'-'
|
LED V ->
-
Rb |
___ |/
+-|___|-| T
| 390 |>
| |
| |
V V
2 LM723 3
kolisson
21.01.2009, 23:07
danke naxo9s..
für den link
hier ein zitat:
da ich hier was korrigieren muss. ich habe da die links verdreht im vergleich zum text. die trifolium sache funktioniert im prinzip. bei der schaltung von kd1jv ist meines erachtens ein fehler drinne, nämlich, die refspannung liegt mit minus vor dem shunt. daher gibts bei belastung mit z.b. 1 ampere eine reduktion der ausgangsspannung von 0,2 volt.
.. also.. nicht korrekt nachgelesen ? oder ?
deine aussage.. "he ich bau jetzt gleich zwei davon!" könnte in deiner zukunft unzufriedenheit erzeugen.
1.) wenn du netzteile bauen willst, wäre ein oszilloskop hilfreich.
hast du eines ?
2.) die schaltung von trifolium hat einen haufen FET-transistoren im ausgang.. was ein nachteil ist. da kommst du bei etwa (also minimal) 1nF
Eingangskapazität je mosfet , was der zielsetzung bei einem guten netzteil sehr entgegnwirken wird. 10 transistoren sind dann schon 10nF .. wahrscheinlich sind es im ende dann doch 20nF
(und wie soll die schnelle regelung durch die opamps da noch funktionieren ?).... rechne doch ma nach!l
also.. bau es nicht nach, weil es meines ereachtens nach KOKOLORES ist.
3.) es wirs oszillieren, da alle op´s ohne gegenkopplung arbeiten..
gruss klaus
3.) die 100 uF am Ausgang wirken der strombegrenzung entgegen..
Ja da bin ich mit dir gleicher meinung das es sich um eine rechte Heizung handelt, jedenfalls das erste.
to theborg
wesshalb hast du auf der Platine anstelle des 0R15/9W zwei 47R/9W eingebaut? ansonsten sehr schönes Projekt.
aso des ist weil ich ausersehen falsche geordert habe die 0,15ohm sind schon richtig.
Auch den Kühlkörper brauchst nicht so überdimensioniert machen, der passte nur gut dazu :P
bei 3A last wirds schon recht warm aber ist nicht so das Problem und ist auch ehr selten das man 3A zuppelt
to kolisson:
"deine aussage.. "he ich bau jetzt gleich zwei davon!" könnte in deiner zukunft unzufriedenheit erzeugen. " --> verstehe ich nicht weshalb. Die Schaltung mit dem Lm723 wurde, ja bereits praktisch getestet, was ein erheblicher Vorteil ist.
und ein Oszi habe ich leider nicht, werde es aber organisieren, dass ich das Labornetzteil anschliessend an einem testen kann.
to PICture:
Stimmen so die Wiederstände R22, R23 und der T4 wenn ich als LED normale nehme mit 20mA?
Hallo!
Der BC547 hat bißchen zu kleine Spannungsfestigkeit und ich würde lieber ein Transistor für höhere Spannungen nehmen, z.B BC 546.
Bei der R23 wird durch die Dioden ein Strom ca. 40V / 8k = 5 mA fliessen. Für ca. 20 mA brauchst Du ca. 2k.
Weil die Eingangspannung nicht stabilisiert ist, muss man mit höherer Spannung ohne Belastung des Netzteils rechnen. Du kannst deswegen für R23 = R1 anfangs 8,2 k probieren und falls nötig korriegieren, oder gleich einen Mittelwert z.B. ca. 4 k nehmen. Am besten für die LEDs, wenn sie immer gleich hell leuchten sollten, wäre eine Konstantstromquelle. Das benötigt aber weitere Bauteile.
Den R23 habe ich fast gleich wie im LM723 (400 Ohm) angenommen, muss also passen.
MfG
kolisson
22.01.2009, 13:02
hallo nochmal...
mein letztes posting bezog sich noch auf das 60volt teil..
irgendwie wart ihr ja schon woanders..
also einfach vergessen
gruss
So nun habe ich fast alles zusammen nur noch eine kleine Frage betreffend Widerstände, es werden ja 4x 9W Widerstände benötigt, bekomme diese jedoch nicht kann ich die durch je 2x 5W Widerstand ersetzen und den 1W Widerstand kann ich den durch 4x einen 0.25W ersetzen natürlich parallel geschaltet.
mlg nax
Hallo!
Natürlich kannst du das machen, wenn der gesamte Widerstand und die gesammte Leistung passen. Die Leistung der Ersatzwiderstände kann natürlich grösser sein. In der Praxis nehme ich immer die doppelte Leistung der ausgerechneter an, damit die Widerstände nicht zu warm werden.
MfG
to theborg
Wie misst du den soll und ist Strom? Den Soll würde ich an dem Shunt messen und den ist strom an den ausgängen? stimmt das so?
mlg
Hallo,
was mir noch nicht klar ist: Man kann ja im Extremfall bei diesem Netzteil mit den MOSFETs 300W verheizen. Warum werden hier keine Symmetrierwiderstände in den Lastzweigen der MOSFETs verwendet?
Die Gate-Spannung ist doch unter U_th, da wir uns im Linearbetrieb und nicht im Schaltbetrieb befinden. Deswegen haben die MOSFETs bei zunehmender Erwärmung eine Stromzunahme bei gleicher Gate-Spannung (solange Ug < Uth),
siehe dazu http://sound.westhost.com/articles/hexfet.htm#51
In dem Diagramm das dort abgebildet ist, sieht man schön, dass bei gleicher Gate-Spannung bei höheren Temperaturen entweder
* ein kleinerer Strom fließt (bei großen Gate-Spannungen)
* oder ein größerer Strom fließt (bei kleinen Gate-Spannungen)
das bedeutet doch im Endeffekt, dass ohne Symmetriewiderstände (Source-Widerstände) sich die MOSFETs unter Umständen selbst zerstören können, da im Linear-Betrieb der am meisten Strom leitende MOSFET schneller warm wird und damit noch mehr Strom übernimmt.
- cl
Besserwessi
23.01.2009, 16:33
Das mit der ungleichen Stromverteilung ist wohl wirklich ein Problem. Das einfache parallelschalten der MOSFETS geht wirklich nur bei Schaltanwendungen oder Speziellen FETs für lineare Anwendungen. Da wäre es dann besser Bipolare Transitoren zu nehmen. Die Schaltung ist auch so schon hinsichtlich der Stabiliät gegen Schwingungen nicht offensichtlich gut, sondern eher problematisch wegen der vielen beteiligten Zeitkonstanten. Das sollte man vorher besser noch mal simulieren.
Bei der Schaltung mit dem LM723 wird die zusätzlich angebrachte LED mit dem Transisitr nit funktionieren. Bestenfalls fänge der Transistor gerade an zu leiten, aber die LED kriegt keine Versorgungsspannung. Selbst wenn, wäre die LED verkehrt herum.
Edit:
In der Schaltung mit dem LM723 sind einige Widerstände reichlich überdimensioniert. Die 220 Ohm können auch ein 1/8 Watt sein, der Widerstand kriegt kaum 0,7 V oder 10 mW ab. Ähnliches gilt für den 68 Ohm Widerstand und auch die 9 W Widerstände sind nicht nötig. Bei 2 A durch 0,5 Ohm kommt man auf nur etwa 2 W.
Die vielen MOSFETs braucht man ja nur wegen der abzuführenden Verlustleistung. Ob die Verlustleistung in den MOSFETs oder in den Symmetrierwiderständen anfällt ist ja zweitrangig. Vermutlich ist man mit einen 2.2 Ohm Widerstand je MOSFET mit Sicherheit auf der sicheren Seite :), dann fallen bei perfekter Aufteilung mit 0.5A je MOSFET etwa 1V an dem Widerstand ab, das müsste dann ja reichen.
- cl
Besserwessi
23.01.2009, 23:56
Da der TK bei den MOSFets ähnlich groß ist wie bei den BJTs sollte das reichen. Bei den Normalen Transistoren nimmt man oft sogar deutlich weniger als 0,5 V.
Bei gut 60 V am Eingang kommt es auf das eine Volt ja auch kaum an. Bei weniger Spannung kann es aber schon stören noch 1 V oder so zu verlieren.
to cl:
habe ich dich richtig verstanden, du bist am diese http://www.trifolium.de/netzteil/kap3_2_7.html bemängeln und verbesserungsvorschläge am anbringen und nicht die von mir beabsichtigte?
Besserwessi
24.01.2009, 18:30
Der Vorschlag mit den Widerständen ist schon gut und so ähnlich wohl auch nötig. Das war eine Schwäche die mir noch nicht bekannt war. Man lernt halt immer noch dazu.
Ich befürchte aber, das das nicht der einzige Mangel der Schaltung auf trifolium ist.
kolisson
24.01.2009, 21:27
@ besserwessi , und alle die es interessiert
du bist offenbar auch dem irrtum zum opfer gefallen.
der fragesteller hatte sein geplantes design so plötzlich geändert, dass auch ich einen vollkommen bodenlosen post gesendet hatte.
die geschichte mit den 9 watt widerständen ist mir mental dann auch noch aufgestossen, hat mich aber dann nicht mehr zu einem post gebracht.
trotzdem hat mich das ganze jetzt mal dazu bewegt, das ergebnis meiner arbeiten vom letzten jahr bezüglich netzteilen mal in plan-form hier einzustellen.
vielleicht gibt das ja noch denkanregungen .. "oh ja .. ich meine dich NAXOS " und natürlich ist valles nur ein vorschlag.
das dann gleich angezeigte bild, zeigt ein strom und spannungsregelbares netzteil mit hoher präzision.
selbstverständlich sind alle potis (auch die nach aussen geführten) mindestens 10-gang., damit man alles sehr präzise einstellen kann.
es ist sogar möglich , leds zu testen, ohne einen vorwiderstand einzusetzen.
es ist derzeit ausgelegt darauf, einen möglichst reinen strom mit bis zu 1 ampere bei max. 10 volt zu erzeugen.
von der belastbarkeit der bauteile her, sind wohl auch spannungen bis an die grenzen der OPA´s möglich.
und bezüglich des maximalstromes sehe ich auch kaum grenzen, da man ohne weiteres mehrere ausgangstransistoren mit den adequaten emitterwiderständen dazuflicken kann.
man beachte, dass ein LOW-DROP regler ist, der so ab etwa 1 Volt, besser natürlich 2volt differenz (das ist abhängig von geforderten strom)
sehr gut arbeitet.
ein mosfet als ausgangsstufe hatte sich nicht bewährt, da die in etwa 1 bis 2 nF eingangskapazität eines leistungsmosfet das regelverhalten ernorm stören.
der einsatz eines kleinleistungs-mosfet (hier T1 und hier ein BS170) für die steuerung des endtransistors hat sich im vergleich zu mehreren anderen möglichkeiten als optimal erwiesen, da di eingangskapazität hier einen kondensator ersetzt, der in jeglichem design verwendet wird.
im vergleich zu den im web kursierenden standardschaltungen ist es vielleicht auch nicht uninteressant, die gegenkopplung des opa´s für die strombegrenzung zu beachten. dies reduziert nämlich massiv die schwingneigung des sytems.
die ganze schaltung existiert bei mir mitlerweile in symmetrischer ausführung.. also ein plus-minus netzteil, was aber für mich persönliche gründe hat.
meine 2,56Volt (im Schaltplan als "referenzspannung 2,5" zu sehen, besteht auch aus einigen bauteilen, die ich um einen KA431 herumgebaut habe. auch diese existiert schon al plus-minus-version
da danke ich dann allen, die monatelang mit mir drüber diskutierten.
und nun das von mir geliebte schaltbild:
(bei interesse mal posten, damit ich mal sehe, ob es noch aktuelle updates gab.. seit der zeichnung)
http://farm4.static.flickr.com/3511/3222707569_c3ed1a74bf_o.jpg
also nochmal gesagt:
nicht wie blind und "wie von sinnen nachbauen", sondern mal drüber nachdenken und mal abwarten, was die spezies hier noch dazu zu sagen haben.
weitere anmerkungen:
1. da ich eh symmetrisch bauen wollte, ergab es sich, auch den spielraum von +12 zu -12 volt als UB für die OPAS zu nutzen.,
Wer hingegen nur ein netzteil will, könnte evt. ne ladungspumpe zur hilfe nehmen .. oder andere opas.. hier wäre dann aber ein oszi sinnvoll, da sich dadurch das ganze verhalten der schaltung ändern kann.
gruss klaus
Besserwessi
24.01.2009, 21:43
@Kollision:
Die fehlende Negative VErsorgungsspannung sollte kaum Stören. Der LM324 geht schließlich bis an die negative versorgung am Eingang. das sollte reichen. Es fehlt in dem Plan aber noch ein Elko und Kondensator an der Versorgung der OPs, mit Batterien als Quelle kann das gerade noch gut gehen, vom Netz eher nicht.
Sonst sieht der Plan nicht so verkehrt aus, auch wenn die Stabilität nicht so offenschtlich ist. Aber das ist ja auch bei fertigen lowdrop Reglern der Fall.
Sehr schön ist, das der Strom nicht auf der GND Seite gemessen wird und sogar eine relativ einefache Strommessung möglich ist.
Hallo!
@ Naxos
So wie der Besserwessi schon früher geschrieben hat, ist die LED auf deinem Schaltplan verkehrt herum und die Anzeige fürs Eingreifen des Strombegrenzung nicht zufriedenstellend funktionieren könnte.
Aus dem Grund habe ich die vorherige Schaltung um noch einen Transistor ausgebaut. Mit dem Trimmpoti kann man jetzt genau einstellen, bei welchem Strom durch den R21 die LED leuchten wird. Die Richtwerte für nicht kritische Bauteile sind P = 10 k, Rc = 47k, Rd = 4k7.
MfG
VCC
+
|
+---+
| |
.-. .-.
Rd| | | |Rc
| | | |
'-' '-'
| |
V ->|
- |
| |
\| |
T2 |-+
<| |
| >|
| T1 |---+
| /| |
| | P o
| | __/
| +-|_/_|-+
| | \/ |
| | \ R21|
| | ___ |
---+---+-|___|-+---
| <---- |
| I |
| |
V LM723 V
3 2
Sorry, das war noch einmal das gleiche wie oben.
Besserwessi
25.01.2009, 10:57
Die einsetzende Strombegrenzung anzuzeigen ist beim LM723 halt nicht einfach. Außerdem ist das auch mehr ein Strombegrenzung als Kurzschlußschutz und nicht das was man bei einem Labornetzteil als Stromregelung kennt. Der komsequente Weg wäre es wohl die Strombegrenzung nicht wie im lm723 vorgesehen zu bauen, sondern eine externe OP oder differenzverstärker mit einstellbarer Ref. Spannung. zu nutzen. Dann hat man auch kaum Probleme das Einsetzen anzuzeigen.
Hallo!
Das Problem der einstellbaren Strombegrenzung ohne OPs für sehr kleine Ströme wurde früher schon ziemlich ausführlich behandelt und ich würde dazu empfehlen:
https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?t=26986&highlight=strombegrenzung
Man könnte es auch für LM723 verwenden, wenn paralell zu dem internem Transistor im LM723 der T2 angeschlossen und der Trimmpoti P zum Einstellen der Strombegrenzung verwendet wird.
MfG
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