Audioverstärker umbauen in Regelbares Netzteil

[Thegon]

ja ja, so dauerhochlastbetrieben wird mein Netzteil ja nicht. Ich mach einfach eine 5A sicherung hinein und dann sollte da nichts mehr schief gehen, denke ich.
Und ich werde wohl ein paar ntc´s verbauen, die dann bei zu hoher Temperatur alarm schlagen, aber das ist ja alles optional.

Ich habe noch ein bisschen überlegt und habe eine kleine Schaltung gezeichnet:

Diese sollte am ausgang eigenlich immer die Spannung haben die am DAC eingang anliegt, nur um Faktor 6 verstärkt, weil 5V TTL * 6 ist eben 30V. (R2 soll 6 mal so groß sein wie R1)
Ganz vom Betriebsspannungsproblem abgesehen sollte das doch so funktionieren...

Mfg Thegon

[PICture]

Ich befürchte nur, dass der OPV den Transistor bei grösseren Lastströmen nicht ausreichend ansteuern kann (Basisstrom).

[Thegon]

Naja wegen der 30V. Man kann ja auch die OPVs mit z.B. 5V, wie den Controller, laufen lassen. Dann müsste man halt noch eine diskrete Spannungsverstärkung mit Transistoren dahinter schalten. Den Istwert kann man ja normal über Spannungsteiler abgreifen.

MfG
Manu

Keine schlechte Idee, die Schöne Fähigkeit des OPV, spannungen zu vergleichen bleibt ja erhalten.
Man könnte dann auch gleich einen Darlington - Transistor einbauen, um das von PICture angesprochene Stromproblem zu umgehen.

Das gefällt mir alles schon sehr gut, vielen dank allen, die Tipps gegeben haben!

EDIT:
Ja, sicherlich, Kondensatoren darf ich nicht vergessen.

Mfg Thegon

[PICture]

Oder noch einen kleineren Transistor dazwischen schalten um diskret ein Darlington aufzubauen.

[Besserwessi]

Für die Stabilität gegen schwingen ist es gut, wenn man die Verstärkung im wesentlichen an einer Stelle (der langsamsten) hat. Den OP mit 5 V zu betreiben und dann diskret noch mal etwa 6-10 fach zu verstärken ist problematisch. Mit dem LM324 sind 30 V als Versorgung kein problem, den geht ja nach unten auch bis GND. Für den Negativen Regler braucht man dann aber ggf. einen anderen OP, oder eine andere Lösung. Damit man nicht so viel ab Spannung verliert, könnte man ggf. hinter dem OP noch eine kleine diskrete Verstärkung (z.B. 1,5 bis 2 fach haben).

Die Schaltung sollte man vor dem Aufbau einmal simulieren (z.B. mit TINA oder LTCAD).

Spannungsregler findet man im Netz zu Hauf - leider ist gut die Hälfte nicht gut und einige sind offensichtlich unbrauchbar.

[Thegon]

Also, ich habe meinen Schaltplan mal ein bisschen erweitert, der OPV verstärkt jetzt bis 15V, und dann sollte durch das zusammenschalten des PNP und NPN Transistors die Spannung nochmals verdoppelt werden, sodass damit dann der Darlington geregelt werden kann, der widerum den Power transistor regelt.
Die Rückkoppelung an den OPV soll bewirken, dass unabhängig von irgentwelchen Steungen am ausgang immer das 10/1,5 = 6,66 Fache anliegt, so sollten auch gleich alle 0,7V Transistorspannunen wegkompensiert werden.

Würde das so funktionieren oder seht ihr irgentwo einen Denkfehler?

Mfg Thegon

[Besserwessi]

Der Kondensator am Operationsverstärker ist falsch. Der gehört zum Invertierenden Eingang. Wie es da genau aussehen muss müsste man noch klären. Das kann ich so nicht übersehen und würde es lieber nochmal per LTcad simulieren.

Ich vermute das es beim TIP120 nicht nötig ist da auch noch einen Darlington Transistor zu haben. Da sollte ein normaler ausreichen - ggf. die Transistoren davor mit etwas mehr Strom betreiben - wenn die Verstärkung da nicht exact 2 fach ist, ist das ja kein Problem.

[PICture]

Ausser dem C2 in positiver Rückkopplung fehlt mir nix ein, da die Schaltung für mich ungewöhnlich kompliziert ist. Es fehlen die Versorgungsspannungen des OPV's und man kann nicht sagen, ob er wirklich bis 15 V verstärken kann.

[Besserwessi]

So unmöglich kompliziert ist die Schaltung eigentlich nicht. Einfach eine Verstärkerstufe zwischen dem OP und einer Darlingtonschaltung.

Ich hatte eine ähnliche Schaltung schon in der Simulation (schlechtere Verstärkerstufe). Mit ein paar kleineren Änderungen müßte die Schaltung gehen:
Der Widerstand R7 sollte kleiner werden und zwischen Basis und Emitter beim 2N3055 sollte noch ein Widerstand für ein schnelleres ausschalten. Statt dem TIP120 habe ich einen BD137 drin. Es ist so an der Grenze ob man C2 braucht (Zum inv. Eingang natürlich), oder nicht - mit C2 wird es langsamer, aber dafür ggf. ohne Überschwinger bei Lastwechseln. An den Ausgang sollte noch ein RC Glied (z.B. 1 µF und 1 Ohm) zur Dämpfung und ggf. ein Elko.

[Besserwessi]

Im Prinzip geht das so schon, aber der 2N3055 hat ein zu kleine Stromverstärkung, aus den 20 mA die der LM324 liefern kann werde das dann nur etwa 500 mA. Wenn man statt dem 2N3055 dann 2 Stück TIP140 oder ähnliches nimmt, sollte das Problem gelöst sein.

Außerdem sollte man sich noch etwas um die Stabilität bei höheren Frequenz kümmern. Das ist die eigentliche Kunst beim Entwurf eines Spannungsreglers. Es könnte nötig sein da noch ein Kondensator vom Ausgang des OPs zum inv. Eingang zu haben, der die Verstärkung bei höheren Frequenzen reduziert.