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Giovanni(R)

07.09.2011,
01:42
 

Labornetzteil Selbstbau (Elektronik)

Hallo,

ich habe vor ein kleines einfaches labornetzteil selber zu bauen. Natürlich mit Strom- und Spannungsreglung von 0V-30V/max. 2A. Welche Schaltung würdet ihr wählen?ich hab mir sowas hier vorgestellt:


viele grüße

Kendiman

07.09.2011,
09:33

@ Giovanni

Labornetzteil Selbstbau

» Hallo,
»
» ich habe vor ein kleines einfaches labornetzteil selber zu bauen.
» Natürlich mit Strom- und Spannungsreglung von 0V-30V/max. 2A. Welche
» Schaltung würdet ihr wählen?ich hab mir sowas hier vorgestellt:
»
»
»
» viele grüße

Hallo Giovanni,
mal ebenso diese Schaltung auf einwandfreie Funktion zu überprüfen ist nicht möglich.
Es gibt bereit viele erprobte Schaltungen mit dem IC 723.
Stutzig macht mich allerdings , dass nur ein Transistor 3055 verwendet wird.
Bei 35 V Wechselspannung kann man maximal 1,1 * 35 V = 38,5 V Gleichspannung erhalten.
Im Ernstfall werden im Transistor 77 Watt im Wärme umgesetzt.
Das ist schon ein größerer Lötkolben.
Die Maximaltemperatur im Transistor darf 200 Grad nie überschreiten. (Datenblatt)
Bei einem thermischen Widerstand von 1,5 K/W (Datenblatt) und 77 W
ergibt das eine Temperaturdifferenz zur Transistorgehäuseoberfläche von 116 Grad
Rechnet man noch den thermischen Übergangswiderstand von Wärmeleitpaste und Transistorisolation
ein, so muß man dafür sorgen, dass der Kühlkörper so gut gekühlt wird, damit seine
Temperatur nie über 200 Grad - 116 Grad - ca. 10 Grad = 74 Grad kommt.
Hierbei bin ich von den bestmöglichen Bedingungen ausgegangen.
Ohne einen sehr sehr guten Transistorkühlkörper ist eine Funktionsstörung schon vorprogammiert.
Aus diesem Grund habe ich Zweifel, dass die Schaltung ausreichend erprobt ist.
Gruß Kendiman

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
07.09.2011,
09:47

@ Kendiman

Labornetzteil Selbstbau

» » Hallo,
» »
» » ich habe vor ein kleines einfaches labornetzteil selber zu bauen.
» » Natürlich mit Strom- und Spannungsreglung von 0V-30V/max. 2A. Welche
» » Schaltung würdet ihr wählen?ich hab mir sowas hier vorgestellt:
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» »
» » viele grüße
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» Hallo Giovanni,
» mal ebenso diese Schaltung auf einwandfreie Funktion zu überprüfen ist
» nicht möglich.
» Es gibt bereit viele erprobte Schaltungen mit dem IC 723.
» Stutzig macht mich allerdings , dass nur ein Transistor 3055 verwendet
» wird.

Ich möchte ergänzend nur beifügen, dass dieser Transistor T2 mit T1 als komplementärer Darlington verschaltet ist, was sich günstig auf die minimale U_ce von T2 auswirkt.

Wegen zu hoher Leistung, müsste man die Schaltung genauer untersuchen, weil, vielleicht hat die Strombegrenzungsschaltung eine gewisse Foldbackcharakteristik. Das ist nämlich realisierbar. Ich habe dazu jetzt leider keine Zeit...

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

olit(R)

E-Mail

Berlin,
07.09.2011,
13:10
(editiert von olit
am 29.01.2012 um 13:39)


@ Giovanni

Labornetzteil Selbstbau

» Hallo,
»
» ich habe vor ein kleines einfaches labornetzteil selber zu bauen.
» Natürlich mit Strom- und Spannungsreglung von 0V-30V/max. 2A. Welche
» Schaltung würdet ihr wählen?ich hab mir sowas hier vorgestellt:

Wenn du eine Diskussion über eine Schaltung wünschst, sollte die Schaltung auch in einer lesbaren vorm eingestellt werden. Ich habe deine Schaltung umgezeichnet. So, dass man die Funktionalität erkennen kann.

Für eine Spannungsreglung von 0V an aufwärts, ist diese Schaltung nicht geeignet.
Der 723 kann erst ab 2V präzise regeln. Ansonsten könnte man den 723 mittels einer negativen Hilfsspannung dazu überreden auch von 0V an zu regeln.
Ich habe dir den Spannungsteiler für 2V bis 30V geändert.
Der Shunt war für0-5A ausgelegt. Ich habe ihn für maximal 2A dimensioniert.
Von der Stromreglung darfst du allerdings keine besondere Genauigkeit erwarten. Funktionieren tut sie aber.
Zur Verlustleistung am Längsregler wurde dir ja schon gesagt, dass es da Probleme gibt!
Diesbezüglich habe ich nichts nachgerechnet!
PS
Edit
Am Ausgang fehlt noch ein Siebelko 2,2µ bis 10µF. Er sollte nicht zu groß gewählt werden, weil er, beim Experimentieren, ein Bauelementekiller seien kann



Wegen der Verlustleistung: und wenn dir etwas weniger Ausgangsspannung reicht, du aber eine präzisere Stromreglung haben willst, und eine Spannungsreglung von Null an, stelle ich dir noch eine Schaltung vor. Allerdings ist da keine Feinreglung für den Strom vorgesehen was im unteren mA-Bereich etwas nervig ist. Aber deine Schaltung hat ja auch keine Feinreglung.


Theo(R)

E-Mail

Düsseldorf,
07.09.2011,
14:51
(editiert von Theo
am 07.09.2011 um 16:24)


@ olit

Labornetzteil Selbstbau

Hallo

Ich dachte, deine ICs sehen alle so aus:





Ich bitte um Verzeihung, dass ich in einer fremden Schaltung herumgemalt habe.:-D

Theo

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
07.09.2011,
15:51

@ Theo

Labornetzteil goes Horrorschaltung 2

» Hallo
»
» Ich dachte, deine ICs sehen alle so aus:
»
»
»
»
»
»
» Ich bitte um Verzeihung, dass ich in einer fremden Schaltung herumgemalt
» habe.:-D

Igitt, das entwickelt sich ja zur violetten Horrorschaltung wie damals mit dem 555-Timer-IC in der Funktion als PWM-Applikation mit Giga-Threads.

Du beleidigst den Spannungsregeler IC, den Du mit 732 statt 723 benennst. Du solltest Dich schämen, wenn Du gelegentlich mal Zeit hast, so etwa für eine halbe Stunde. Und nicht mogeln, gäll! :-P

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

Giovanni(R)

07.09.2011,
15:58

@ Kendiman

Labornetzteil Selbstbau

gut danke,
kennst du dann vlt eine andere schaltung mit dem selben IC die nicht so ein großes Temperaturproblem hevorruft?

Giovanni(R)

07.09.2011,
16:03

@ olit

Labornetzteil Selbstbau

»
» Wenn du eine Diskussion über eine Schaltung wünschst, sollte die Schaltung
» auch in einer lesbaren vorm eingestellt werden. Ich habe deine Schaltung
» umgezeichnet. So, dass man die Funktionalität erkennen kann.
Danke

Theo(R)

E-Mail

Düsseldorf,
07.09.2011,
16:18

@ Giovanni

Labornetzteil Selbstbau

Hallo

Meine Ergänzung der Schaltung um einen weiteren 2N3055 hast du gesehen?

Theo

olit(R)

E-Mail

Berlin,
07.09.2011,
16:34
(editiert von olit
am 07.09.2011 um 16:37)


@ Theo

Labornetzteil Selbstbau

» Hallo
»
» Ich dachte, deine ICs sehen alle so aus:
_____________________________
»
» Ich bitte um Verzeihung, dass ich in einer fremden Schaltung herumgemalt
» habe.:-D
»
» Theo

Für sachdienliche hinweise ist es durchaus in Ordnung, wenn du in meinen Bildern herum mahlst. Mit dem zweiten Leistungstransistor wird das thermische Problem schon viel kleiner.

Aber den Schaltkreis lila einzufärben ist eine absolute Ungeheuerlichkeit! ;-)
Der damalige lila 555 stammte nicht von mir!!!!!!!!!!!!!!!!! :erregt:
Ich traf nur Veränderungen in dieser Schaltung und hatte nichts mit der Farbgestaltung zu tun!
Im Gegenteil. Ich entfärbte den 555 letztendlich, um Thomas Schaerer Kopfschmerzen zu ersparen. :yes:

Theo(R)

E-Mail

Düsseldorf,
07.09.2011,
17:05

@ olit

Labornetzteil Selbstbau

» Ich entfärbte den 555 letztendlich, um Thomas Schaerer
» Kopfschmerzen zu ersparen.

Hallo

Verstehe ich gar nicht. Der schweizer Wimpel sieht doch auch so aus:



Theo

Elko_Scotty(R)

Homepage E-Mail

07.09.2011,
17:38

@ Theo

Labornetzteil Selbstbau

Hi, viel gewaschen?

--
Nur wer nichts macht, macht keine Fehler
wer keine Fehler macht, wird befördert.

Destanz

07.09.2011,
21:00

@ Giovanni

Labornetzteil Selbstbau

» Hallo,
»
» ich habe vor ein kleines einfaches labornetzteil selber zu bauen.
» Natürlich mit Strom- und Spannungsreglung von 0V-30V/max. 2A. Welche
» Schaltung würdet ihr wählen?ich hab mir sowas hier vorgestellt:
»
»
»
» viele grüße


Als Labornetzteil, auch Labornetzgerät genannt, werden Netzteile bezeichnet, die sich universell in der Elektronikentwicklung, im Prüf- und Servicebereich, in der Hobbyelektronik und Ausbildung verwenden lassen.





Einfaches analoges Labornetzteil
Labornetzteile gibt es je nach Anforderungen in sehr vielfältigen Ausführungen mit einer oder mehreren festen oder einstellbaren Spannungsbegrenzungen, festen oder einstellbaren Strombegrenzungen und für unterschiedliche Leistungen. Trackingfähige Labornetzteile können symmetrische Ausgangsspannungen mit gleichem Wert ausgeben.

Labornetzteile weisen immer eine Regelung auf, zumindest für die Ausgangsspannung, oft auch für den Ausgangsstrom. Sie können dazu mit Netztransformator, Gleichrichter und linearer Regelung ausgeführt sein oder als Schaltnetzteil.





Kennlinie eines Labornetzgerätes mit (vertikal) einstellbarer Spannungs- und (horizontal) einstellbarer Strombegrenzung (dicke Linien);
ferner 2 Last-Kennlinien (dünne Linien)
Im Gegensatz zu üblichen Stecker- oder Tischnetzgeräten weisen Labornetzteile einige typische Besonderheiten auf:
Der oder die Ausgänge sind in aller Regel überlastungs-, kurzschluss-, verpolungs- und (in Grenzen) fremdspannungsfest.
Impulsverhalten, Restwelligkeit und Rauschen der Ausgangsspannung(en) sind spezifiziert.
Eine feste oder einstellbare Strombegrenzung ist vorhanden; sie ist wesentliches Unterscheidungsmerkmal zu herkömmlichen Netzteilen: Bei Erreichen des eingestellten Maximalstromes gehen diese Labornetzteile vom Verhalten einer Konstantspannungsquelle (mit lastabhängigem Strom) in das einer Konstantstromquelle (mit lastabhängiger Spannung) über. Die Ausgangsspannung ist im Betriebsbereich der Konstantstromregelung somit kleiner als der eingestellte Grenzwert. Das kann bis zum Kurzschluss reichen, ohne dass das Gerät Schaden nimmt, weil der Strom auf dem eingestellten Wert gehalten wird. Das Diagramm zeigt für eine eher niedrige ohmsche Last (flachere geneigte Gerade), dass die Strombegrenzung aktiv ist, und bei einer eher hohen Last (steilere geneigte Gerade) die Spannungsbegrenzung. Der sich einstellende Betriebszustand ergibt sich aus dem Schnittpunkt der rechteckigen Netzgeräte-Kennlinie mit der Last-Kennlinie.
Zumindest bei einstellbaren Geräten gibt es Anzeigen für die eingestellte bzw. abgegebene Spannung und den eingestellten bzw. abgegebenen Strom.
Die Anschlüsse sind genormt, meist für den Anschluss von sogenannten Bananensteckern ausgelegt, bei Labornetzteilen, die Spannungen über 60 V liefern können, sind die Anschlüsse in der Regel auch berührungssicher ausgeführt.





Programmierbare Labornetzteile mit zwei bzw. vier Ausgängen Höherqualitative Labornetzteile sind über Schnittstellen wie den IEC-625-Bus, oder bei neueren Labornetzteilen mittels LXI, von einem Steuerrechner aus einstellbar. Sie können teilweise auch eigenständig Prüfabläufe durchführen, so dass der Übergang zu Leistungs-Signalgeneratoren fließend ist.
Höherqualitative Labornetzteile weisen für den Anschluss der Last nicht zwei sondern vier Buchsen auf, von denen zwei häufig mit „Sense“ beschriftet sind (erkennbar im Foto am unteren Gerät). Bei Anschluss der Last mit den üblichen zwei Zuleitungen hält bei Spannungsbegrenzung der eingebaute Regler die an den Buchsen gemessene Spannung konstant. Spannungsverluste in den Steckkontakten und Zuleitungen werden nicht erfasst und nicht ausgeregelt. Schließt man den Verbraucher aber wie einen niederohmigen Messwiderstand mittels zusätzlicher Mess-(Sense-)Leitungen in Vierleiterschaltung an, so wird die Spannung an der Last (statt an den Klemmen) gemessen und entsprechend stabil gehalten. In den zusätzlichen Leitungen fließt kein Strom, entsprechend entfällt der Spannungsverlust.

Muss man den das tatsächlich so ernst nehmen wie es hier geschrieben steht? Muß man den wirklich ein Labor haben um seine Stromversorgung für Versuchsaufbauten >Labornetzgerät< nennen zu dürfen. Ist es nicht auch anders zu formulieren, sodass eine gefahrlose Stromversorgung im Hobbybreich geschaffen werden kann, ohne hohe Anforderungen zu stellen ?

olit(R)

E-Mail

Berlin,
07.09.2011,
21:18

@ Destanz

Labornetzteil Selbstbau

Achhaje!
Jetzt haben wir auch beratungswillige, Schlips tragende Manager im Forum, die ihr Schulwissen exakt wiedergeben können!

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
07.09.2011,
21:59

@ olit

Das horrorisierte Selbstbau-Labornetzteil

» Aber den Schaltkreis lila einzufärben ist eine absolute Ungeheuerlichkeit!
» ;-)
» Der damalige lila 555 stammte nicht von mir!!!!!!!!!!!!!!!!! :erregt:

Jaja, Recht hast Du! Nur weiter so! :-P :erregt: :stone: :erregt: :stone: :-P

» Ich traf nur Veränderungen in dieser Schaltung und hatte nichts mit der
» Farbgestaltung zu tun!
» Im Gegenteil. Ich entfärbte den 555 letztendlich, um Thomas Schaerer
» Kopfschmerzen zu ersparen. :yes:

Vielen vielen Dank. Heute ging's grad noch ohne Kopfwehtabletten. Beim ersten Hitzstau im Kopf ging ich unter's kalte Wasser und ich hatte sage und schreibe Glück gehabt. :-P :-P :-P

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
07.09.2011,
22:02

@ Theo

Labornetzteil Selbstbau

» » Ich entfärbte den 555 letztendlich, um Thomas Schaerer
» » Kopfschmerzen zu ersparen.
»
» Hallo
»
» Verstehe ich gar nicht. Der schweizer Wimpel sieht doch auch so aus:
»
»

Weiss auf Violett! Bist Du eigentlich waaaaaaaaaahnsinnig???!!!???!!!
:stone: :stone: :stone: :stone: :stone: :stone: :stone: :stone:

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
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