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Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
12.12.2014,
19:35
(editiert von Sel
am 12.12.2014 um 19:44)
 

extreme Stabilisierung... 24 Volt/50A - analog! (Elektronik)

Hallo,

ein Freund schreibt so einen Artikel für sein Semester...
Ich habe daher keine Anwendung als Beispiel für die Aufgabe.

Ein Drehstromtransformator stellt eine Spannung von 26 Volt mit maximaler Belastung von 75 Ampere zur Verfügung. Nach der Gleichrichtung soll ohne Schaltregler eine stabilisierte Gleichspannung mit den Werten 24 Volt Festspannung und maximal 50 Ampere gestellt werden. Die Stromversorgung muß dauerkurzschlussfest sein. Der Schaltungsaufwand soll minimalistisch sein.

Ich kann mir für diesen Fall nur eine diskrete Schaltung vorstellen, dazu aktive Kühlung. Das Teil wird ordentlich groß sein.

Ich kann nun aus kleineren Schaltungen die Werte hochrechnen, entsprechend gefährlich wird es für die Bauelemente, die den großen Strom abkönnen müssen.
Die Drehstrombrücke werden 6 Einzeldioden stellen. Der Ladekondensator dürfte mit 2 Farad ausreichend bemessen sein. Ein simpler OPV mit Referenzspannungsquelle kontrolliert die Ausgangspannung. Der Strom wird über Shunt gemessen und fährt das Netzteil im Überlastungsfall auf null Volt runter. Ansprechzeit ist einstellbar (bis 1 Sekunde).

Auf Grund der enormen Leistung kommen sicher nur Mosfet in Parallelschaltung in Betracht am riesigen Kühlkörper.

Auf was soll ich noch achten? Wo lauern Gefahren beim Anschalten oder Betrieb eines solchen Netzteiles?

Gruß Sel

Maik.

15.12.2014,
19:57

@ geralds

24 Volt/50A - analog - einige Fragen

Not-Aus muss doch immer sein wenn es Gefährlich werden kann ;)
Am besten ne Totman-Schaltung dafür nehmen.
Löst diese aus geht direckt Notruf an die 112 wegen E-Unfall :-P :-D

» » Hallo,
» »
» » ein Freund schreibt so einen Artikel für sein Semester...
» » Ich habe daher keine Anwendung als Beispiel für die Aufgabe.
» »
» » Ein Drehstromtransformator stellt eine Spannung von 26 Volt mit
» maximaler
» » Belastung von 75 Ampere zur Verfügung. Nach der Gleichrichtung soll ohne
» » Schaltregler eine stabilisierte Gleichspannung mit den Werten 24 Volt
» » Festspannung und maximal 50 Ampere gestellt werden. Die Stromversorgung
» muß
» » dauerkurzschlussfest sein. Der Schaltungsaufwand soll minimalistisch
» sein.
» »
»
» .) Wie fest soll diese 24V sein, bzw. kann sie auch um wenige Volt
» justierbar sein?
» .) Brauchst Sense-Leitungen dazu?
» .) Brauchst eine stellbare Strombegrenzung, von bis?
» .) damit auch eine I/U Anzeige?
» .) -> für welche Anwendung? eher induktiv, eher kapazitiv, bzw. resistiv?
» .) im Raum, im Freien, auf dem Berg???
» .) Remotes Ein/Aus?
» .) Notaus?
»
» etc...
»
» Grüße
» Gerald
»
» ---

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
14.12.2014,
14:46

@ gast (A)

24 Volt/50A - analog - einige Fragen

» .) im Raum, im Freien, auf dem Berg???
» :) im interstellaren Raum?
» :) in dünner, wenig wärmeleitender Marsatmosphäre?

-----> :-P bei Mars-Sandstürmen?
´´´´´´´´´´ Marsand ist scharfkantik, weil der Sand während des Sturm
´´´´´´´´´´ keine Erosion erfährt (1% Gasdruck des irdischen Luftdrucks)
´´´´´´´´´´ und deshalb die Sandkörner nicht rund geschliffen werden.
´´´´´´´´´´´´´´Das ist kein Witz, das stimmt!

» :) Abschirmung gegen kosmische Strahlung?
-----> :-P Sicher bei ultra-intensiven Gammablitzen beim Zusammentreffen
´´´´´´´´´´ von zwei grossen schwarzen Löchern.

» :) Sicherheit gegen Handy"strahlung"?
» :) tropenfest, feuchtraumsicher?
» :) oder gar wasserfest bis wieviel m?
» :) Erschütterungsfest bis wieviel g?
» :) welche Aufheizzheit bei Betrieb unter -100°C?
» :) soll Betrieb unter Einfluss lokaler Zeitdilatation möglich sein?

-----> :-P Langfristig muss das Netzteil WARP-stabil sein.

» etc...
» das muss alles berücksichtigt werden. Glaub man ja nicht das sowas
» Anspruchsvolles wie dieses Netzteil einfach so dahingerotzt werden kann. -

Richtig! Ehre wem Ehre gebührt. :rotfl:

» Was machst du z.B. bei Stromausfall? Da rührt sich an dem Netzteil nix
» mehr! Denk also rechtzeitig an ein Notstromaggregat.

Am Besten einen kleinen Plutonium-Waermereaktor. Sicher ist sicher. :-P :-P :-P :-P :-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

gast (A)

14.12.2014,
13:56

@ geralds

24 Volt/50A - analog - einige Fragen

» » Hallo,
» »
» » ein Freund schreibt so einen Artikel für sein Semester...
» » Ich habe daher keine Anwendung als Beispiel für die Aufgabe.
» »
» » Ein Drehstromtransformator stellt eine Spannung von 26 Volt mit
» maximaler
» » Belastung von 75 Ampere zur Verfügung. Nach der Gleichrichtung soll ohne
» » Schaltregler eine stabilisierte Gleichspannung mit den Werten 24 Volt
» » Festspannung und maximal 50 Ampere gestellt werden. Die Stromversorgung
» muß
» » dauerkurzschlussfest sein. Der Schaltungsaufwand soll minimalistisch
» sein.
» »
»
.) Wie fest soll diese 24V sein, bzw. kann sie auch um wenige Volt justierbar sein?
.) Brauchst Sense-Leitungen dazu?
.) Brauchst eine stellbare Strombegrenzung, von bis?
.) damit auch eine I/U Anzeige?
.) -> für welche Anwendung? eher induktiv, eher kapazitiv, bzw. resistiv?
.) im Raum, im Freien, auf dem Berg???
:) im interstellaren Raum?
:) in dünner, wenig wärmeleitender Marsatmosphäre?
:) Abschirmung gegen kosmische Strahlung?
:) Sicherheit gegen Handy"strahlung"?
:) tropenfest, feuchtraumsicher?
:) oder gar wasserfest bis wieviel m?
:) Erschütterungsfest bis wieviel g?
:) welche Aufheizzheit bei Betrieb unter -100°C?
:) soll Betrieb unter Einfluss lokaler Zeitdilatation möglich sein?
:) soll Betrieb unter gleichzeitigem Einfluss aller genannter Kriterien möglich sein?
.) Remotes Ein/Aus?
.) Notaus?

etc...
das muss alles berücksichtigt werden. Glaub man ja nicht das sowas Anspruchsvolles wie dieses Netzteil einfach so dahingerotzt werden kann. - Was machst du z.B. bei Stromausfall? Da rührt sich an dem Netzteil nix mehr! Denk also rechtzeitig an ein Notstromaggregat. Oder bei Erdbeben, wenn sich die 50-Ampere-Bananenstecker losrappeln. An den Abreißfunken bei induktiver Last denken. In dem Zusammenhang an Brandschutz denken.
»
» Grüße
» Gerald

Ja, von Andi auch Grüße

geralds(R)

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Wien, AT,
14.12.2014,
12:05

@ Sel

24 Volt/50A - analog - einige Fragen

» Hallo,
»
» ein Freund schreibt so einen Artikel für sein Semester...
» Ich habe daher keine Anwendung als Beispiel für die Aufgabe.
»
» Ein Drehstromtransformator stellt eine Spannung von 26 Volt mit maximaler
» Belastung von 75 Ampere zur Verfügung. Nach der Gleichrichtung soll ohne
» Schaltregler eine stabilisierte Gleichspannung mit den Werten 24 Volt
» Festspannung und maximal 50 Ampere gestellt werden. Die Stromversorgung muß
» dauerkurzschlussfest sein. Der Schaltungsaufwand soll minimalistisch sein.
»

.) Wie fest soll diese 24V sein, bzw. kann sie auch um wenige Volt justierbar sein?
.) Brauchst Sense-Leitungen dazu?
.) Brauchst eine stellbare Strombegrenzung, von bis?
.) damit auch eine I/U Anzeige?
.) -> für welche Anwendung? eher induktiv, eher kapazitiv, bzw. resistiv?
.) im Raum, im Freien, auf dem Berg???
.) Remotes Ein/Aus?
.) Notaus?

etc...

Grüße
Gerald

---

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! :wink: Feigling!"

schaerer(R)

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Kanton Zürich (Schweiz),
13.12.2014,
19:50

@ Kendiman

Spannungüberhöhung bei Abschaltung des Netzgerätes

» Weil ich keinen Schaltplan hatte, konnte ich die Funktion nicht erkennen.
» Und aus der Platine das Schaltbild heraus zu zeichnen hatte ich keine
» Lust.

Leuchtet ein.

Kleiner Tipp: Fuer jedes Gerät das ich kaufte, ob für mich privat oder für das ETH-Institut, ich verlangte immer auch die Service- und nicht nur die Beriebsanleitung. Das hat sich oft gelohnt.

Auch jetzt grad wieder sehr aktuell. Da funktioniert an einem der wenigen Sythesizer-Funktionsgeneratoren, die wir haben, das Sync.-Signal nicht mehr. Bei sowas z.B. hilft die Serviceanleitung enorm.

» Mir macht es nichts aus die Erkenntnisse, die ich aus Fehlern gelernt
» habe, anderen mitzuteilen.

Mir auch nicht. Jeder ist stets Lehrer und Schüler in so einem Forum.

» Als "Gerd" noch mitmischte hatten wir ein paar mal die Diskussion, wie
» groß
» der Ladeelko sein darf.
» Er war der Meinung - Je mehr uF um so besser.
» Da hatte ich schon leidvolle Erfahrungen gemacht, dass man nicht
» übertreiben soll.

So ist es! Der Formfaktor des Trafo lässt grüssen... :lookaround: ;-)

--
Gruss
Thomas

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https://tinyurl.com/zjshz4h9
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schaerer(R)

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Kanton Zürich (Schweiz),
13.12.2014,
19:38

@ Elko_Scotty

extreme Stabilisierung... 24 Volt/50A - analog!

» Mein Eigenbau hat auch ne getrennte Steuerspannung.
» Aber er macht sowas nicht.

Überprüft nach den von Kendimann genanntem Kriterium (Oszi)?

Natürlich kriegt man dies mit getrennter Steuerspannung hin. Man muss dabei halt genau überlegen wie der Schaltung sein muss und in der Versuchsphase testen - mit Oszi - ob es auch sicher funktioniert.

--
Gruss
Thomas

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Kendiman(R)

13.12.2014,
19:31

@ schaerer

Spannungüberhöhung bei Abschaltung des Netzgerätes

» Verständlich. Gebrannte Kinder meiden das Feuer und es ist eine gute
» Empfehlung, damit es andern nicht auch passiert.
»
» Aber, hast Du vielleicht auch herausgefunden, warum es passierte? Was war
» doof beim Schaltungsdesign des Netzteiles, dass dies möglich ist?
»

» » Jeder sollte mal sein Netzgerät daraufhin überprüfen.
»
» Wirklich ein guter Rat!
»
Weil ich keinen Schaltplan hatte, konnte ich die Funktion nicht erkennen.
Und aus der Platine das Schaltbild heraus zu zeichnen hatte ich keine Lust.
Das Ding hatte mich schon genug geärgert.
Eine Beseitigung dieser Erscheinung hätte den Aufwand nicht gerechtfertigt.
Man lernt immer noch dazu.
Mir macht es nichts aus die Erkenntnisse, die ich aus Fehlern gelernt habe,
anderen mitzuteilen.
Als "Gerd" noch mitmischte hatten wir ein paar mal die Diskussion, wie groß
der Ladeelko sein darf.
Er war der Meinung - Je mehr uF um so besser.
Da hatte ich schon leidvolle Erfahrungen gemacht, dass man nicht übertreiben soll.

Kendiman(R)

13.12.2014,
19:14

@ Elko_Scotty

extreme Stabilisierung... 24 Volt/50A - analog!

» Mein Eigenbau hat auch ne getrennte Steuerspannung.
» Aber er macht sowas nicht.
» Gruß
» er kann aber nur 20 A mit 6 TO3. 0,22 - 24 VDC

hast du das mit einem Oszilloskop überprüft.
Die Überspannung kann sehr kurz anstehen.
Voltmeter sind dafür zu träge.
Und bei verschiedenen Ausgangsspannungen überprüfen.

Elko_Scotty(R)

Homepage E-Mail

13.12.2014,
18:52

@ schaerer

extreme Stabilisierung... 24 Volt/50A - analog!

Mein Eigenbau hat auch ne getrennte Steuerspannung.
Aber er macht sowas nicht.
Gruß
er kann aber nur 20 A mit 6 TO3. 0,22 - 24 VDC

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

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
13.12.2014,
17:44

@ simi7

extreme Stabilisierung... 24 Volt/50A - analog!

» » Und woher weiß das Netzteil dass es abgeschaltet wurde wenn am Siebelko
» » noch 40 V sind?
» » Oder war zur Steuerung nen extra Stromkreis?
»
» So ist es. Habe ein PPS5630 von ELV, da ist das genau so.
» Sekundärschaltregler mit MOSFET und separate Steuerschaltung. Wenn ich den
» Netzschalter drücke oder das Netzkabel ziehe liegt wenige Sekunden nach dem
» Abschalten der volle Siebelko am Ausgang.

Das ist ja eine fürchterliche Bullshit-Konstruktion! :angry: :angry: :angry:

Offenbar stimmt dieser Spruch auch nicht immer: "DEM INTSCHENIÖR IS NIX ZU SCHWÖR". :-P

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
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Elko_Scotty(R)

Homepage E-Mail

13.12.2014,
17:00

@ simi7

extreme Stabilisierung... 24 Volt/50A - analog!

Das ist nix.

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

simi7(R)

D Südbrandenburg,
13.12.2014,
14:04
(editiert von simi7
am 13.12.2014 um 14:40)


@ Elko_Scotty

extreme Stabilisierung... 24 Volt/50A - analog!

» Und woher weiß das Netzteil dass es abgeschaltet wurde wenn am Siebelko
» noch 40 V sind?
» Oder war zur Steuerung nen extra Stromkreis?

So ist es. Habe ein PPS5630 von ELV, da ist das genau so.
Sekundärschaltregler mit MOSFET und separate Steuerschaltung. Wenn ich den Netzschalter drücke oder das Netzkabel ziehe liegt wenige Sekunden nach dem Abschalten der volle Siebelko am Ausgang.

Ich wollte schon ein Relais nachrüsten, aber bisher hat mir mein Warnhinweis am Schalter genügt. Der hilft allerdings nicht bei Stromausfall.:confused:

Elko_Scotty(R)

Homepage E-Mail

13.12.2014,
13:33
(editiert von Elko_Scotty
am 13.12.2014 um 13:36)


@ Kendiman

extreme Stabilisierung... 24 Volt/50A - analog!

Und woher weiß das Netzteil dass es abgeschaltet wurde wenn am Siebelko noch 40 V sind?
Oder war zur Steuerung nen extra Stromkreis?

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

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
13.12.2014,
12:20

@ Kendiman

Spannungüberhöhung bei Abschaltung des Netzgerätes

» » » Bei Verwendung von Ladekondensatoren besteht die Gefahr,
» » » dass beim Abschalten der Netzspannung die Regelung unwirksam wird
» » » und die volle Spannung der Ladekondensatoren auf den Ausgang
» » durchschlägt.
» »
» » Das kapier ich jetzt nicht. :lookaround: :confused:
» » Kannst Du bitte kurz erklären warum?
»
» Das will ich gern an einem Beispiel erklären:
»
» Ich habe mal vor etlichen Jahren einen 8-stelligen Frequenzzähler
» in konventioneller TTL-Technik entwickelt und gebaut.
» Zum testen benutzte ich ein Netzgerät 0 - 30 V 3 A
» Natürlich eingestellt auf 5 V
» Das ging auch alles sehr gut.
» Eines Tages habe ich dann das Netzgerät mit angeschlossenem Zähler
» nichtsahnend ausgeschaltet.
» Beim erneuter Inbetriebnahme funktionierte nichts mehr.
» Nacheinander habe ich festgestellt, dass >alle< IC defekt waren.
» Nun begann die Fehlersuche.
» Es stellte sich heraus, dass beim abschalten des Netzgerätes
» die Regelung unwirksam wurde und die Spannung der
» geladenen Ladeelkos (ca. 40 V) kurzfristig voll am Ausgang anlagen.
» Das konnten die 5 V TTL Technik nicht verkraften.
» Hat Geld und Zeit gekostet, bis ich dahintergekommen bin.
» Darum ist meine erste Prüfung bei einem unbekannten
» Netzgerät, wie verhält sich die Ausgangsspannung, wenn das
» Netzgerät abgeschaltet wird oder der Strom ausfällt.

Verständlich. Gebrannte Kinder meiden das Feuer und es ist eine gute Empfehlung, damit es andern nicht auch passiert.

Aber, hast Du vielleicht auch herausgefunden, warum es passierte? Was war doof beim Schaltungsdesign des Netzteiles, dass dies möglich ist?

Ich habe zwischen etwa Mitte der 1970er bis etwa Ende der 1990er-Jahre viele Netzteile und Netzgeräte realisiert und natürlich bei allen das Ein- und Ausschaltverhalten getestet, und das was Du beschreibst, hat es nie gegeben. Darum interessiert mich jetzt schon, falls Du den "Innereien" des Netzgerätes nachgegangen bist, was denn die elektronische Ursache war.

» Schnellt nochmal die Spannung am Ausgang hoch ?
» Darum immer erst die Verbraucher vom Netzgerät trennen und
» dann erst das Netzgerät ausschalten.

Das schützt aber nicht vor einem Netzausfall und einer selbst erzeugten unabsichtlichen Spannungserhöhung, z.B. am Potmeter.

Diesem Worstcase-Szenarium habe ich speziell für 5V-Anwendungen früh mit einem externen Thyristor-Crowbar vorgebeugt, der die Abschaltung bei etwa 6 V knallhart vornimmt. Die oberste Worstcase-Grenze bei TTL liegt bei 7 V. Man kann diese kleine Schaltung ganz einfach parallel zur Ausgangsspannung des Netzgerätes schalten.

Hier ein Beispiel mit 12 VDC Nutzungsspannung:


Quelle: "Thyristor-Crowbar: Mit der Brechstange gegen zuviel Spannung!"
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/crowbar.htm


» Jeder sollte mal sein Netzgerät daraufhin überprüfen.

Wirklich ein guter Rat!

Wenn ich gelegentlich ein Update zum eben genannten Minikurs mache, werde ich diese Situation kurz erklären und ein Link zu Deinem Posting hier setzen.

--
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

Kendiman(R)

13.12.2014,
11:16
(editiert von Kendiman
am 13.12.2014 um 11:20)


@ schaerer

extreme Stabilisierung... 24 Volt/50A - analog!

» » Bei Verwendung von Ladekondensatoren besteht die Gefahr,
» » dass beim Abschalten der Netzspannung die Regelung unwirksam wird
» » und die volle Spannung der Ladekondensatoren auf den Ausgang
» durchschlägt.
»
» Das kapier ich jetzt nicht. :lookaround: :confused:
» Kannst Du bitte kurz erklären warum?

Das will ich gern an einem Beispiel erklären:

Ich habe mal vor etlichen Jahren einen 8-stelligen Frequenzzähler
in konventioneller TTL-Technik entwickelt und gebaut.
Zum testen benutzte ich ein Netzgerät 0 - 30 V 3 A
Natürlich eingestellt auf 5 V
Das ging auch alles sehr gut.
Eines Tages habe ich dann das Netzgerät mit angeschlossenem Zähler
nichtsahnend ausgeschaltet.
Beim erneuter Inbetriebnahme funktionierte nichts mehr.
Nacheinander habe ich festgestellt, dass >alle< IC defekt waren.
Nun begann die Fehlersuche.
Es stellte sich heraus, dass beim abschalten des Netzgerätes
die Regelung unwirksam wurde und die Spannung der
geladenen Ladeelkos (ca. 40 V) kurzfristig voll am Ausgang anlagen.
Das konnten die 5 V TTL Technik nicht verkraften.
Hat Geld und Zeit gekostet, bis ich dahintergekommen bin.
Darum ist meine erste Prüfung bei einem unbekannten
Netzgerät, wie verhält sich die Ausgangsspannung, wenn das
Netzgerät abgeschaltet wird oder der Strom ausfällt.
Schnellt nochmal die Spannung am Ausgang hoch ?
Darum immer erst die Verbraucher vom Netzgerät trennen und
dann erst das Netzgerät ausschalten.
Jeder sollte mal sein Netzgerät daraufhin überprüfen.