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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

» Hallo,
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» ein Freund schreibt so einen Artikel für sein Semester...
» Ich habe daher keine Anwendung als Beispiel für die Aufgabe.
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» 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.
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» Ich kann mir für diesen Fall nur eine diskrete Schaltung vorstellen, dazu
» aktive Kühlung. Das Teil wird ordentlich groß sein.
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» 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).
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» Auf Grund der enormen Leistung kommen sicher nur Mosfet in
» Parallelschaltung in Betracht am riesigen Kühlkörper.
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» Auf was soll ich noch achten? Wo lauern Gefahren beim Anschalten oder
» Betrieb eines solchen Netzteiles?
»
» Gruß Sel

Hier einige Vorschläge:
Bei einer Drehstrombrückengleichrichtung (B6U) sind keine
Ladekondensatoren mehr erforderlich !!!
Im Normalbetrieb 24 V / 50 A werden ca 550 W verbraten.
Dementsprechend ist die Kühlung auszulegen. (Zwangskühlung)
Um eine Überlastung zu vermeiden ist eine Strombegrenzung
nach einer Fold Back Kennlinie sinnvoll.
Eine thermische Überwachung mit Abschaltung scheint sinnvoll.
Je nach Anwendung (Konstanthaltung der Spannung bei hohen Strömen)
Wäre eine getrennte Fühlerleitung angebracht.

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» » 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.
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» » Ich kann mir für diesen Fall nur eine diskrete Schaltung vorstellen,
» dazu
» » aktive Kühlung. Das Teil wird ordentlich groß sein.
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» » 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).
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» » Auf Grund der enormen Leistung kommen sicher nur Mosfet in
» » Parallelschaltung in Betracht am riesigen Kühlkörper.
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» » Auf was soll ich noch achten? Wo lauern Gefahren beim Anschalten oder
» » Betrieb eines solchen Netzteiles?
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» » Gruß Sel
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» Hier einige Vorschläge:
» Bei einer Drehstrombrückengleichrichtung (B6U) sind keine
» Ladekondensatoren mehr erforderlich !!!
» Im Normalbetrieb 24 V / 50 A werden ca 550 W verbraten.
» Dementsprechend ist die Kühlung auszulegen. (Zwangskühlung)
» Um eine Überlastung zu vermeiden ist eine Strombegrenzung
» nach einer Fold Back Kennlinie sinnvoll.
» Eine thermische Überwachung mit Abschaltung scheint sinnvoll.
» Je nach Anwendung (Konstanthaltung der Spannung bei hohen Strömen)
» Wären getrennte Fühlerleitungen angebracht.

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.
Die Längsregler müssen sofort gesperrt werden.
Welche Sicherungen sollen verwendet werden?


Information über die Fold Back Strombegrenzung hier:

Kapitel 1.3.4

http://www.ostfalia.de/export/sites/default/de/pws/hoppean/Labore/ES/V1-Netzteil.pdf

» Hallo,
Die Dauerkurzschlussfähigkeit kannst du leichter erreichen, wenn die Spannung ab dem max. Strom von 50A bis auf null
im Kurzschlussfall herabgeregelt wird.
Sowas nennt sich dann auch "Foldback-Kennlinie"
Ohne Parallelschaltung wirds nicht gehen, auch wegen der Wärmeabfuhr. FET oder bipolar ist Geschmackssache, wichtig ist eine gleichmäßige Stomverteilung evtl mit kleinen
Emitterwiderständen. Bei FETs ist die Treiberleistung wohl kleiner, aber man muss die Reversdiode beachten!
Gruß,
manni

Hallo,

kein Ladeelko, ok. Ein kleiner Kondensator schadet dann aber sicher nicht (100µF oder so). Thermosicherung erfolgt mittels PT100, Gleichrichter getrennt vom Längsregler. Die Leistung im Gleichrichter berechne ich mit unter 100 Watt, oder bin ich auf dem Holzweg? Der Längsregler wird dann wohl doch bipolar werden. Im Normalbetrieb müßten dann dort rund 600 Watt weggepustet werden. Enorm! Ich denke das ich (zur besseren Wärmeabfuhr) 5 bis 8 Stück Darlingtontransistoren nehme im TO-3 Gehäuse. Mit dem MJ11032 habe ich ganz gute Erfahrungen gemacht, ein richtiges Arbeitstier. Die Emitterwiderstände werden gleichzeitig die Stromfühler sein.

Zumindest in der Theorie müßte alles klar sein.

Gruß Sel

Im Normalbetrieb müßten dann dort rund 600 Watt
» weggepustet werden. Enorm!
Wie kommst du darauf?
» 5 bis 8 Stück Darlingtontransistoren nehme im TO-3 Gehäuse. Mit dem MJ11032
» habe ich ganz gute Erfahrungen gemacht, ein richtiges Arbeitstier.
Nicht doch
» Emitterwiderstände werden gleichzeitig die Stromfühler sein.
Und wie ?

Gruß

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

» Ohne Parallelschaltung wirds nicht gehen, auch wegen der Wärmeabfuhr. FET
» oder bipolar ist Geschmackssache, wichtig ist eine gleichmäßige
» Stomverteilung evtl mit kleinen
» Emitterwiderständen. Bei FETs ist die Treiberleistung wohl kleiner, aber
» man muss die Reversdiode beachten!

Bei MOSFETs sind erheblich größere Stromverteilwiderstände nötig.

» 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.
Kannst Du bitte kurz erklären warum?

--
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

» » Emitterwiderstände werden gleichzeitig die Stromfühler sein.
» Und wie ?
»
Vielleicht wie beim Digi 35 von Statron, als Voltkraft vertrieben.

» Im Normalbetrieb müßten dann dort rund 600 Watt
» » weggepustet werden. Enorm!
» Wie kommst du darauf?
» » 5 bis 8 Stück Darlingtontransistoren nehme im TO-3 Gehäuse. Mit dem
» MJ11032
» » habe ich ganz gute Erfahrungen gemacht, ein richtiges Arbeitstier.
» Nicht doch
» » Emitterwiderstände werden gleichzeitig die Stromfühler sein.
» Und wie ?
»
» Gruß

Das mit den rund 600 Watt stimmt schon.
Die gleichgerichtete Spannung nach einer Drehstrombrückenschaltung B6U
beträgt 1,35 * Ueff. Das sind 26 * 1,35 = 35,1 V
Bei einer Ausgangsspannung von 24 V müssen 11,1 V vernichtet werden.
Bei 50 Ampere ergibt sich eine Leistung von 11,1 V * 50 A = 555 Watt.
Das ist eine ganz schöne Heizung mit mehr als einem halben Kilowatt.
Und das ist das eigentliche Problem.
Selbst unter Idealbedingungen, wenn das Transistorgehäuse auf 25 Grad
gekühlt wird, kann 1 Transistor nur 300 Watt verbraten.
Also wären schon mindesten 2 Transitoren notwendig.
Da aber die ideale Kühlung kaum durchzuführen ist,
werden es wohl mindesten 6 Transistoren werden.
Wenn man den Kühlkörper wüsste, könnte man das leicht nachrechnen.

Warum als Ladekondensator ? 100 uF oder so ?
Man hat es einfach im Kopf: Gleichrichtung und Ladekondensator gehören zusammen.
Nicht so bei einer Drehstrom 6-Puls Gleichrichtung. (B6U)

» » 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.
» 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.

» » » 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.
» » 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

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.

» 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.

Das ist nix.

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

» » 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!

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

--
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