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Hallo,

der Gesamtschaltplan hält sich grob an diese Schaltung: https://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/kdarl2.htm

Ich habe den Strom umschaltbar gemacht mittels Drehschalter, klappt auch bestens. Der Drehschalter hebt (ist schon richtig und gut so) bei Betätigung den Schaltkontakt ab, damit kein Kurzschluß zwischen zwei Schaltstellungen passieren kann. Speziell geht es um R15, hier ein Schaltungsausschnitt:



Wenn ich die Strombegrenzung nun umschalte, dann wird die Ausgangsspannung kurz unterbrochen, der OPV der Schaltung bemerkt sinkende Ausgangsspannung und regelt natürlich nach, also bis maximal mögliche Ausgangsspannung. Über R6 wird ja der IST-Wert der Ausgangsspannung abgegriffen, R6 hängt direkt an den Ausgangsbuchsen. Habe ich dann umgeschalten, liegt für sehr kurze Zeit die maximale Spannung an, bis der OPV wieder nachregelt. Diese Spannung killt unter Umständen meine angeschlossene Schaltung.

Ich könnte nun, um dieses Verhalten zu unterdrücken, alle Widerstände zur Strombegrenzung in Reihe schalten. Der Schalter brückt die nicht benötigten Werte. Dieses Verfahren hat den Nachteil, das ziemlich krumme Widerstandswerte rauskommen, die durch mehrere Widerstände "erzeugt" werden müssen. Ich kann auch (ist sicher die eleganteste Lösung) den Schalter fest mit einem größeren Widerstandswert brücken, der im Umschaltmoment zwar die Strombegrenzung aktiviert, jedoch nicht die Spannung ansteigen läßt. Jetzt habe ich aber das Problem, das dieser Widerstand parallel zu den Shuntwiderständen liegt. Bei hohen Strömen kein Problem, bei Abschaltströmen unter 250mA aber schon. Denn dann muß ich die Parallelschaltung beachten, was wiederum diese krummen Widerstandswerte ergibt.

Ich kann den Widerstand auch nicht beliebig groß machen. Die Leistungstransistoren brauchen ja nach Datenblatt einen Minimalstrom, sonst sperren diese einfach. Dieser Strom beträgt minimal 100µA, dazu kommt noch ein Sicherheitsaufschlag. Wähle ich 1kOhm für den "Schutzwiderstand" (was schon sehr hoch ist), so darf die Ausgangsspannung nicht unter ca. 0,6V fallen, dann sperren die Transistoren. Dann habe ich dasselbe Problem: die Ausgangsspannung saust nach oben,im ersten ganz kurzen Moment.

Von solchen Überlegungen ausgehend, ist es da nicht wirklich besser bei solchen Netzteilen eine negative Hilfsspannung bereitzustellen? Dann hat man nicht dieses Minimalstromproblem und die eingebaute Überlastanzeige funktioniert auch ohne Probleme. Diese Hilfsspannung muß allerdings genauso extrem stabil sein wie die Referenzspannung des Netzteiles. Die beiden Fehler der Referenzspannungen addieren sich im schlechtesten Fall und dann? Alternativ kann ich die minimale Ausgangsspannung begrenzen. Also beispielsweise 1V, weniger braucht man eh seltenst.

Fragen über Fragen...

LG Sel

Hallo Sel,
das ist eine typische einfache und robuste Netzteilschaltung. Nur diese Art der Strombegrenzung, in der über ein oder zwei Transistoren an einem Shunt dem Regler der "Saft" abgedreht wird, ist eigentlich kein elegantes Konzept für ein Netzteil mit einstellbarer Strombegrenzung.

Bei den Drehschaltern gibt es ja zwei Arten: "Break before make" oder "make before break" auf die Kontaktgabe bezogen. Du hast halt "break before make", aber viel besser wäre die andere Version auch nicht. Ich würde am ehesten mit Reihenwiderständen als Shunt arbeiten (bei offenem Schalter wird auf den kleinsten einstellbaren Strom begrenzt). Das sollte je Widerstand mit 2, max. 3 Werten zu machen sein, auf das Prozent genau kann so ohnehin schwer werden.

Bereits vor einigen Wochen tauchte hier ein Thema mit Relaiskontakten im Leistungsstromkreis auf - Gerald postete einige Beispiele zu Übergangswiderständen von Schaltern und Relais (wenn ich mich recht erinnere). Wenn ich die Übergangswiderstände ins Verhältnis zu einem 0,2 Ohm-Shunt setze, sieht man das Problem. Zwar gleicht die Spannungsregelung den Abfall am Shunt in Bezug auf die Ausgangsspannung aus, aber dafür wirkt der Spannungsabfall an den Kontakten direkt auf die Strombegrenzung. Eine gute Stromregelung bzw. Strombegrenzung nimmt das Signal von einem festen Shunt, die Anpassung erfolgt dann im unkritischen Bereich, getrennt vom Lastzweig. Für mich wäre ein Schalter am Shunt keine Lösung. Dann eher den Shunt so lassen, den Spannungsabfall per Regler mit OPV vernünftig zum Steuern des Längstransistors nehmen. Du hast ja noch Platz auf der Platine - und das wäre wohl meine Antwort auf Deine Frage im vorherigen Posting ....
Grüße
Hartwig

Nachtrag:
Um Deine anderen Fragen zu beantworten: eine negative Hilfsspannung kann schon sinnvoll sein. Besser wäre es, die Masse des Laststromkreises von der der Regelung zu trennen - so wie es in Labornetzgeräten oft gemacht wird. Für die Regelung ist oft die +-Schiene im Leistungskreis die Masse bzw. "dicht" an der Masse. Die Regelung hat dann "ganz normal" ihre positive und negative UB.
Bei Planung eines solchen Projektes wähle ich immer zuerst eine sehr schematische Lösung bestehend aus Blöcken wie Spannungsversorgung, Stellglied, Regler, Referenz etc. mit grundlegenden Schaltungseinzelheiten. Dann kommt die Umsetzung, meist mit deutlichen Vereinfachungen. Das ist besser als hinterher "anzustricken" oder bestehende Konzepte "aufzumotzen" (wobei sich das zuweilen regelrecht anbietet!).

Danke für deine sehr ausführliche Antwort.
Ja, das mit der Stromregelung mittels OPV geistert mir auch schon eine Weile durch den Kopf. Muß mal guggen wie ich das umsetze. Schaltbar kann die Sache ja bleiben, insofern ändert sich nix. Den Stromshunt für 4 Ampere schalte ich über einen Mosfet, bei kleineren Strömen fällt der Widerstand der Kontakte des Drehschalters nicht auf. Sicher geht das auch eleganter, mir fiel nur nix auf die Schnelle ein, was einfacher wäre.

An Ideen mangelts nicht, was ich noch bauen will. Meine Bastelwerkstatt habe ich ja fast zusammen, nur noch wenig Zeugs fehlt mir. Vielleicht habe ich auch mal wieder Lust mich mit meinem Arduino zu beschäftigen

LG Sel