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Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
11.11.2017,
12:42
(editiert von Sel
am 11.11.2017 um 12:43)
 

Dualspannungsnetzteil, Verständnisfrage (Elektronik)

Hallo,

(1) Man nehme zwei getrennte Trafowicklungen, zwei Brückengleichrichter, zwei (positive) Stabilisierungsschaltungen. Dann hat man 2 Netzteile, logisch.

(2) Man kann dasselbe machen, aber einen Trafo mit Mittelanzapfung verwenden, einen Brückengleichrichter, zwei Stabilisierungsschaltungen (positiv und negativ). Dann hat man auch zwei Netzteile, allerdings mit gemeinsamer Masse.

Wenn man die Variante 1 in Reihe schaltet, ist das dann von außen gesehen dasselbe wie Variante 2? Ich meine von den technischen Daten her, also Stabilisierung, Reaktion bei Lastschwankungen (auch bei unterschiedlich eingestellten Spannungen). Vielleicht denke ich auch zu viel drüber nach....

LG Sel

finni(R)

11.11.2017,
13:13

@ Sel

Dualspannungsnetzteil, Verständnisfrage

» Vielleicht denke ich auch zu viel drüber
» nach....
»
» LG Sel

Nachdenken ist nie verkehrt.
Es ist doch nur die Bereitstellung der Gleichspannungen vor den Reglern anders.

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
11.11.2017,
14:19

@ Sel

Dualspannungsnetzteil, Verständnisfrage

Hallo Sel,

Etwas ist ganz anders. Kommen wir zu dieser Schaltung mit Trafo, Brückengleichrichter BG, Elko C3.
Die ganze restliche Schaltung ignoriere einfach:



Hier ist es so, dass zur Ausgangsspannung +Ue (nach Gleichrichtung und Glättung) zwei Diodenflussspannungen "verloren" gehen, weil in jeder Sinus-Hablwelle stets zwei Dioden in Serie in der Brücke leiten.

Wir kommen jetzt zu dieser Schaltung:



Es gilt hier genau das selbe zwischen der positiven und negativen Spannung, ob vor dem Spannungsregler oder danach, spielt keine Rolle, wie im obigen Bild natürlich auch.

Was hier anders ist, für die positive oder negative Spannung, je alleine betrachtet, ist nur eine Diode in jeder Halbwelle in Betrieb. Natürlich nicht die selbe.

Wenn Dir das nicht recht klar wird, empehle ich Dir, drucke diese Schaltbilder aus und zeichne in die Brückengleichrichter in den einzelnen Strompfade die Dioden richtig rein. Dann wird's Dir klar werden.

--
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

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
11.11.2017,
17:52
(editiert von Sel
am 11.11.2017 um 19:32)


@ schaerer

Dualspannungsnetzteil, Verständnisfrage

» Etwas ist ganz anders. Kommen wir zu dieser Schaltung mit Trafo,
» Brückengleichrichter BG, Elko C3.

Das mit der Gleichrichtung ist klar. Was mich irritiert ist, das ja bei der Mittelpunktschaltung einmal der positive Zweig und einmal der negative Zweig geregelt wird. Demnach richtig symmetrisch.

Schalte ich zwei gleiche Netzteile in Serie, so wird ja beispielweise immer nur der positive Zweig geregelt. Somit ist rein optisch die "mittlere Masse" mit einem Stellglied versehen, also dem Längstransistor. Interessant wirds beim Ausgangskurzschluß/Überlast. Im Vergleich kann man ja mal betrachten wie die Regler arbeiten bei Kurzschluß über beide Ausgangsspannungen oder wenn eine Ausgangsspannung gegen die "mittlere Masse" einen Kurzen hat. Was macht ein Regler und was macht der andere?

LG Sel

Mikee

11.11.2017,
21:22

@ Sel

Dualspannungsnetzteil, Verständnisfrage

Hallo Sel,

solange die beiden Netzteile jeweils nur jedes für sich kurzgeschlossen wird, verhalten sie sich gleich, egal ob Plus-Masse und nochmal Plus-Masse
oder Plus-Masse-Minus. Es würden auch zwei Netzteile Masse-Minus gehen.

Kritisch wird's, wenn Du einen Reihenschaltung machst und den mittleren Spannungsabgriff nicht nutzt, also bei +30V, Masse, -30V von Plus
nach Minus kurzschließt. Das schwächere Netzteil wird zuerst in die Knie gehen und mit einem niedrigeren Lastwiderstand immer weniger Spannung
liefern, bis es letztendlich umgepolt wird. Und spätestens bei -5 bis -7V legiert dann der Ausgangstransistor durch (Ube in Sperrrichtung wird
überschritten). Hier muss eine Schutzdiode über den Leistungstransistor, ebenso falls als Last ein dicker Elko angeschlossen wird und das
Netzteil bei angeschlossenem Elko ausgeschaltet wird. Ansonsten ist es völlig Wurst welche Art der Spannungserzeugung Du wählst.

Mikee

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
12.11.2017,
08:35

@ Mikee

Dualspannungsnetzteil, Verständnisfrage

Supi, danke Mikee!
Also reichen die beiden Schutzdioden je Netzteil (eine überm Stellglied, eine parallel zum Ausgang). Und natürlich der Überlastschutz und so.
:-) :-) :-)

LG Sel

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
12.11.2017,
08:53

@ Mikee

Dualspannungsnetzteil, Verständnis- und Worstcasefrage

» Hier muss eine Schutzdiode über den Leistungstransistor,

Das ist grundsätzlich immer sinnvoll. Es könnte ja auch mal sein, besonders bei einem Netzteil das für Experimente eingesetzt wird, dass ein Elko in der Experimentierschaltung eine höhere Kapazität hat als der Ladeelko C1 oder C2 (Bild unten). Dann kann durch den Längsttransistor ein gefährlich hoher Strom rückwärts fliessen, wenn am Eingang des Netzteil rapid schnell abgeschaltet wird, - aus welchem Grund auch immer.

Es macht aber auch Sinn Schutzdioden zwischen +Ub und GND und -Ub und GND einzusetzen, weil dann kann, bei Kurzschluss zwischen +Ub und -Ub, nie eine inverse Spannung von mehr als etwa 1 V bei +Ub oder -Ub anliegen und da kann sicher nichts kaputt gehen.

Zwei dieser Dioden einzusparen ist sinnlos, weil diese eh dreckbillig zu haben sind. Da lohnt sich auf jeden Fall die Worstcase-Batrachtung.

Hier noch einmal das zweite Bild von meinem letzten Posting (siehe Dioden D1, D2, D5 und D6):

--
Gruss
Thomas

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

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
12.11.2017,
08:56

@ Sel

Dualspannungsnetzteil, Verständnisfrage

» Supi, danke Mikee!
» Also reichen die beiden Schutzdioden je Netzteil (eine überm Stellglied,
» eine parallel zum Ausgang). Und natürlich der Überlastschutz und so.
» :-) :-) :-)
»
» LG Sel

Beachte noch diese ergänzende Ausführung:
. . . . . http://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entry.php?id=255989&page=0&category=all&order=time

--
Gruss
Thomas

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Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
12.11.2017,
10:50
(editiert von Sel
am 12.11.2017 um 10:51)


@ schaerer

Dualspannungsnetzteil, Verständnis- und Worstcasefrage

» Es macht aber auch Sinn Schutzdioden zwischen +Ub und GND und -Ub und GND
» einzusetzen, weil dann kann, bei Kurzschluss zwischen +Ub und -Ub, nie eine
» inverse Spannung von mehr als etwa 1 V bei +Ub oder -Ub anliegen und da
» kann sicher nichts kaputt gehen.

» Hier noch einmal das zweite Bild von meinem letzten Posting (siehe Dioden
» D1, D2, D5 und D6):
»

Das meinte ich in meinem Posting. Die Dioden D1, D3 und D5 kosten ja nix. Die Schaltung also 2x aufgebaut (also der positive Zweig), prinzipiell ist dann ein Netzteil fertig. Prinzipiell ist mir jetzt alles klar, danke euch.

Einzigste Sache die mir noch einfällt..... Baut man wirklich sowas mal auf, so hat man ja zwei Potis zur Spannungseinstellung. Will man aber symmetrisch einen gewissen Spannungsbereich durchfahren brauchts ein Spezielpoti (mit zwei Achsen) oder eine mechanische Lösung um die beiden Potis zu koppeln. Digitaleinstellung ist zu aufwändig für solch einfache Netzteile.

LG Sel

olit(R)

E-Mail

Berlin,
12.11.2017,
11:11
(editiert von olit
am 12.11.2017 um 11:13)


@ Sel

Dualspannungsnetzteil, Verständnis- und Worstcasefrage

» »
»
» Einzigste Sache die mir noch einfällt..... Baut man wirklich sowas mal auf,
» so hat man ja zwei Potis zur Spannungseinstellung. Will man aber
» symmetrisch einen gewissen Spannungsbereich durchfahren brauchts ein
» Spezielpoti (mit zwei Achsen) oder eine mechanische Lösung um die beiden
» Potis zu koppeln. Digitaleinstellung ist zu aufwändig für solch einfache
» Netzteile.
»
» LG Sel

Ein Poti reicht.
Ist hier nur ein Beispil weil Leistungsmäßig nur ein Spielzeug. :-)

(Mit dem einen Poti wird auch noch die Stromquelle eingestellt.) ;-)

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
12.11.2017,
13:26

@ Sel

Dualspannungsnetzteil, Verständnis- und Worstcasefrage

Hallo Sel,

» »

» Einzigste Sache die mir noch einfällt..... Baut man wirklich sowas mal auf,
» so hat man ja zwei Potis zur Spannungseinstellung.

So ist es. Als ich diese Schaltung realisierte, kam eine Miniserie davon zum Einsatz als umschaltbare Netzgeräte, umschaltbar zwischen ±12VDC und ±15VDC. Einsatz in einem Praktikum. Das war so etwa in den 1980er-Jahren.

Diese Schaltung ist in diesem Minikurs:

. . . . "Integrierte fixe und einstellbare 3-pin-Spannungsregler
. . . . und zwei Akku-Ladeschaltungen mit LM317LZ und LM317"
. . . . . . . http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/ureg3pin.htm
. . . . . . . Kapitel: "LM317/LM337: Symmetrische Ausgangsspannung", siehe Bild 6

Die Steuerung mit einem Potmeter symmetrisch ±Ua, das geht mit mit dem sogenannten Tracking-Prinzip (Gleichlauf-Prinzip). Aber nicht oder nicht so einfach mit LM317/LM337. Muss man diskret realisieren, wie dies diese Schaltung zeigt:

P3 ist das Poti zur symmetrischen Einstellung von ±Ua'.

Das Tracking funktioniert so: Die Spannung vom Poti-Schleiffer geht nach Opamp IC:A1 und steuert +Ua'. OPamp IC:A3 invertiert +Ua' und steuert via IC:A2 -Ua'. So funktioniert eine Art der Tracking-Methode.

Diese Schaltung ist Teil von andern Inhalten. Das Ganze ist relativ komplex und lesbar bei Interesse hier:
. . . . "Sicherer ICs testen, ein Hochsicherheits-Netzteil"
. . . . . . http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/hsnetzt.htm

--
Gruss
Thomas

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

Mikee

12.11.2017,
19:38

@ Sel

Dualspannungsnetzteil, Verständnis- und Worstcasefrage

Hallo Sel,

» Einzigste Sache die mir noch einfällt..... Baut man wirklich sowas mal auf,
» so hat man ja zwei Potis zur Spannungseinstellung. Will man aber
» symmetrisch einen gewissen Spannungsbereich durchfahren brauchts ein
» Spezielpoti (mit zwei Achsen) oder eine mechanische Lösung um die beiden
» Potis zu koppeln. Digitaleinstellung ist zu aufwändig für solch einfache
» Netzteile.

Ich habe mir eine Schaltung mit nur einem OpAmp und einem Leistungstransistor ausgedacht, der die negative Seite immer auf der gleichen Spannung wie die positive hält.
Einziger Haken an der Sache: Die Eingangsspannung darf nicht über der max. OpAmp Ub liegen, also meist +/-22V oder weniger.
Funktionsweise: Den einen OpAmp Eingang auf Masse legen und den anderen auf den Abgriff eines Spannungsteilers von Plus nach Minus. Sind beide Widerstände gleich groß und beide Ausgangsspannungen vom Betrag auch gleich, also z.B. +15V und -15V, dann die auch der zweite Eingang auf Masse. Der Opamp-Ausgang geht im
Prinzip direkt an die Basis der Leistungstransistors im neg. Zweig. Ist die neg. Spannung zu klein, dann bekommt der OpAmp eine Differenzeingangsspannung und regelt den Transistor nach, indem er mehr Basisstrom kriegt und weiter öffnet. Man braucht also nur die pos. Spannungs einzustellen, die neg. folgt automatisch. Soweit zum Prinzip. Wo genau der Haken in der Praxis liegt, habe ich noch nicht experimentiert. Klar das der Stromverstärkungsfaktor hoch genug sein muss etc., es geht hier ums Prinzip. Eine Strombegrenzung lässt sich auch integrieren, habe das ganze schon mal final berechnet und gezeichnet, habe ich momentan aber nicht zur Hand und wie gesagt noch nie aufgebaut.

Mikee

olit(R)

E-Mail

Berlin,
12.11.2017,
20:16
(editiert von olit
am 12.11.2017 um 20:17)


@ Mikee

Dualspannungsnetzteil, Verständnis- und Worstcasefrage

» Ich habe mir eine Schaltung mit nur einem OpAmp und einem
» Leistungstransistor ausgedacht, der die negative Seite immer auf der
» gleichen Spannung wie die positive hält.
» Einziger Haken an der Sache: Die Eingangsspannung darf nicht über der max.
» OpAmp Ub liegen, also meist +/-22V oder weniger.

» Eine Strombegrenzung lässt sich auch integrieren, habe
» das ganze schon mal final berechnet und gezeichnet, habe ich momentan aber
» nicht zur Hand und wie gesagt noch nie aufgebaut.
»
» Mikee

Und das ganze als Low-Drop-Spannungsregler mit Strombegrenzung, war da zu sehen.
Die Überlast LEDs zeigen auch an, wenn die Ripplespannung vom Ladeelko zum Ausgang durchgreift.
Die beiden rechten OPAMP gehören nicht dazu.
Sie bilden eine Stromsenke von 1,25mA bis 10mA
Zweite Schaltung:
http://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entry.php?id=255996&page=0&category=all&order=time

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
13.11.2017,
08:44

@ olit

Dualspannungsnetzteil, Verständnis- und Worstcasefrage

» » Ich habe mir eine Schaltung mit nur einem OpAmp und einem
» » Leistungstransistor ausgedacht, der die negative Seite immer auf der
» » gleichen Spannung wie die positive hält.
» » Einziger Haken an der Sache: Die Eingangsspannung darf nicht über der
» max.
» » OpAmp Ub liegen, also meist +/-22V oder weniger.

Ja, das ist ein echt Haken.

» Und das ganze als Low-Drop-Spannungsregler mit Strombegrenzung, war da zu
» sehen.
» Die Überlast LEDs zeigen auch an, wenn die Ripplespannung vom Ladeelko zum
» Ausgang durchgreift.

Habe ich gesehen. Das Prinzip ist klar.

LG Sel