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Hallo,

ich habe eine Frage zur inneren Schaltung des 723. Derzeit nur theoretisch betrachtet, (da mein "Labor" derzeit nicht verfügbar ist)....

Ziel ist der Aufbau (eendlich....!) eines linearen Labor-NT 2 x 0-24V mit max. I-out 2,5A der mittleren bis oberen Klasse, hochstabil, so rauscharm wie nur irgendmöglich, außerdem mit max. machbarem Wirkungsgrad, also wenig Verlustleistung. Sonst noch ein paar andere "schöne" Ergänzungen, aber hier nicht erwähnungsbedürftig.
Um besonders die ersten beiden Forderungen unter ein Dach zu bringen, soll der 723 selbst weitgehend "sparsam" betrieben werden.

Die Innenschaltung habe ich von NS mal drangehängt (die Urheber-Rechte verbleiben natürlich beim Hersteller!) . Da sieht man, dass die "Leistungs"-Ausgangsstufe Q14 + Q15 als Darlington arbeiten soll/darf.
1. Entsprechend haben wir dort -bezogen auf den Ausgang des Fehlerverstärkers ( Pin "Comp" --> "V-out" )- einen Spannungsabfall von >= 1,x Volt bis max. 1,5 V.
2. Da die beiden Darl.-Tr. mit auf dem Chip integriert sind, gehen ihre Verluste in die Wärmebilanz ein, das ist unerwünscht, weil er absolut "cool" bleiben soll.
3. Wir konnten von Thomas lernen, dass ein Komplementär-Darl. besser, d.h. mit deutlich weniger Drop-Spannung auskommt.
4. Ebenso steht im DB von NS zu lesen, dass die Current-Limit-Stufe Q16 auch als Shutdown benutzt werden darf, wenn keine Strombegrenzung erforderlich ist.
Diese Aussage verleitet mich dazu, über Q16 (C-L) auzutesten, wie weit der Ausgang des Fehlerverstärkers (ohne qualitative Einbuße) belastbar ist. Im Fall der aktivierten Strombegrenzung passiert ja prinzipiell genau das gleiche.

Hypothese:
Wenn ich den inneren Darlington nicht benutze und so einsparen und durch einen externen Kompl.-D. ersetzen könnte, reduziere ich im 723 selbst wieder ein paar zusätzlich mW Verlustleistung, ohne dass ich funktionelle Einbußen hätte. Der externe Darl.-Tr. ist mit einer Stromverstärkung von (absolutes Minimum !) > 2500 geplant, er besteht derzeit aus BD139-16 und TIP36A. Eventuell finde ich noch eine bessere (= höher verstärkende) Kombination.
Der vom Fehlerverstärker maximal aufzubringende Steuerstrom beträgt derzeit also <= 1 mA, u.U. eben noch deutlich weniger.

Hat das vielleicht schon einmal jemand von euch untersucht/gemessen? Vielleicht -->@ Thomas?

Danke für's Lesen. Auf die Antworten bin ich gespannt.
d o M

PS: Falls Probleme (Urheberrecht) mit dem Schaltungsauszug, bitte PN an mich.

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Hallo olit,

zunächst danke für die schnelle Reaktion und deine Mühe.
Leider treffen die Verweise nicht mein Thema: Ich möchte im Endeffekt den Ausgang des Error-Ampl Pin 9 (= "Comp" bzw. Kollektor Q12) benutzen, um meinen ext. Kompl.-Darlington direkt anzusteuern. So könnte ich den kompletten inneren Darl.-Ausgang umgehen (totlegen), den Strom dort einsparen (!) und dessen relativ hohen Dropout vermeiden.
Bei "regelulärer" Beschaltung folgen ja dem Fehlerverstärker insgesamt ZWEI Darlingtons, a) der interne in Stand.-Schaltung und b) der externe, wahlweise ebenso Standard oder aber komplementär nach Thomas Schaerer (was schon mal einen kleinen Vorteil bringt).

Gruß
d o M

» Ziel ist der Aufbau (eendlich....!) eines linearen Labor-NT 2 x 0-24V mit
» max. I-out 2,5A der mittleren bis oberen Klasse, hochstabil, so rauscharm
» wie nur irgendmöglich, außerdem mit max. machbarem Wirkungsgrad, also wenig
» Verlustleistung.

Nicht mit dem LM723.

Da dein Netzteil regelbar sein soll, so stellt sich mir die Frage, warum du jedes Milliwatt sparen willst. Jedes Volt Spannungsabfall am Längstransistor bringt bei 2A eben 2 Watt Wärme. Fallen 5V minimal ab (nach Gleichrichter), so hast du eben 10 Watt zu verbraten. Aber hast du immer die maximale Spannung eingestellt? Meistens wirds wesentlich weniger sein. Da spielen diese 10 Watt, nennen wir sie mal "Grundumsatz", keine Rolle mehr.

Viel besser wäre es, wenn du dir Gedanken machst um eine sekundärseitige Umschaltung des Trafos. Bei weniger Spannung am Ausgang schaltet ein Relais (oder mehrere) die Sekundärspannung des Trafos runter. Natürlich braucht der 723 mindestens 9,5V für seine Arbeit, doch das kann auch eine Hilfswicklung erledigen. Mit solch einer Umschaltgeschichte steigerst du die Effektivität des Netzteiles enorm und sparst Kühlkörper. Aber beachte, ein Dauerkurzschluß am Ausgang bei voller eingestellter Spannung bringt den nun kleineren Kühlkörper schnell an seine Grenzen, da muß eine Temperaturüberwachung dran.

Dann rechne bitte genau aus, welche Spannung du am Trafo zur Verfügung hast bei Netzüber- oder -unterspannung. Diesen Bereich muß die Regelschaltung unbedingt abdecken. Auch in Sachen Verlustleistungsentwicklung oder Brummspannungsunterdrückung.

Anders bei einem Festspannungsnetzteil. Dort ist es sehr wohl wichtig, wenn du so wenig wie möglich Spannungsabfall in Wärme umwandeln mußt. Es sind also zwei Paar Schuhe, die hier zu beachten sind.

Letztendlich interessiert bei einem Labornetzteil in allererster Linie die technische Qualität. Und nicht die verbratene Leistung. Wir reden hier von Leistungen unter 100 Watt, also was soll da ein unbedingter Sparwille von wenigen Watt? Es ist ein Arbeitsgerät, welches nicht mit einem Netzteil in einem technischen Gerät zu vergleichen ist.

LG Sel

» » Ziel ist der Aufbau (eendlich....!) eines linearen Labor-NT 2 x 0-24V mit
» » max. I-out 2,5A der mittleren bis oberen Klasse, hochstabil, so rauscharm
» » wie nur irgendmöglich, außerdem mit max. machbarem Wirkungsgrad, also wenig Verlustleistung.
»
» Nicht mit dem LM723.


Hallo xy,
soll ich das auf den Wirkungsgrad beziehen? Wenn ja, ist mir das schon klar bei einem linear geregelten NT.
Ich weiß auch, dass viele neuere Regel-ICs gibt, mit noch weniger Strombedarf und und.... Jedoch rauschmäßig sind sie a) wenn überhaupt - nicht deutlich besser**, und b) habe ich noch einige 723 herumliegen. Ich finde ihn trotz seines Alters schon / immer noch recht gut und passend, auch wenn man kleine Kompromisse eingehen muss.

** siehe hier: https://dg4rbf.lima-city.de/Rauschmessungen%20am%20LM723.pdf

Gruß
d o M

» » » Ziel ist der Aufbau (eendlich....!) eines linearen Labor-NT 2 x 0-24V
» mit
» » » max. I-out 2,5A der mittleren bis oberen Klasse, hochstabil, so
» rauscharm
» » » wie nur irgendmöglich, außerdem mit max. machbarem Wirkungsgrad, also
» wenig Verlustleistung.
» »
» » Nicht mit dem LM723.
»
»
» Hallo xy,
» soll ich das auf den Wirkungsgrad beziehen?

Auf alle deine Anforderungen.

Hi Sel,
danke für deine Sorgen... und Gedanken dazu. Nebenbei: Ich habe auch deine Themen gelesen...

» Da dein Netzteil regelbar sein soll, so stellt sich mir die Frage, warum du
» jedes Milliwatt sparen willst. Jedes Volt Spannungsabfall am
» Längstransistor bringt bei 2A eben 2 Watt Wärme. Fallen 5V minimal ab (nach
» Gleichrichter), so hast du eben 10 Watt zu verbraten. Aber hast du immer
» die maximale Spannung eingestellt? Meistens wirds wesentlich weniger sein.
» Da spielen diese 10 Watt, nennen wir sie mal "Grundumsatz", keine Rolle
» mehr.
»
» Viel besser wäre es, wenn du dir Gedanken machst um eine sekundärseitige
» Umschaltung des Trafos. Bei weniger Spannung am Ausgang schaltet ein Relais
» (oder mehrere) die Sekundärspannung des Trafos runter. Natürlich braucht
» der 723 mindestens 9,5V für seine Arbeit, doch das kann auch eine
» Hilfswicklung erledigen. Mit solch einer Umschaltgeschichte steigerst du
» die Effektivität des Netzteiles enorm und sparst Kühlkörper.

Das ist alles vollkommen klar, logisch und wird auch berücksichtigt (AC-Umschaltung, Brummsiebung, Schutzschaltungen, usw, ...). ich sagte ja, das ist hier momentan nicht erwähnungsbedürftig.

» Letztendlich interessiert bei einem Labornetzteil in allererster Linie die
» technische Qualität. Und nicht die verbratene Leistung. Wir reden hier von
» Leistungen unter 100 Watt, also was soll da ein unbedingter Sparwille von
» wenigen Watt? Es ist ein Arbeitsgerät, welches nicht mit einem Netzteil in
» einem technischen Gerät zu vergleichen ist.

Mir geht es hier einzig darum, den 723-Reglerchip selbst unter allen Umständen optimal zu betreiben, z.b. seine Temperaturdriften weitestgehend im Griff zu haben. Und DA kommt es auf jedes mW INNERHALB des Reglergehäuses an.

Gruß
d o M

Hallo,

wenn ich das richtig verstehe, willst Du (leistungsintensive) Funktionalität aus dem 723 herausnehmen um maximale Stabilität der Referenz zu erhalten. Die Temperaturdrift des 723 liegt bei 150ppm/°C. Da würde ich einfach die Funktion des 723 voll nutzen und stattdessen eine externe Referenz nehmen. Vielleicht ist in Deiner Bastelkiste ja noch eine 1N827 - wenn es denn eine Z-Diode sein soll. Die 1N827 hat eine geringere Temperaturdrift. Und die Diode dann thermisch entkoppelt positionieren.

Grüße
Hartwig

Nachtrag: 1N821 hat 100ppm/°C, 1N827 liegt bei 10ppm/°C

» Nachtrag: 1N821 hat 100ppm/°C, 1N827 liegt bei 10ppm/°C

Und der Fehlerverstärker des LM723?

Hartwig, auch dir ein Danke für die Antwort.

» wenn ich das richtig verstehe, willst Du (leistungsintensive)
» Funktionalität aus dem 723 herausnehmen um maximale Stabilität der Referenz
» zu erhalten. Die Temperaturdrift des 723 liegt bei 150ppm/°C. Da würde ich
» einfach die Funktion des 723 voll nutzen und stattdessen eine externe
» Referenz nehmen. Vielleicht ist in Deiner Bastelkiste ja noch eine 1N827 - ...Kommentar: Das kann ich momentan noch nicht einmal definitv sagen
» wenn es denn eine Z-Diode sein soll. Die 1N827 hat eine geringere
» Temperaturdrift. Und die Diode dann thermisch entkoppelt positionieren.
»
» Grüße
» Hartwig
»
» Nachtrag: 1N821 hat 100ppm/°C, 1N827 liegt bei 10ppm/°C

Ich habe kurz das DB der 1N827 gelesen. Ich verstehe unter "characteristics" typische Werte, oder? Wenn ich das beim 723 ebenso betrachte, liegt der bei typ. 30ppm, also Faktor 3. Das ist OK. Aber...

Der Pferdefuß kommt jedoch hinten dran: Bekanntlich rauschen Z-Dioden (teils) recht kräftig; in einschlägiger Literatur bis ca. 1mV eff. zu lesen. Da liegt der 723 um Längen besser und ich habe keinen "zusätzlichen" Bastelaufwand (Puffer-Verst. + Filterei). Nur eine LM385-BG-Ref. kommt in mehrfacher Hinsicht mit dem 723 gleichauf.
Wie oben verlinkt (Rauschmessungen), sind auch sogenannte LN-Regler (von LT) im Vergleich nicht wirklich "LN", kommen also nicht in Frage.
Fazit für mich: Ich habe nur EIN Bauteil, wo das notwendige schon drin ist und das mit wenig externer Beschaltung das Ziel ziemlich gut erreicht. Ich wollte nicht den ULTRA-durch-garnichts-zu-ersetzenden Level erreichen, sondern nur ein sehr ordentliches Amateur-Design für noch überschaubare Kosten machen.

Gruß
d o M

» » Nachtrag: 1N821 hat 100ppm/°C, 1N827 liegt bei 10ppm/°C
»
» Und der Fehlerverstärker des LM723?

Die Toleranzen liegen lt. DB im niedrigen %-Bereich (um ca.1) bezogen auf V-out, wenn nicht sogar bei optimalem Design unter 1%. Auch hier wäre ich bereit, notfalls "einzugreifen".
Jedenfalls geht das DB davon aus, dass z.B. die Line-Reg. natürlich auf die sich parallel ändernde Betriebsspanung des LM bezieht. DAS kommt bei mir aufgrund separater Betriebsspannung schon nicht in Frage. Die Load-Reg. fällt auch kaum in's Gewicht, da der Error-Amp nur den Basisstrom für den Darlington in der Größe jedenfalls unter 1mA (evtl. noch Faktor 5-10 niedriger) aufbringen braucht.

» Mir geht es hier einzig darum, den 723-Reglerchip selbst unter allen
» Umständen optimal zu betreiben, z.b. seine Temperaturdriften weitestgehend
» im Griff zu haben. Und DA kommt es auf jedes mW INNERHALB des
» Reglergehäuses an.

Das ist falsch. Denn drumrum kann die Temperatur ordentlich schwanken. Und dann schwankt deine Referenzspannung. Also pack den 723 ein und klebe vorher aufs Gehäuse einen Tranistor mit einem Sensor. Dieser Transistor heizt den 723 auf konstante Temperatur (vielleicht 60°C) und damit wird die Temperaturdrift extrem minimiert.

Allerdings gibts heute bessere Methoden und andere Konstantspannungsquellen.

LG Sel

» Der Pferdefuß kommt jedoch hinten dran: Bekanntlich rauschen Z-Dioden
» (teils) recht kräftig; in einschlägiger Literatur bis ca. 1mV eff. zu
» lesen.

Lawinendioden schon, Zener-Dioden viel weniger.

» Das ist falsch. Denn drumrum kann die Temperatur ordentlich schwanken. Und
» dann schwankt deine Referenzspannung. Also pack den 723 ein und klebe
» vorher aufs Gehäuse einen Tranistor mit einem Sensor. Dieser Transistor
» heizt den 723 auf konstante Temperatur (vielleicht 60°C) und damit wird die
» Temperaturdrift extrem minimiert.
»
» Allerdings gibts heute bessere Methoden und andere
» Konstantspannungsquellen.


Danke für die Meinung; ich hatte das auch schon überlegt, ihn wie einen Quarz-Oszillator auf höherer Tempereatur zu stabilisieren. Wenn ich mir das Load-Regulation-Diagramm ansehe, müsste ich die Mil-Version nehmen und auf -55°C herunterkühlen. Da ist die Temp.-Empfindlichkeit wesentlich flacher
Leider habe ich momentan zu wenig infos über die Drift-Eigenschaften bez. Temperatur; das DB gibt da nicht sehr viel her und das I-Netz auch nicht...

» » Der Pferdefuß kommt jedoch hinten dran: Bekanntlich rauschen Z-Dioden
» » (teils) recht kräftig; in einschlägiger Literatur bis ca. 1mV eff. zu
» » lesen.
»
» Lawinendioden schon, Zener-Dioden viel weniger.

Richtig, je nach Diode und physikalischen Aufbau. Jedoch WIE LANGE soll ich jetzt suchen? Und wieviel andere Kompromisse muss ich bereits sein, einzugehen?

Hast du den Link (Rauschmessungen) mal angesehen? Das sind beeindruckende Ergebnisse, finde ich...