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Ich baue mir grade eine etwas leistungsfähigere Stromquelle. Doch leider habe ich nur einen leistungsstarken Störsender hinbekommen und finde den Fehler nicht...

Als Eckdaten hatte ich mir vorgestellt (DC):

- 10...75 Volt
- 0,5...12 Ampere
- Dauerleistung 150 Watt, kurzzeitig 400 Watt

Nur für die, die nicht gleich alles lesen, das sind maximale Eckdaten einzelner Werte, nicht die erreichbaren Betriebsdaten!

Die Baugruppe ist relativ kompakt geworden (10x10x14cm).



Unter der Leiterplatte befindet sich der Rest der Schaltung, direkt flach aufs Lochraster gelötet. Die Transistoren für die hohe Leistung (4 Stück) sind auf beide Seiten des Kühlkörpers verteilt, der Lüfter bläst mittendurch. Das die warme Luft dann die Widerstände hinten erwischt, das ist nicht schlimm. Die Dinger halten viel mehr aus. Aber ohne Zwangskühlung werden die bei hohem Strom etwas zu heiß.

Hier die Schaltung.



Angesteuert wird die Baugruppe mittels Gleichspannung oder einem Funktionsgenerator. Eine Hilfsspannung ist notwendig, aber da reicht jeder kleinere passende Trafo oder ein Schaltnetzteil (habe da mein 19V/4A-Standard-Notebooknetzteil). Die Schaltung/Baugruppe ist noch nicht fertig. Es fehlen Temperaturüberwachung, Anzeigen, Schutz des Eingangs und so weiter.

Habe ich irgendwo was übersehen? Warum funzt das Ding nicht wie es soll?

LG Sel

» Hatte mir mal zwei Arduino zugelegt, um eine Heizungssteuerung zu bauen.
» Die Arduino vergammeln in der Bastelkiste, die Heizungssteuerung läuft seit
» drei Jahren problemlos. Allerdings mit zwei OPV und zwei starken Relais.
» Die olle Analogtechnik machts auch und ist zuverlässig. Geht auch nicht
» kaputt, wenn man das richtig baut.
»
» LG Sel
Ich habe nun auch das 2. Programm fertig Muss nur noch funktionieren. Übrigens beides Campingprojekte.
Der erste Picaxe ist jetzt in meinem Kartuschekocher. Dort habe ich unter die Kartusche eine 12V Heizfolie gebaut, die auf Knopfdruck 10min läuft. Damit die Frühstückseier auch bei kühlen Temperaturen gelingen Hat letztens sogar bei -5° funktioniert, das der Kocher fast volle Leistung lief. Normal geht Butan aus. Siedepunkt ist etwa 0°C
Und der große Picaxe kommt in die Gaskartuschen Kaffeemaschine. Der steuert die automatische Befüllung mit Wasser und auch dort per Temperaturfühler an der Kartusche eine Heizung in Form einer 10W Halogenleuchte unter der Kartusche. Wollte ich ja eigentlich mit einer ausgeschlachteten Siemens Logo machen, da hätten aber die Ausgänge nicht für alles gereicht.

» » Wenn du deine Stromquelle also so ausbaust, kannst Du endlich mal
» das Netz
» » in deinem Wohnort ins Schwitzen bringen.
»
» Ja klar. Und meinen Stromzähler, bzw. dessen Antriebsrad, kann ich als
» Kühllüfter für meine Lastwiderstände verwenden
Kurze Impulse im milli oder Nanosekundenbereich mit 400 oder 500 Asind nicht teuer, können aber schon eine Menge durcheinander bringen.

» » Wenn du deine Stromquelle also so ausbaust, kannst Du endlich mal
» das Netz
» » in deinem Wohnort ins Schwitzen bringen.
»
» Ja klar. Und meinen Stromzähler, bzw. dessen Antriebsrad, kann ich als
» Kühllüfter für meine Lastwiderstände verwenden

Vorsicht! wenn Du den Strom schnell auf anständige Werte bekommst, könnte der Magnetkern der Spulen im Zähler die Curie-Temperatur erreichen, dann wird der Motor nicht mehr drehen und das war's dann mit der Kühlung.... Vielleicht an der Stelle im Zähler einen Pabst-Lüfter einbauen und das Zählwerk nochmal ölen. )

» Wenn du deine Stromquelle also so ausbaust, kannst Du endlich mal das Netz
» in deinem Wohnort ins Schwitzen bringen.

Ja klar. Und meinen Stromzähler, bzw. dessen Antriebsrad, kann ich als Kühllüfter für meine Lastwiderstände verwenden

Hatte mir mal zwei Arduino zugelegt, um eine Heizungssteuerung zu bauen. Die Arduino vergammeln in der Bastelkiste, die Heizungssteuerung läuft seit drei Jahren problemlos. Allerdings mit zwei OPV und zwei starken Relais. Die olle Analogtechnik machts auch und ist zuverlässig. Geht auch nicht kaputt, wenn man das richtig baut.

LG Sel

» . Oder man muß rechnen, oder einen µC programmieren (was
» ich nicht kann).
Ich habe das ja auch schon öfter mal probiert und wieder in die Ecke verfrachtet Atmega und Arduino. Nur mit der Siemens Logo war ich bisher glücklich.
Letztens habe ich wieder mal so einen Versuch gestartet. Diesmal Picaxe. Vom Heise Verlag gab es ein Make Sonderheft
https://shop.heise.de/make-picaxe-special-2020/Print
Habe da mal ein paar der Beispiele nachgebaut und dann lag es schon fast wieder in der Ecke
Ich hatte aber ein kleines Projekt. Per knopfdruck schaltet sich eine Elektronik zu, hält sich selbst und fällt nach 10 min wieder zurück ohne Ruhestrom. Eine 12V 1A Heizfolie soll damit geschalten werden. Wollte ich eigentlich mit einem 555 machen. auf 1min länger oder kürzer kommt es nicht an. Da kam mir der kleine Picaxe 8M2 aus dem Heft wieder in den Sinn und ich habe mich am programmieren versucht. Hat laaaange gedauert, bis ich ein Programm hatte, das in der Simulation funktioniert hat. Auf der Platine aus dem Heft lief es dann auch. Als ich den Picaxe dann aber auf meine selbst geäzte Platine gesteckt habe ging es merkwürdigerweise nicht. Hat lange gedauert, bis ich dahinter gekommen bin, das der serielle Eingang für die Programmübertragung einen Widerstand gegen Masse braucht sonst geht nichts. Den hab ich dann halt auf der Leiterseite nachgerüstet. Jetzt geht das Ganze. Mit dem 555 wäre das einfacher gewesen, nicht nur wegen der Programmierung. Auch Hardwaremäßig hätte der keine stabilen 5 V gebraucht. Trotzdem hat mir das Mut gemacht. Mehrwert war eigentlich nur eine blinkende LED und anstelle 2 Taster (Ein und vorzeitig aus) nur ein Taster kurzer Druck ein langer Tastendruck aus. Die LED hätte bei der 555er Schaltung halt durchgehend geleuchtet. Habe nun noch ein paar 20 Beiner gekauft (Picaxe 20M2) und versuche mich am nächsten Projekt. Wird zwar sicher gruseliger Code sein wenn es mal einer anschaut, der es kann, aber wenn es am Ende funktioniert ist es mir Wurst. Mittlerweile bekomme ich sogar 10 Zeilen geschrieben ohne das bei der nachfolgenden Prüfung irgendwelche Fehler angezeigt werden
Das macht Mut Schön beim Picaxe ist, das der Multitasking kann. der kleine 4 und der 20M2 kann 8 solche Programmschleifen gleichzeitig abarbeiten, zumindest bei der Programmierung mit Bascom. Das macht es für mich irgendwie leichter. Da kann man solche Sachen irgendwie sinnvoll aufteilen. Keine Ahnung, ob das beim Arduino auch geht, so weit bin ich da nie gekommen.

» » » . Mit den Anzeigen (Strom, Spannung) tue ich mich auch noch
» » » recht schwer, ich weiß nicht wohin ich die am besten setze bei meinem
» » » kleinen Würfel.
» » »
» » Bei meinem China Energiezähler ist Strom Spannung Leistung und Arbeit
» alles
» » in einem Gerät.
» » Nachteil ist nur, das hat keine extra Spannungsversorgung und
» funktioniert
» » erst wenn mindestens 6V von außen an der elektr. Last anliegen.
» » Da ist dann z.B. die Umschaltung von Konstantstrom auf Widerstand von
» » Vorteil. Prüfst du z.B. ein 24V Netzteil und erhöhst den Konstantstrom,
» » dann geht die Spannung irgendwann mit einem Schlag gegen 0 und die
» Anzeige
» » ist aus. Bei Widerstand passiert das nicht. Da sinkt dann die Spannung
» wenn
» » du in den Strombegrenzungsbereich des Netzteils kommst, damit sinkt dann
» » aber auch der Strom und somit bricht die Spannung nicht schlagartig
» » zusammen.
»
» Wenn du dir den Chinabaustein innen gut anguggst, dann findest du eine
» extra Stromversorgung für den IC. Diese ist nur mit dem Eingang gebrückt.
» Also Leiterzug wegkratzen (zu finden beim Spannungsregler-Dreibeiner),
» neuen Draht anlöten und schon funzt die Sache bis null Volt runter.
» Problematisch ist nur die Version für Netzspannung, denn dort ist ein
» Kondensatornetzteil in der Schaltung verwurschtelt. Da reicht ein Trennen
» des Leiterzugs nicht aus.
»
» LG Sel
Unter 6V brauche ich das eh nicht wirklich. Zu 90 % teste ich damit reparierte Schaltnetzteile, die 24V liefern.

» » . Mit den Anzeigen (Strom, Spannung) tue ich mich auch noch
» » recht schwer, ich weiß nicht wohin ich die am besten setze bei meinem
» » kleinen Würfel.
» »
» Bei meinem China Energiezähler ist Strom Spannung Leistung und Arbeit alles
» in einem Gerät.
» Nachteil ist nur, das hat keine extra Spannungsversorgung und funktioniert
» erst wenn mindestens 6V von außen an der elektr. Last anliegen.
» Da ist dann z.B. die Umschaltung von Konstantstrom auf Widerstand von
» Vorteil. Prüfst du z.B. ein 24V Netzteil und erhöhst den Konstantstrom,
» dann geht die Spannung irgendwann mit einem Schlag gegen 0 und die Anzeige
» ist aus. Bei Widerstand passiert das nicht. Da sinkt dann die Spannung wenn
» du in den Strombegrenzungsbereich des Netzteils kommst, damit sinkt dann
» aber auch der Strom und somit bricht die Spannung nicht schlagartig
» zusammen.

Wenn du dir den Chinabaustein innen gut anguggst, dann findest du eine extra Stromversorgung für den IC. Diese ist nur mit dem Eingang gebrückt. Also Leiterzug wegkratzen (zu finden beim Spannungsregler-Dreibeiner), neuen Draht anlöten und schon funzt die Sache bis null Volt runter. Problematisch ist nur die Version für Netzspannung, denn dort ist ein Kondensatornetzteil in der Schaltung verwurschtelt. Da reicht ein Trennen des Leiterzugs nicht aus.

LG Sel

» . Mit den Anzeigen (Strom, Spannung) tue ich mich auch noch
» recht schwer, ich weiß nicht wohin ich die am besten setze bei meinem
» kleinen Würfel.
»
Bei meinem China Energiezähler ist Strom Spannung Leistung und Arbeit alles in einem Gerät.
Nachteil ist nur, das hat keine extra Spannungsversorgung und funktioniert erst wenn mindestens 6V von außen an der elektr. Last anliegen.
Da ist dann z.B. die Umschaltung von Konstantstrom auf Widerstand von Vorteil. Prüfst du z.B. ein 24V Netzteil und erhöhst den Konstantstrom, dann geht die Spannung irgendwann mit einem Schlag gegen 0 und die Anzeige ist aus. Bei Widerstand passiert das nicht. Da sinkt dann die Spannung wenn du in den Strombegrenzungsbereich des Netzteils kommst, damit sinkt dann aber auch der Strom und somit bricht die Spannung nicht schlagartig zusammen.

» Die Unterspannungsabschaltung bei mir brauche ich eigentlich nur beim
» Batterie entladen. Ich habe ja noch einen Energiezähler verbaut, und wenn
» ich mal eine 200Ah Batterie normgemäß entladen will, um zu wissen, wieviel
» Ah die noch hat, dann muss ich das Ganze ja vor der Tiefentladung
» beenden
» Ausgangsseitig sieht das bei mir so aus
»
»

Ich meinte keine Unterspannungsabschaltung. Ich meinte die Spannung, die minimal an den Leistungstransistoren anliegen muß, damit eine Funktion der Schaltung gewährleistet ist.

Den Widerstandsmodus habe ich vorgesehen, nur noch nicht in die Schaltung implementiert. Die Verwendung eines Energiezählers ist eine gute Idee. Dafür gibts niedliche Chinamodule jeder Leistungsklasse zum Dazwischenschalten. Oder man muß rechnen, oder einen µC programmieren (was ich nicht kann). Mit den Anzeigen (Strom, Spannung) tue ich mich auch noch recht schwer, ich weiß nicht wohin ich die am besten setze bei meinem kleinen Würfel.

Werde berichten wenn ich das Teil fertig habe.

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Übrigens, ich habe mir eine kleine Reihe von solchen Modulen gebaut, eigentlich nach dem Vorbild der Erweiterungsplatinen für z.B. einen Arduino. Ein Baukastensystem, nur eben für höhere Leistungen. Die Platinen mit den den Bausteinen drauf bleiben ohne Gehäuse, sind alle für eine einheitliche Stromversorgung mittels Notebooknetzteil, 12 Volt Wechselspannungsnetzteil und sehr oft mit 12 Volt Gleichspannung (Batterie) betreibbar. Als Sockel für die Platinen dient je ein kleines Holztäfelchen, so groß wie die Platinen, mit Gummifüßchen unten dran. Die Anschlüsse sind, wenn technisch vertretbar, über Schraubklemmen ausgeführt.

Ich hatte es einfach satt bei vielen Geräten immer wieder dieselbe Baugruppe (Lastschaltung o.ä.) mit den relativ teuren Bauelementen aufbauen zu müssen. Teuer ist hier relativ. Ein ordentliches Arbeitspferd bei Transistoren kostet schon mal paar Euro. Zerschieße ich da was, heißt es immer neu kaufen, warten... So baue ich mein Steuergerät, Baugruppe oder was auch immer einfach auf, schließe zum Test das entsprechende Modul an und kann meine Messungen und Einstellungen vornehmen. Meistens sind die Module für den jeweiligen Zweck völlig überdimensioniert, aber da geht wenigstens nicht so schnell was kaputt. Erst ganz zum Schluß bekommt das neue Gerät seine exakt passende Leistungsstufe verpasst, entsprechend den Gegebenheiten neu auf- und angebaut. Und das Modul wartet auf seinen nächsten Einsatz. Die Module kann ich ja bei Gelegenheit auch mal zeigen, ist nur Standardgedöhns, aber schon wichtig beim Basteln.

LG Sel

Hallo,
» Ich hätte den Treiberstrom also den C Anschluss der 2 Transistoren vom
» Anschluss 4 genommen
ja, bei einem hFE eben über 10 täte ich das auch, es sei denn, die Last liegt im Emitterkreis.
»
» aber genau genommen hätte ich die ELV schaltung benutzt, also 1 OP steuert
» einen Mosfet und wenn man mehr Leistung braucht, wie bei der ELV Schaltung
» 4 OP und 4 Mosfets. Damit ist der Strom dann auch in jedem Zweig gleich
» Funktioniert bei mir zumindest super.
nicht nur bei Dir
damit entfällt das oben genannte Problem, und die OPVs sind unkritisch und kosten fast nix. Stromquellen
kann man ja beliebig parallel schalten - da muß man sich sowieso keine Sorgen machen. Und durch die
Aufteilung auf mehrere Längstransistoren wird die Wärmeableitung durch Parallelschaltung der
Wärmewiderstände vom Chip auf den Kühlkörper deutlich besser, was dann auch insbesondere
die passive Kühlung wieder einfacher macht. Dieses Kühlkonzept habe ich mal in einem AM-Sender gesehen - für ganz große
Leistungen sind es dann >200 Endstufenmodule, steckbar und während des Betriebes tauschbar. (Wen es interessiert - Fa. Nautel)
Wenn du deine Stromquelle also so ausbaust, kannst Du endlich mal das Netz in deinem Wohnort ins Schwitzen bringen.
Grüße
Hartwig

» » Ich hätte den Treiberstrom also den C Anschluss der 2 Transistoren vom
» » Anschluss 4 genommen
» »
» » aber genau genommen hätte ich die ELV schaltung benutzt, also 1 OP
» steuert
» » einen Mosfet und wenn man mehr Leistung braucht, wie bei der ELV
» Schaltung
» » 4 OP und 4 Mosfets. Damit ist der Strom dann auch in jedem Zweig gleich
» » Funktioniert bei mir zumindest super. Allerdings passiv gekühlt. Die
» max.
» » Leistung kann ich also nur kurze Zeit verbraten.
» » Dafür hab ich dann aber auch eine Umschaltung Konstantstrom oder
» Verhalten
» » wie konstanter Widerstand.
»
» Die ELV-Schaltung kenne ich, auch andere von ELV. Die ist ganz nett.
»
» Wollte aber meinen eigenen Mist bauen Wenn ich die Treiber anders als
» mit den 12V betreibe, dann muß ich unter Umständen eine enorme Leistung
» verbraten (können ja bis 75V anliegen). Da heizt der Widertand und der
» Transistor. Oder eben ohne Widerstand, dann verdonnert alles der
» Transistor. Nicht gut...
»
» Mich interessiert auch nur nebensächlich die untere Grenze der
» Betriebsspannung, unter 10V brauche ich mit der Schaltung nicht erreichen.
» Dafür habe ich andere Bausteine
»
» LG Sel
Die Unterspannungsabschaltung bei mir brauche ich eigentlich nur beim Batterie entladen. Ich habe ja noch einen Energiezähler verbaut, und wenn ich mal eine 200Ah Batterie normgemäß entladen will, um zu wissen, wieviel Ah die noch hat, dann muss ich das Ganze ja vor der Tiefentladung beenden
Ausgangsseitig sieht das bei mir so aus

» Ich hätte den Treiberstrom also den C Anschluss der 2 Transistoren vom
» Anschluss 4 genommen
»
» aber genau genommen hätte ich die ELV schaltung benutzt, also 1 OP steuert
» einen Mosfet und wenn man mehr Leistung braucht, wie bei der ELV Schaltung
» 4 OP und 4 Mosfets. Damit ist der Strom dann auch in jedem Zweig gleich
» Funktioniert bei mir zumindest super. Allerdings passiv gekühlt. Die max.
» Leistung kann ich also nur kurze Zeit verbraten.
» Dafür hab ich dann aber auch eine Umschaltung Konstantstrom oder Verhalten
» wie konstanter Widerstand.

Die ELV-Schaltung kenne ich, auch andere von ELV. Die ist ganz nett.

Wollte aber meinen eigenen Mist bauen Wenn ich die Treiber anders als mit den 12V betreibe, dann muß ich unter Umständen eine enorme Leistung verbraten (können ja bis 75V anliegen). Da heizt der Widertand und der Transistor. Oder eben ohne Widerstand, dann verdonnert alles der Transistor. Nicht gut...

Mich interessiert auch nur nebensächlich die untere Grenze der Betriebsspannung, unter 10V brauche ich mit der Schaltung nicht erreichen. Dafür habe ich andere Bausteine

LG Sel

» »
»
» Wie ist die Situation, wenn der 470pF-Kondensator, parallel zum
» 1k-Widerstand, nicht existiert?

Ich habe den auch noch kleiner ausprobiert (bis 50pF). Je kleiner dieser C ist, desto instabiler wird die Schaltung. Untere Grenze, bei der das Schwingen nicht auftritt, ist bei 220pF. Den anderen C habe ich nicht verändert, einfach so drin gelassen.

Vielleicht ist auch die Gesamtverstärkung der Darlingtonstufe zu hoch. Ich finde im Datenblatt vom OPV leider keine Angaben zum Ausgangsstrom. Eventuell könnte ich eine Komplementär-Darlingtonstufe ausprobieren. Dann muß der OPV nicht so hoch aussteuern.

Ich bin nun also bei der Schaltungsoptimierung. Die Leistungsstufe soll auch noch bis wenige kHz stabil arbeiten. Nicht nur mit Rechteckansteuerung, sondern auch z.B. mit Dreieck. Allzuhohe Anforderungen an ein sauberes Ausgangssignal stelle ich nicht, so ganz ungefähr reicht aus.

LG Sel

Ich hätte den Treiberstrom also den C Anschluss der 2 Transistoren vom Anschluss 4 genommen

aber genau genommen hätte ich die ELV schaltung benutzt, also 1 OP steuert einen Mosfet und wenn man mehr Leistung braucht, wie bei der ELV Schaltung 4 OP und 4 Mosfets. Damit ist der Strom dann auch in jedem Zweig gleich Funktioniert bei mir zumindest super. Allerdings passiv gekühlt. Die max. Leistung kann ich also nur kurze Zeit verbraten.
Dafür hab ich dann aber auch eine Umschaltung Konstantstrom oder Verhalten wie konstanter Widerstand.