Forum

Einloggen | Registrieren | RSS  

Mikee

19.02.2021,
13:08
 

Netzteil schwingt bei Strombegrenzung (Elektronik)

Hallo,

wollte mal anfragen, wo ich ansetzen muss, wenn mein neues Netzteil schwingt.
Ich habe nur den relevanten Teil skizziert.
U_Stell ist die vorgegebene Sollspannung im Bereich von 0 ... 4,5 V
Durch den Spannungsteiler vom Ausgang nach Masse wird nur rund 1/6 rückgekoppelt,
der Ausgangsspannungsbereich ist also 0 ... 25V

Sowohl unbelastet als auch mit Belastung ist alles topp, läuft ohne zu schwingen.
Sobald aber die Strombegrenzung über den BC238 einsetzt (ca. 3 A), schwingt das Ganze ziemlich
hochfrequent mit 10MHz.

Außer einem C über der Betriebsspannung des OpAmps gibt es noch keine weiteren
Schwingschutzkondensatoren im Netzteil.

Wo sollte ich ansetzen, um das Schwingen zu verhindern?

Mikee


olit(R)

E-Mail

Berlin,
19.02.2021,
13:58
(editiert von olit
am 19.02.2021 um 14:11)


@ Mikee

Netzteil schwingt bei Strombegrenzung

Nichts drin.

olit(R)

E-Mail

Berlin,
19.02.2021,
13:59
(editiert von olit
am 19.02.2021 um 14:12)


@ olit

Auch nichts drin.

» » Hallo,
nichts drin

olit(R)

E-Mail

Berlin,
19.02.2021,
14:01
(editiert von olit
am 19.02.2021 um 14:07)


@ Mikee

Netzteil schwingt bei Strombegrenzung

» Hallo,
»
» wollte mal anfragen, wo ich ansetzen muss, wenn mein neues Netzteil
» schwingt.
» Ich habe nur den relevanten Teil skizziert.
» U_Stell ist die vorgegebene Sollspannung im Bereich von 0 ... 4,5 V
» Durch den Spannungsteiler vom Ausgang nach Masse wird nur rund 1/6
» rückgekoppelt,
» der Ausgangsspannungsbereich ist also 0 ... 25V
»
» Sowohl unbelastet als auch mit Belastung ist alles topp, läuft ohne zu
» schwingen.
» Sobald aber die Strombegrenzung über den BC238 einsetzt (ca. 3 A), schwingt
» das Ganze ziemlich
» hochfrequent mit 10MHz.
»
» Außer einem C über der Betriebsspannung des OpAmps gibt es noch keine
» weiteren
» Schwingschutzkondensatoren im Netzteil.
»





Ewentuell muss man, für die Stromreglung, den Kondensator vom Ausgang des OPAM gegen Masse schalten

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
19.02.2021,
14:32
(editiert von schaerer
am 19.02.2021 um 14:35)


@ olit

Netzteil schwingt bei Strombegrenzung

Hallo Olit,

»

An diesen C zwischen Aus- und invertierenden Eingang denk ich auch. Evtl. eher mehr Kapazität in Richtung 1 nF.

» Ewentuell muss man, für die Stromreglung, den Kondensator vom Ausgang des
» OPAM gegen Masse schalten.

Welchen Kondensator meinst Du?

Ich denke, dass generell für den Zweck als Netzteil, zwischen U_aus und GND, ein Elko fehlt.... :lookaround:

Man müsste halt auch etwas mehr vom Oszillieren wissen. Ist es ein kontinuierlich relativ hochfrequentes Schwingen? Wie gross ist die Amplitude?

Warum hast Du den 723-Oldy eingefügt? Worin besteht der Zusammenhang?
»

.

--
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

olit(R)

E-Mail

Berlin,
19.02.2021,
14:54
(editiert von olit
am 19.02.2021 um 15:03)


@ schaerer

Netzteil schwingt bei Strombegrenzung

» Hallo Olit,
»
» »
»
» An diesen C zwischen Aus- und invertierenden Eingang denk ich auch. Evtl.
» eher mehr Kapazität in Richtung 1 nF.
»
» » Ewentuell muss man, für die Stromreglung, den Kondensator vom Ausgang
» des
» » OPAM gegen Masse schalten.
»
» Welchen Kondensator meinst Du?
Den, den ich eingetragen habe,
»
» Ich denke, dass generell für den Zweck als Netzteil, zwischen U_aus und
» GND, ein Elko fehlt.... :lookaround:
»
» Man müsste halt auch etwas mehr vom Oszillieren wissen. Ist es ein
» kontinuierlich relativ hochfrequentes Schwingen? Wie gross ist die
» Amplitude?
»
» Warum hast Du den 723-Oldy eingefügt? Worin besteht der Zusammenhang?
Weil beim 73 die Kompensation so vorgesehen ist. Na ja one das Prinzip der Innenschaltung nicht so ersichtlich.
Ich habe aber die Erfahrung gemacht, dass es für die Unterdrückung der Schwingung bei Stromreglung, der Kondensator vom OPAMP Ausgang gegen Masse zu schalten ist. Und dann kann 1 bis 2 Nanofarat erforderlich sein. In dem Ladegerät ist das C5.

Mikee

19.02.2021,
18:26

@ schaerer

Netzteil schwingt bei Strombegrenzung

Hallo!

» An diesen C zwischen Aus- und invertierenden Eingang denk ich auch. Evtl.
» eher mehr Kapazität in Richtung 1 nF.

Der würde ja generell in die Regelung eingreifen. Wie gesagt ohne Begrenzung
(also ohne den BC238) schwingt nichts, nicht im Leerlauf, nicht unter Last.

» Ich denke, dass generell für den Zweck als Netzteil, zwischen U_aus und
» GND, ein Elko fehlt....

Das werde ich probieren.

» Man müsste halt auch etwas mehr vom Oszillieren wissen. Ist es ein
» kontinuierlich relativ hochfrequentes Schwingen? Wie gross ist die
» Amplitude?

Es ist eine Sinusschwingung mit Oberwellen, leicht asymetrisch, vor allem aber
2. Oberwelle (k3), die Spitzen sind invertiert, so dass pro Halbwelle zwei Höcker links
und rechts des eigentlichen da sind. Pos. und neg. Halbwelle gleich, Amplitude ca. 0.2- 0,5Vss.
Darüber hinaus schaukelt sich das ganze noch leicht auf und ab, siehe Spannungswerte.

Mikee

Sel(R)

Radebeul,
19.02.2021,
18:55
(editiert von Sel
am 19.02.2021 um 18:57)


@ schaerer

Netzteil schwingt bei Strombegrenzung

» »
»
» An diesen C zwischen Aus- und invertierenden Eingang denk ich auch. Evtl.
» eher mehr Kapazität in Richtung 1 nF.

Der kann sogar über 1nF werden. Ich würde mit den 100pF anfangen und dann Stück für Stück höher gehen. Kommt auch auf die Stromverstärkung des Strom"fühl"transistors an. Außerdem sollte (auch wenns verpönt ist) am Ausgang ein Elko von 5...22µF mit niedrigen ESR eingebaut sein. ESR auf jeden Fall unter 1 Ohm.

» Man müsste halt auch etwas mehr vom Oszillieren wissen. Ist es ein
» kontinuierlich relativ hochfrequentes Schwingen? Wie gross ist die
» Amplitude?

Zum Prüfen hilft ungemein eine wechselnde Last, also mit einigen hundert Hz zwischen halber und voller Last das Netzteil belasten. Je nach Schalttransistor (oder Mosfet) als Last kann man versuchsweise dann bis etwa 100kHz gehen, höher lohnt nicht. Dabei kann man zum Ausgangselko einen Kerko mit 10...100nF parallelschalten (Wert ausprobieren), keinen Vielschicht- und keinen gewickelten Kondensator verwenden. Am Stromtransistor hilft es manchmal eine Ferritperle auf das Basisbeinchen zu schieben.

Insgesamt sehe ich keinen anderen Weg als mit Kondensatoren, diese Schwingungen zu beseitigen. Und wirklich, die treten bei der Schaltung nur auf, wenn die Strombegrenzung anfängt zu arbeiten. Das ist auch meine Erfahrung. Daher sollte der o.g. Transistor eine nicht zu hohe Stromverstärkung haben, ich verwende hier Exemplare mit ß=150...250, mehr nicht, aber auch nicht weniger (sonst wird der Übergang zur Abschaltung des Längstransistors zu "pappig";).

Edit: Sehe grade, es schadet nicht zwischen die Emitter der Darlingstontransistoren einen Widerstand von 100...250 Ohm zu schalten.

LG Sel

--
******************************************
Ich bin ein Elektronikbastler, der nur durch Schmerzen begreift, was schlauere Leute im Forum an Wissen vermitteln können.

Altgeselle(R)

E-Mail

19.02.2021,
20:06

@ Sel

Netzteil schwingt bei Strombegrenzung

Hallo,
versuche dies:
schalte eine Z-Diode 6,2V an den OP (Kathode an Ausgang, Anode an -Eingang).
So bleibt der OP bei Kurzschluss im linearen Bereich ohne selber in die Ausgangsstrombegrenzung
zu gehen.
Schalte einen Kondensator ca. 1nF von der Basis des BD139 zum Ausgang.

Grüße
Altgeselle

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
20.02.2021,
08:35

@ Mikee

Netzteil schwingt bei Strombegrenzung

Hallo Mikee ,

» Hallo!
»
» » An diesen C zwischen Aus- und invertierenden Eingang denk ich auch.
» Evtl.
» » eher mehr Kapazität in Richtung 1 nF.
»
» Der würde ja generell in die Regelung eingreifen.

Das wirkt als zusätzliche Frequanzgang-Kompensation, - zusätzlich zur internen.

Das habe ich oft in Netzteilschaltungen mit Erfolg realisiert. Manchmal auch mit RC in Serie, als nur mit C im Gegenkopplungspfad beim Opamp.

Wie gesagt ohne
» Begrenzung
» (also ohne den BC238) schwingt nichts, nicht im Leerlauf, nicht unter
» Last.

Mir ist schon klar, dass dies nicht unbedingt helfen wird. Ich dachte eher in einem nebensächlichen parasitären Sinn. Ich habe da früher schon manch "Verrücktes" erlebt.

Ganz speziell, als es noch keine interne Kompensationen gab. Da bekam man Vögel, man konnte ganze Volieren damit füllen. :-D

» » Ich denke, dass generell für den Zweck als Netzteil, zwischen U_aus und
» » GND, ein Elko fehlt....
»
» Das werde ich probieren.
»
» » Man müsste halt auch etwas mehr vom Oszillieren wissen. Ist es ein
» » kontinuierlich relativ hochfrequentes Schwingen? Wie gross ist die
» » Amplitude?
»
» Es ist eine Sinusschwingung mit Oberwellen, leicht asymetrisch, vor allem
» aber
» 2. Oberwelle (k3), die Spitzen sind invertiert, so dass pro Halbwelle zwei
» Höcker links
» und rechts des eigentlichen da sind. Pos. und neg. Halbwelle gleich,
» Amplitude ca. 0.2- 0,5Vss.
» Darüber hinaus schaukelt sich das ganze noch leicht auf und ab, siehe
» Spannungswerte.

Hmmm, kann im Moment nichts damit anfangen. :-(

--
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

Mikee

20.02.2021,
08:55

@ Altgeselle

Netzteil schwingt bei Strombegrenzung

Hallo!

Danke für die vielen Tipps! Ich habe folgendes probiert:

- Kondensator am Ausgang, 1µ, 10µ, 100µ, die Schwingung wird geringfügig kleiner, Frequenz bleibt.
Selbst bei 330pF wird sie kleiner!
- Kondensator vom OpAmp Ausgang an den invertierenden Eingang, bewirkt nichts nennenswertes.
- Kondensator über B-C, B-E oder C-E des BC238 bewirkt auch nichts.

Aber:

330pF von der Basis des BD139 an dessen Kollektor: Schwingung wird ganz klein.
Trenne ich den Last ab und schließe erneut an, ist die Schwingung meistens weg.
Hier kommt es auf den Kontaktwiderstand beim "Dranhalten" des Kondensators an.
Verbinde ich die Basis aber mit Plus des Netzteilelkos (wo der Kollektor auch angesclossen ist) ist es deutlich schlechter.
Verbinde ich sie mit Masse ist es noch schlechter.

Ich habe jetzt einen Ansatzpunkt, den ich weiter verfolge.

Mikee

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
20.02.2021,
11:19

@ Mikee

Netzteil schwingt bei Strombegrenzung

Hallo Mikee,

» Danke für die vielen Tipps! Ich habe folgendes probiert:

» - Kondensator am Ausgang, 1µ, 10µ, 100µ, die Schwingung wird geringfügig
» kleiner, Frequenz bleibt.
» Selbst bei 330pF wird sie kleiner!
» - Kondensator vom OpAmp Ausgang an den invertierenden Eingang, bewirkt
» nichts nennenswertes.
» - Kondensator über B-C, B-E oder C-E des BC238 bewirkt auch nichts.

Okay.

» Aber:
»
» 330pF von der Basis des BD139 an dessen Kollektor: Schwingung wird ganz
» klein.

Hier wirkt eine gewisse Frequenzgang-Kompensation betreffs der Darlington-Schaltung (fast) alleine.

Das kann sich auch stabilisierend auf die ganze Schaltung auswirken. Hier könntw auch der Millereffekt eine gewisse Rolle spielen....

» Trenne ich den Last ab und schließe erneut an, ist die Schwingung meistens
» weg.

Offenbar ein kritischer Bereich... :lookaround:

» Hier kommt es auf den Kontaktwiderstand beim "Dranhalten" des Kondensators
» an.

Wie machst Du das mit dem Dranhalten? Mit isolierter Prinzette?
Es geh darum, parasititäre Kapazitätemn so gering wie möglich zu halten.

» Verbinde ich die Basis aber mit Plus des Netzteilelkos (wo der Kollektor
» auch angesclossen ist) ist es deutlich schlechter.
» Verbinde ich sie mit Masse ist es noch schlechter.
»
» Ich habe jetzt einen Ansatzpunkt, den ich weiter verfolge.

Vide Spass... :-D

--
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

olit(R)

E-Mail

Berlin,
20.02.2021,
13:05

@ Mikee

Netzteil schwingt bei Strombegrenzung

Bei meiner Empfehlung den Ausgang vom OPAMP über den Kondensator an Masse zu schalten, hatte ich nicht berüksichtigt, das der Interne OPAMP am Ausgang ja strombegrenst ist. In meinem Prinzipschaltbild ist das nicht zu sehen. Der Kondensator soll nicht direkt am Ausgan sonern hinter dem 470 Ohm widerstang gegen Masse geschaltet werden.

Mikee

20.02.2021,
15:08

@ olit

Netzteil schwingt bei Strombegrenzung

» Bei meiner Empfehlung den Ausgang vom OPAMP über den Kondensator an Masse
» zu schalten, hatte ich nicht berüksichtigt, das der Interne OPAMP am
» Ausgang ja strombegrenst ist. In meinem Prinzipschaltbild ist das nicht zu
» sehen. Der Kondensator soll nicht direkt am Ausgan sonern hinter dem 470
» Ohm widerstang gegen Masse geschaltet werden.

Hallo Olit,

im Prinzip mache ich ja genau das. Nur nicht nach Masse, sondern nach Plus.
Masse funktioniert bedeutend schlechter weil ich ein Kabel brauch.
Am effektivsten ist der Kondensator direkt an den BD139 Beinchen.

Mikee