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Board-AnsichtLine- und Load-Regulation (Elektronik)
verfasst von Hartwig
, 27.05.2022, 13:22 Uhr
(editiert von Hartwig am 27.05.2022 um 13:26)
Hallo,
» Meine Frage dazu an die erfahrene Runde wäre, ob diese schaltungstechnisch
» einen Kompromiss erfordert, weil die beiden Stabilisierungs-Arten
» prinzipiell gegenläufig wären (?),
sind sie nicht, und es ist nur eine Stabilisierung - also unabhängig von der Umsetzung ist nur 1 Regelkreis erforderlich.
» oder ob man bei der
» Schaltungsentwicklung einer Spannungsversorgung nur herzhaft "reinbuttern"
» muss, wenn
» Kosten und Platz für Bauteile (und Board-Größen) nicht die wichtigste Rolle
» spielen sollen?
Mit Bedacht die Anforderungen an die Schaltung definieren, die Rahmenbedingungen ermitteln, das Konzept wählen, überprüfen und umsetzen.
Auch wenn das immer wieder kontrovers diskutiert wird - auch die Stabilisierung mit der Z-Diode ist eine Regelung mit Soll-Ist Vergleich, nur dass dieser durch die Physik der Diode vorgegeben ist. Klar wird das, wenn man sich den Regler TL431 als Zweipol beschaltet vorstellt - dessen Innenschaltung (Referenzspannung und Fehlerverstärker mit soll/ist-Vergleich) kann man sich als "virtuelles" Ersatzschaltbild einer Z-Diode vorstellen. Es gibt also einen Regelkreis, der sowohl die Line-Regelung als auch die Load-Regelung vornimmt. Die ideale Z-Diode hätte einen differentiellen Innenwiderstand von 0 Ohm (absolut waagerechte Kennlinie) - das würde direkt zu einer Spannungsquelle mit einem Innenwiderstand von 0 Ohm führen. Diese Idealvorstellung führt zu idealer Line-Regelung und idealer Load-Regelung. Es gibt da also keine gegenläufigen Effekte, auch wenn es zunächst so scheinen mag.
Man muss jetzt für die optimale Schaltung dieses Parallelreglers die minimale sowie maximale Stromentnahme festlegen. Dabei ist zu beachten, dass bei minimaler Stromentnahme die Z-Diode maximal belastet wird und deren Erwärmung zu einer Spannungsdrift führen kann. Man sollte sich diesbezüglich das Datenblatt genau ansehen. Der maximal durch die Z-Diode fließende Strom ist also bei minimaler Stromentnahme der Schaltung und maximaler Versorgungsspannung, maximaler Z-Spannung und Sicherheitsrahmen mit dem Vorwiderstand festzulegen. Damit wird ist dann eigentlich auch der maximale Laststrom festgelegt.
Wie aus der Aufgabenstellung hervorgeht, ist für die Bestimmung der Line-Regulation die Last konstant zu halten, für die Bestimmung der Load Regulation ist die Versorgungsspannung konstant zu halten. Variiert werden dann entweder die Versorgungsspannung (Ripple!) oder der Lastwiderstand.
Bei diesen Entwurfsschritten erkennt man sehr schnell die Grenzen aber auch Vorteile von Parallelreglern - was wohl auch Sinn der Übung ist.
Grüße
Hartwig
Gesamter Thread:
, 26.05.2022, 18:16, 26.05.2022, 20:23, 27.05.2022, 10:04, 27.05.2022, 13:22, 27.05.2022, 17:39, 27.05.2022, 18:24