Lineargeregeltes Netzteil: Wie Transistoren durch Power-MOSFETs ersetzen?
Soenke J. Peters
ich bin gerade dabei, ein lineargeregeltes Labornetzteil zu bauen.
Bisher hatte ich geplant, mehrere parallele 2N3055 einzusetzen,
die ich mit einem TIP122 ansteuere, aber MaWins Posting "Re: 2N3055
im TO220 Gehäuse?" (<01c0d679$9b750be0$0100007f@amdk6-300>) hat mich
ein wenig abgeschreckt.
Gibt es schmerzlose Ersatzschaltungen, die auch in der Amateurliga
funktionieren oder hat jemand von Euch vielleicht sogar genauere
Nachbauhinweise/Schaltpläne? Das Netzteil soll 0-40V, 0-15A liefern -
ist für ein lineargeregeltes recht üppig, aber ein Schaltnetzteil
ist zu komplex für meine Kenntnisse.
Meine Schaltung soll in etwa so aussehen wie auf
http://www.qsl.net/xq2fod/Electron/Ps20/Ps20.html aber eine Strom-
und Spannungsregelung über den o.g. Bereich zulassen.
Tschüss,
--
____ Soenke Jan Peters
|_ _| Rostock, Germany
._|| <pet...@opcenter.de>
http://www.opcenter.de
Thomas Hübner
news:3AF80A90...@opcenter.de...
> Gibt es schmerzlose Ersatzschaltungen, die auch in der Amateurliga
> funktionieren oder hat jemand von Euch vielleicht sogar genauere
> Nachbauhinweise/Schaltpläne? Das Netzteil soll 0-40V, 0-15A liefern -
> ist für ein lineargeregeltes recht üppig, aber ein Schaltnetzteil
> ist zu komplex für meine Kenntnisse.
Ein lineares NT mit diesen Specs aber auch.
Worst case: Ausgangsspannung nahezu null bei 15A Strom:
An den Kühlkörpern werden mindestens 40 V * 15 A= 600 W an den
Leistungshalbleitern in Wärme umgesetzt.
Wazu brauchst du diese hohen Ströme?
3 A sollten Ende der Fahnenstange sein, 99% aller Anwendungen hast du damit
sicher abgedeckt.
> Meine Schaltung soll in etwa so aussehen wie auf
> http://www.qsl.net/xq2fod/Electron/Ps20/Ps20.html aber eine Strom-
> und Spannungsregelung über den o.g. Bereich zulassen.
Bei Gelegenheit vorbeigeschaut...
Grüße, Thomas; th.huebner(at)gmx.de
Soenke J. Peters
> Ein lineares NT mit diesen Specs aber auch.
> Worst case: Ausgangsspannung nahezu null bei 15A Strom:
>
> An den Kühlkörpern werden mindestens 40 V * 15 A= 600 W an den
> Leistungshalbleitern in Wärme umgesetzt.
Deshalb wird's eine automatische Wicklungsumschaltung für den Trafo
und eine sinnvolle Strombegrenzung geben. Zusätzlich kommen
Temperatursicherungen für Trafo und Leistungstransistoren rein.
> Wazu brauchst du diese hohen Ströme?
> 3 A sollten Ende der Fahnenstange sein, 99% aller Anwendungen hast du damit
> sicher abgedeckt.
Ich wollte gleichzeitig ein paar Schrittmotoren betreiben.
Die vertragen es zwar auch ganz gut unstabilisiert (nur gut gesiebt),
aber ich dachte mir, wenn ich schon sowas baue, dann gleich mit
gewissem Spielraum nach oben.
Hm, jetzt bin ich aber auch noch nicht schlauer.
Trotzdem danke für den Hinweis.
MaWin
>
> Meine Schaltung soll in etwa so aussehen wie auf
> http://www.qsl.net/xq2fod/Electron/Ps20/Ps20.html aber eine Strom-
> und Spannungsregelung über den o.g. Bereich zulassen.
>
Argonlaser versorgen, aber du bist wer anderes und willst
tatsaechlich nur ein Labornetzteil bauen.
Siehe 'Art of Electronics' 'Hohe Schule der Elektronik 1+2'
Horowitz/Hill unter Labornetzteil wie man MOSFETs steuert.
Aber bei deiner Vorstellung von der Leistung brauchst du
Wasserkuehlung. Oder Vorregelung (wie die meisten von
Straton), dann ist es aber kein universelles Labornetzteil
mehr. Siehe de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.e-online.de/
bezueglich Labornetzteilschaltplaenen.
Die von dir genannte Schaltung funktioniert NUR, weil die
Spannung eben gerade NICHT so weit regelbar ist, sondern
nur auf 13.8V *eingestellt* wird (wesentlich geringere
Verluste, per Foldback auch im Kurzschlussfall gering
gehalten).
--
Manfred Winterhoff, mawin at gmx.net, remove NOSPAM if replying
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
Soenke J. Peters
> Da dachte ich zuerst, du bist Goetz Dieckmann und willst deinen
> Argonlaser versorgen, aber du bist wer anderes und willst
> tatsaechlich nur ein Labornetzteil bauen.
> Siehe 'Art of Electronics' 'Hohe Schule der Elektronik 1+2'
> Horowitz/Hill unter Labornetzteil wie man MOSFETs steuert.
So langsam glaub ich, neben meine Anatomie- und Biochemie-Bücher
muss dieses Buch Einzug in mein Bücherregal halten - da werden
aber die KommilitonInnen wieder verwundert schauen :-)
> Aber bei deiner Vorstellung von der Leistung brauchst du
> Wasserkuehlung. Oder Vorregelung (wie die meisten von
> Straton), dann ist es aber kein universelles Labornetzteil
> mehr. Siehe de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.e-online.de/
> bezueglich Labornetzteilschaltplaenen.
Ich habe an eine automatische Trafoumschaltung gedacht (OPAMP
als Komparator steuert mit einer gewissen Hysterese ein Relais
zur Umschaltung der Wicklungen - könnte es hier Probleme z.B.
mit hohen Einschaltströmen geben?
Gibt es Schaltungsunterlagen zu den Statron-Netzteilen im
W^3 (ausser ein paar bei C*nrad)? Es ist immer interessant
zu sehen, wie Profis was lösen.
> Die von dir genannte Schaltung funktioniert NUR, weil die
> Spannung eben gerade NICHT so weit regelbar ist, sondern
> nur auf 13.8V *eingestellt* wird (wesentlich geringere
> Verluste, per Foldback auch im Kurzschlussfall gering
> gehalten).
Die vorgestellte Schaltung wollte ich nicht nachbauen, es war
nur als Beispiel für den Einsatz der Leistungstransistoren
gedacht.
Übernehmen wollte ich aber das Konzept, dass die Gehäuse der
Transistoren auf GND liegen, um bessere Wärmeabfuhr mit dem
Kühlkörper realisieren zu können und die Montage zu vereinfachen.
Ist dieses Konzept problematisch?
Dann dachte ich, dem regelnden Mehrfach-OPAMP eine symmetrische
Spannungsversorgung zu spendieren - oder kann man auch ganz
gute Ergebnisse mit einem moderneren Rail-to-Rail OPAMP mit einfacher
Spannungsversorgung erzielen (etwa TLC2274 - gibt's u..U. besser
erhältliche Typen?)?
BTW: Was _genau_ bedeutet der Begriff "Foldback"? (E-Tekkies: bitte
kein Schleudertrauma beim Kopfschütteln bekommen)
Vielen Dank für Eure Hilfe,
MaWin
>
> Ich habe an eine automatische Trafoumschaltung gedacht (OPAMP
> als Komparator steuert mit einer gewissen Hysterese ein Relais
> zur Umschaltung der Wicklungen - könnte es hier Probleme z.B.
> mit hohen Einschaltströmen geben?
>
Lasten (z.B. Stromverbraucher 10A, dem mit 1Hz eine 24V-ZDiode
vorgeschaltet wird) nicht zu regeln sind, weil die Umschaltung
nicht so schnell ist.
> Gibt es Schaltungsunterlagen zu den Statron-Netzteilen im
> W^3 (ausser ein paar bei C*nrad)? Es ist immer interessant
> zu sehen, wie Profis was lösen.
>
Ausser Conrad faellt mir keine Quelle ein. Ist mir zu muehsam,
die russischen Schaltplansites deswegen zu durchsuchen, die
aendern staendig ihre URLs.
> Übernehmen wollte ich aber das Konzept, dass die Gehäuse der
> Transistoren auf GND liegen, um bessere Wärmeabfuhr mit dem
> Kühlkörper realisieren zu können und die Montage zu vereinfachen.
??? Egal. Es spart Aufwand, wenn alle Transistoren unisoliert
montiert werden koennen, aber der dann NICHT GALVANISCH GETRENNTE
Kuehlkoerper muss IMMER vom Gehaeuse isoliert und beruehrsicher
eingebaut werden, wie in heutigen Hifi-Verstaerken.
> Dann dachte ich, dem regelnden Mehrfach-OPAMP eine symmetrische
> Spannungsversorgung zu spendieren - oder kann man auch ganz
> gute Ergebnisse mit einem moderneren Rail-to-Rail OPAMP mit einfacher
> Spannungsversorgung erzielen (etwa TLC2274 - gibt's u..U. besser
> erhältliche Typen?)?
>
Nein, R-R hat meist keinen ausreichend grossen Versorgungsspannungs-
bereich. Ein MOSFET erlaubt dank seiner 'Schwellspannung' von ca.
5V, das der OpAmp gerde NICHT an die Rails kommen muss.
> BTW: Was _genau_ bedeutet der Begriff "Foldback"? (E-Tekkies: bitte
Wenn ein Ausgang, der z.B. 13.8V liefern soll, durch externe
Zwaenge (allgemein Kurzschluss genannt) auf unter 13.8V gezwungen
wird, wird der Strom (z.B. von 10A auf 5A) reduziert. Dadurch
haelt man die Verlustleistung = Keuhlkoerpergroesse des Netz-
teils in Grenzen.
--
Manfred Winterhoff, mawin at gmx.net, remove NOSPAM if replying
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.e-online.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.
Rainer Knaepper
Moin Soenke,
Elrad hat vor vielen Jahren ein NT für 40V/5A veröffentlicht, aus dem
Konzept ging später ein 50V/10A-Teil hervor. Letzteres sollte einfach
umzustricken sein.
Vielseitiger finde ich diese Doppelnetzteile mit wahlweiser Tracking-
Möglichkeit.
Rainer
--
Frag nicht - gib mir ein Schnitzel!
Frank Scheffski
>Soenke J. Peters <pet...@opcenter.de> schrieb im Beitrag <3AF93764...@opcenter.de>...
>> Gibt es Schaltungsunterlagen zu den Statron-Netzteilen im
>> W^3 (ausser ein paar bei C*nrad)? Es ist immer interessant
>> zu sehen, wie Profis was lösen.
>>
>Ausser Conrad faellt mir keine Quelle ein. Ist mir zu muehsam,
>die russischen Schaltplansites deswegen zu durchsuchen, die
>aendern staendig ihre URLs.
Einfach bei Statron anrufen, höflich fragen und am näxten Tag ist der
Umschlag mit den Kopien da.
Hat zumindest bei mir geklappt.
MfG
Frank
Goetz Diekmann
> Da dachte ich zuerst, du bist Goetz Dieckmann und willst deinen
> Argonlaser versorgen, aber du bist wer anderes und willst
> tatsaechlich nur ein Labornetzteil bauen.
Hallo Manfred,
bedeute das jetzt, Du hättest mir nicht geantwortet? :)
Ich hatte mir ja auch schon überlegt, die Frage hier zu stellen. Ich
habe aber inzwischen erfahren, daß die Schaltung mit den 3055ern sich
schon recht gut bewährt hat. Selbst in kommerziellen Argon-PSUs sind die
Schaltungen zu finden.
Das Argument mit der Zerstörung der Regelung bei Kurzschluß ist hart,
aber es kommt zum Glück recht selten vor, daß so eine Laserröhre nen
Schluß hat. Der Rest muß halt durch vernünftigen Aufbau ausgeschlossen
werden.
cu, Götz
ps.: Diekmann bitte ohne ck. :)