Dampfradioforum

Eine Schaltung mit Möglichkeit zur Reglung mit DAC finde ich auch sehr interessant.
Wie steht es denn damit viele MOSFETS zusammen zu schalten um die Hitze besser verarbeiten zu können?
Ist ein MOSFET der mit 3V zu steuern ist eine Alternative?

Ich werde wohl beide Schaltungen bauen und ausmessen! Den DAC kann ich dann mit einem ATiny steuern der hier noch liegt.

Wie sind eigentlich XFET Spannungsreferenzen?

Ansich kann man auch beliebig viele Mosfets zusammenschalten, allerdings haben die eine relativ hohe Gate-Source Kapazität, das kann dann wieder Probleme mit dem eigentlichen Reglern (den OPs) geben.
Man muss also ein Kompromiss finden, ab einer bestimmten Leistung geht es aber eben nicht anders.

Bei meiner Schaltung kann jedes Mosfet, Transistor oder Röhre als Längsregler eingesetzt werden. Zumindest wenn die Spannungsfestigkeit ausreichend ist und es müssen natürlich N-Kanal bzw. npn Typen sein.
Ggf. müssen C3 und C4 angepasst werden.
Die Spannung am Gate/Basis/G1 muss aber immer ungefähr so groß sein wie die Ausgangsspannung. Das liegt an der Schaltung.
Der eigentliche Regler meiner Schaltung ist auf Masse bezogen, der von PL504 ist aber auf +Ausgangsspannung bezogen. Das spart den BUX87 aus meiner Schaltung und die Spannung am Gate muss nur so groß sein, um das Mosfet weit genug aufzusteuern.

Zum Schaltungen testen kann ich noch empfehlen: Erstmal vorsichtig mit kleinen Spannungen anfangen und schauen das nix schwingt. Ich habe (nachdem einige OPs und Mosfets abgeraucht sind...) immer ein Osziloskop am Ausgang angeschlossen.

Den DAC hab ich auch erst angeschlossen, als die Schaltung wirklich stabil war. Es wäre ärgerlich wenn wegen einem Fehler der DAC und der µC gleich mit gegrillt werden...
Normal rauchen bei mir eigentlich selten Bauteile ab, aber das Netzteilprojekt hat schon einiges an Matrial gekostet... Naja, zum Glück sind das keine so wertvollen Bauteile.

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Grüße
Christoph

Woher hattest du eigentlich die Idee mit der elektronischen Reglung`?

Die Grundschaltung hatten wir in der Schule in Elektrotechnik mal durchgesprochen und in Multisim simmuliert.
Der Lehrer hat mir dann noch die Grundschaltung für Ausgangsspannungen die höher als die maximale OP Ausgangsspannung ist gezeigt.
Nach einigen abgerauchten OPs und der Regelungstechnik-1-Vorlesung habe ich dann doch noch ein paar Widerstände und Kondensatoren eingebaut. Seitdem schwingt die Schaltung auch nicht mehr...
Das Kombinieren der beiden OPs für Spannungs- und Stromregelung mit den Dioden ist aus einem Hameg Netzteil abgeschaut.

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Grüße
Christoph

Da ich mich schon lange mit Netzgeräten und Stromversorgungen befasse, möchte ich hier meinen Senf dazu geben. Als erstes einen simplen Regeltrafo im Eigenbau. Jeder normale Trafo in Verbindung mit einem Dimmer wird zum Regeltrafo. Nicht jeder Dimmer wie er z.B. für Lichtregler verwendet wird ist dazu geeignet. Der hier gezeigte Dimmer arbeitet völlig hysteresefrei und ist daher für ohmsche und induktive Lasten gleichermassen geeignet. Die so gewonnene Gleichspannung ist nicht stabil und auch nicht kurzschlussfest. Die Regelung von fast Null bis fast Maximum der Sekundärspannung erfolgt bei geringster Verlustleistung auf der Primärseite des Trafos. Die Lampe dient zur Entladung der Siebelkos, sie könnte durch einen geeigneten Widerstand ersetzt werden, ist aber durch ihre Kaltleitereigenschaft besser geeignet (rasche Entladung auch bei kleinen Ausgangsspannungen). Dieser "Regeltrafo" sollte jedoch nicht als Wechselstromquelle verwendet werden, nicht jeder Verbraucher (hauptsächlich elektronische Geräte) verträgt den Phasenanschnitt!
Fortsetzung folgt.

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Warum hat die Röhre einen Sockel und keine Fassung?
Hätte die Röhre eine Fassung statt des Sockels, könnte man sie nicht mehr umsockeln sondern nur mehr umfassen.

Als nächstes möchte ich einen Steuerprint vorstellen der universell verwenbar ist. Geeignet für niedere Spannungen und auch für hohe Spannungen. Regelbar in Spannung und Strom. Der Steuerprint hängt an der positiven Ausgangsspannung, das erspart spezielle Hochspannungstransistoren bei Netzgeräten für höhere Ausgangsspannungen. Zur Festlegung der maximalen Ausgangsspannung ist lediglich der Widerstand "Ru" zu berechnen und für den maximalen Ausgangsstrom der Widerstand "Rs". Zu beachten ist, dass der gesamte Steuerprint die Ausgangsspannung führt.
Die stabile Betriebsspannung von 5V wird zur Erzeugung der Referenzspannung genützt. Am Spannungsregler-OPV PIN2 wird durch den Min- Einstellregler die gewünschte Anfangsspannung eingestellt. Am Max-Einstellregler kann die maximale Ausgangsspannung angepasst werden.
Die Strombegrenzung kann von Null bis zum maximalen Strom eingestellt werden. Die Dioden D2 und D3 haben reine Schutzfunktion und schützen die OPV-Eingänge vor möglichen hohen Spannungen. Die LED leuchten bei normalen Betrieb und wird dunkler sobald die Strombegrenzung einsetzt.
Der Print des von mir gebauten Prototyps hat die Masse von 60 x 45mm. Das Layout kann kostenlos per Mail angefordert werden.
Da es mit den Transistoren für die Längsregelung immer zu Problemen kommt (Verlustleistung und SOA = Save Operating Area), Habe ich ein primärgeregeltes Netzgerät ohne Längstransistor gebaut. Die Idee klingt gut, mehr darüber im nächsten Beitrag.

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Warum hat die Röhre einen Sockel und keine Fassung?
Hätte die Röhre eine Fassung statt des Sockels, könnte man sie nicht mehr umsockeln sondern nur mehr umfassen.

Idee:Ein regelbares Stabilnetzgerät ohne Stelltransistor (Längstransistor) primärgeregelt. Durch die Primärregelung wären einige Probleme die bei der Regelung durch Transistor oder MOS-FET zu beachten sind, kein Thema mehr. Die Hauptprobleme die mit Längsregler auftreten sind SOA (Save Operating Area) und Verlustleistung.
Die Verlustleistung am Triac hingegen ist sehr gering. Eine Kühlung des Triacs ist erst bei Verwendung von Trafos ab ca. 150VA erforderlich (Kühlblech, Kühlkörper).
Forderung: Ein Netzgerät regelbar in Spannung und Strom. Universell anwendbar für Kleinspannung, Spannungen bis 600V für diverse Anodenspannungen oder Hochstromnetzgerät, abhängig allein vom verwendeten Trafo. Nur 2 Widerstände für maximale Ausgangsspannung (Ru) und maximalen Ausgangsstrom (Rs) müssen berechnet und angepasst werden.
Versuch: Als Regelelektronik wurde eine abgewandelte Version von NGU911.2 verwendet. Der Ausgang „B“ dient nun zur Ansteuerung eines Optokopplers. Dieser wiederum steuert die Phasenanschnittelektronik TR2.1011. Diese beiden Regeleinheiten wurden zu einem Print NGP1011.1 vereint. Das zu regelnde Netzteil wurde auf einer Lötleiste aufgebaut und fliegend mit dem Print und Trafo verbunden.
Problem Nr. 1: Durch die Siebelkos C1 und C2 wird die Spannung ohne Ausgangsbelastung beim Zurückdrehen des Spannungspoti nur sehr langsam abgebaut.
Lösung: Ein Entladewiderstand vor dem Stromsensorwiderstand Rs. Eine Glühlampe ist auf Grund ihrer Kaltleitereigenschaft besser geeignet.
Problem Nr. 2: Bei höheren Ausgangsspannungen und Kurzschluss am Ausgang fliesst kurzzeitig ein hoher Entladestrom der Elkos C1 und C2 über Rs, unabhängig von der eingestellten Strombegrenzung.
Lösung: Keine
Problem Nr. 3: Bei Leerlauf und kleinen Ausgangsspannungen entsteht eine leicht pulsierende, überschwingende Ausgangsspannung durch zu lange Zündung des Triacs.
Lösung: R-C-Glied (Ci + Ri) als Integrator am Operationsverstärker für die Spannungsregelung. Die Regelung erfolgt jetzt ruhiger, aber es sind leichte Einschwingvorgänge bei schnellen Laständerungen zu beobachten.
Problem Nr. 4: Die hier verwendete Phasenanschnittsteuerung kann nicht bis Null herunter geregelt werden. Dies bedeutet, dass eine Restspannung, ca. 10% des Maximalwertes des Trafos Tr2 stehen bleibt. Bei Kurzschluss am Ausgang fliesst nun ein gewisser Reststrom unabhängig von der Einstellung der Strombegrenzung.
Lösung: Keine. Bei Verwendung des TCA785 kann die Restspannung etwas verringert werden.
Problem Nr. 5: Beim Einsetzen der Strombegrenzung wird die Ausgangsspannung wieder unruhig.
Lösung: Keine. Ein versuchsweise eingefügter Integrator am Operationsverstärker für Strombegrenzung hat den Effekt noch verschlimmert.
Problem Nr. 6: Kurze netzseitige Unterbrechungen oder einschalten verursachen bei kleinen Ausgangsspannungen beachtliche Spannungsspitzen.
Lösung: Keine.
Nachtrag: Die Verwendung des TCA785 brachte keine grundlegende Verbesserung. Das Problem Nr. 6 blieb bestehen.
Fazit: Nach wochenlanger Beschäftigung und Suche nach Lösungen der geschilderten Probleme, sehe ich das Projekt als gescheitert.
„Die Theorie schenkt uns schöne Träume, die Praxis das ernüchternde Erwachen“

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Warum hat die Röhre einen Sockel und keine Fassung?
Hätte die Röhre eine Fassung statt des Sockels, könnte man sie nicht mehr umsockeln sondern nur mehr umfassen.

Das sind auch interessanten Lösungen.
Was für ein Transitor ist T2 in dem NGU911.2?

Ich hatte auch überlegt, ob es nicht besser wäre einen NPN Transistor zu nehmen. Der BU208 wäre sicher auch ziemlich gut geeignet. Leider ist die Stromverstärkung ziemlich gering, deswegen habe ich in diese Richtung noch nicht geforscht.

Primär geregelt ist auch ein interessanter Ansatz, schade das es nicht so einfach geht.

Ich hätte noch an einen Schaltregler gedacht. Sowas in dieser Richtung:
http://www.sprut.de/electronic/switch/up100w/up100w.htm

Wenn man mal von 300V/200mA ausgeht, wären das bei 30V Eingangsspannung 2-3A, was ansich machbar sein sollte.

Ggf wäre auch der Um- bzw. Neubau von einem Computer-Schaltnetzteil machbar. Allerdings müsste man dafür den Kern aufbekommen...

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Grüße
Christoph

Der Transistor T2 ist je nach Anwendung als Niederspannungs- oder Hochspannungsnetzteil frei wählbar. Zu achten ist auf die Verlustleistung und SOA. Wenn die Steuerspannung 5V reicht, könnte auch ein geeigneter Power-FET zum Einsatz kommen. Die Betriebsspannung für den Steuerprint kann auf 12V erhöht werden, dann stimmen aber die Formeln für "Ru" und "Rs" nicht mehr.
Der BU208 hat laut Datenblatt eine Verstärkung >2. Das NGU911.2 liefert in der angegebenen Dimensionierung einen Basisstrom von ca. 40mA. Verkleinert man den 100 Ohm Widerstand, müsste ein Basisstrom von 100mA möglich sein ohne die beiden Transistoren zu überlasten.
Mich beschäftigt noch immer das primärgeregelte Netzgerät, leider ohne Lösungsmöglichkeit der anstehenden Probleme.
Ich würde mich über Ideen dazu freuen.

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Warum hat die Röhre einen Sockel und keine Fassung?
Hätte die Röhre eine Fassung statt des Sockels, könnte man sie nicht mehr umsockeln sondern nur mehr umfassen.

Heizung : Grundig SN52 0-39volt 1Amper
Anoder  :  Alter anodentrafo 250volt


mfg

Hier:
http://www.roehrenkramladen.de/HV4/hv4-text.htm
gibt es auch eine neue Netzteilversion.
Ich habs zwar noch nicht aufgebaut, sieht aber auch ziemlich gut aus.

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Grüße
Christoph

Hallo Christoph,
nur zu Info; einen ungebrauchten VB408 besitze ich noch.
Grüsse Franz