hochwertiges Labornetzteil

Stromversorgungen, elektronische Schalter, Sensoren, Relaisschaltungen etc.
schorschi

hochwertiges Labornetzteil

Beitragvon schorschi » Donnerstag 14. April 2005, 22:03

Hallo,

nach Anregung von Rudo hab ich dieses Thema zum Bau eines „hochwertigen Labornetzteil“ hier eröffnet.

Ich hab auch schon einen Schaltplan (ohne Bauteilwerte) gefunden, der vielleicht als Ausgangspunkt dienen könnte:
Keine Ahnung, ob die Idee mit dem „wired or“ (in Unkenntnis über die richtige Bezeichnung nenn ich es jetzt mal so) gut oder schlecht ist. Rein vom Gedankengang aber dürfte es funktionieren. Für die Dioden hätte ich Schottkys eingesetzt.

Bild

Spricht eigentlich was dagegen, die Steuerelektronik in SMD aufzubauen? Müsste doch eigentlich sogar günstigere Eigenschaften haben? Nachdem ich das Löten beherrsche (eine Woche 0402-SMDs löten tut seinen Dienst ;), mein Eagle nur halbe Eurokarten macht und ich nicht so viele Löcher bohren muss ist mir das sympathischer :)

Über die Bauteile werd ich dann morgen was verlieren, muss mal schauen, was so in der Firma rumliegt; erfahrungsgemäß aber alles was gut und teuer ist.

schorschi

Benutzeravatar
Dianu
Site Admin
Beiträge: 3677
Registriert: Sonntag 5. Februar 2006, 22:35
Wohnort: Westerwald
Kontaktdaten:

Beitragvon Dianu » Freitag 15. April 2005, 22:53

Hallo Schorschi,
schoen dass du angekommen bist -:)
Das Schaltbild sieht doch schon ganz gut aus. Es ist vom Prinzip her dem Beispiel im Tietze-Schenk aehnlich, jedenfalls in den letzten 20 Jahren. Typisch ist der Strommesswiderstand in der Rueckleitung.

Ganz frueher waren in dem Buch noch andere Prinzipschaltbilder. Leider habe ich meinen ersten Tietze-Schenk verscherbelt, weil ich mir einen neuen gekauft hatte. Den Fehler sollte man nicht nachmachen.
1977 habe ich mir ein Netzteil nach dem alten Prinzip gebaut, damals hatte ich noch keine 'Flocken' und es ist etwas karg ausgefallen. Die Zenerdioden waren vom billigsten und haben fuerchterlich gerauscht, deshalb die Induktivitaeten in Reihe dazu. Da ist der Strom-Messwiderstand noch im oberen Zweig. Interessant ist vielleicht noch die Umschaltung auf den jeweils guenstigeren Trafoabgriff um die Verlustleistung zu begrenzen.
Link altes Labnetzteil

Ich glaube aber, dass das neuere Prinzip etwas stabiler laufen sollte.
Bevor du zum Eagle greifst, solltest du aber noch etwas mehr ausprobieren. Man koennte die Regelung z.B. auf e. Lochrasterplatte mit Cu-Streifen aufbauen, um die Regeleigenschaften zu optimieren.

Was mir an diesen Lab-Netzteilen nicht gefaellt:
1. die Temperaturstabilitaet, es ist wahrscheinlich zu aufwendig, ein Netzteil fuer alle Faelle zu bauen. Wenn man viel Leistung reinbringt dann leidet die Genauigkeit z.B. als Sollwertgeber.
2. Der Leistungstransistor mit Emitter am Ausgang ist sehr empfindlich gegen Fremdspannungen. Es gibt "Lasten", die auch schon mal etwas Strom einspeisen wollen. Das kann nicht ausgeregelt werden.
3. Zwei Regelkreise ziehen an einem Strang (Strom u. Spannung). Das gibt immer Probleme bei dem Uebergang Spannungsregelung auf Stromregelung.
4. Spannungs -und Stromsteller haben nicht den selben Bezugspunkt. -> gibt Probleme bei Fernsteuerung durch DACs.
5. Bei Stromregelung ist der Ausgangsripple meist etwas hoeher (?)

Was ich auch noch mal ausprobieren wollte:
Eine spannungsgeteuerte Leistungs Stromquelle. Dazu dann an dem Stromausgang einen Shuntregler als Spannungsregler. Vorteil waere dann, dass beide Sollwertgeber denselben Massebezug haetten. Ich weiss aber nicht, ob das Prinzip so funktioniert bzw. gravierende Nachteile hat.
Liebe Gruesse
Dianu

schorschi

Beitragvon schorschi » Samstag 16. April 2005, 10:01

Hallo,

nachdem was du schreibst hab ich gestern den ersten Fehler schon gemacht, ich hab mir den neuesten Tietze-Schenk aus der Bibiliothek geholt. Und ich wunder mich noch wo ich besagte Schaltbilder finde :)

In der Firma war ich gestern auch noch und hab mal wegen Material gesucht:
In Sachen OP wurde mir der MC33178 empfohlen, den hätten sie auch rumliegen. OP27 existiert maximal in Form einiger Samples, die quer über die Entwickung verstreut sind :)

Bei den Referenzen ist dafür die Auswahl umso größer:
REF195, REF586, LT1021, LT1236 und auch Spannungsregler, die als Referenzen durchgehen könnten.
Mein Favorit wäre der LT1021-5, übertreiben muss man es ja auch nicht :)

Was den Schaltplan angeht fanden die Herren Ingenieure obigen Schaltplan etwas "umständlich". Mir wurde dafür die Schaltung vom ELV-Netzteil (0-30V 0-2A) empfohlen (dutzendfach bei Lehrlingen erprobt). Ich werd die Schaltung wohl etwas aufpolieren, vom Prinzip her ist sie eh das selbe, nur wurde etwas am Material gespart (7805 als Referenz, LM324...).

In Sachen Temperaturstabilität ließe sich auch was machen, wir haben die E96-Reihe auch in 20ppm/K, aber dann erklären sich mich entgültig für verrückt. Über die ganze Reglerschaltung kommt ein EMV-Deckel (keine Ahnung, wie es richtig heißt), bevor er im Schrank vergammelt, der dürfte vor allem magnetisch abschirmen (Weißblech).
Bei mir wird die Schaltung nicht großartig belastet..., für die groben Sachen gibts wahrscheinlich eh bald ein Schaltnetzteil.

Der Tipp mit dem Prototypen war gut gemeint, aber ich werd gleich einen in SMD machen. Wenn alles funktioniert, werden eh ein paar gebaut. Ein Freund liefert CNC-gefräste Frontplatten im Gegenzug für die Platinen :)

Somit wäre ein Großteil schon mal geklärt. Ich wollte aber gern nicht nur eine Strombegrenzung haben, sondern umschalten können, damit es wie eine Sicherung wird. Hast du dafür was im Kopf?
Ich hätte den Ausgang von OP1 unterbrochen und (evtl. über einen Spannungsfolger) auf ein Relais geschaltet. Die Relais wären ohnehin schon drin, weil ich die Ausgänge ja über Taster zuschalten will.

schorschi

Benutzeravatar
Dianu
Site Admin
Beiträge: 3677
Registriert: Sonntag 5. Februar 2006, 22:35
Wohnort: Westerwald
Kontaktdaten:

Beitragvon Dianu » Samstag 16. April 2005, 11:14

moin Schorschi,
den MC33178 kenne ich nicht. Nimm einfach den Industriestandard OP07, (oder OP77), ist auch zu Hauf im NGRU drin. OP07 ist sehr preiswert.
LT1021 sollte o.k. sein, groessere Referenzspannungen sind immer besser, weil sich durch Spannungsteilung auch das Rauschen teilt, wenn man dagegen kleine Referenzspannungen verstaerkt ...
Ich hab mal beim Conrad ein billiges Labornetzteil gekauft, dass driftete in e. halben Stunde um mehr als 1 Volt weg (bei 15V ohne Last). Referenz waren zwei in Reihe geschaltete 1N4148 - hab ich durch e. spezielle Niedervoltzenerdiode ersetzt - und gut ist seitdem.
Vom ELV habe ich ein Netzteil 60V/1A, der Aufbau ist fuerchterlich billig ...
Ich schau mir mal die Schaltung an.
Der Netzfilter am Eingang ist gut, wenn du die Moeglichkeit hast, dann nimm einen Trafo mit Schirmwicklung (geht bei Ringkern nicht!).
Bei der Strombegrenzung mit Abschaltung leg doch einfach in Reihe zu der Strombegrenzungsanzeige-LED eine Optokoppler-LED - und schon haste dein Schaltsignal. Nimm bloss keine Thyristorabschaltung (Elektor...), der schaltet pausenlos ab - z.B. wenn du die Last anklemmst und es gibt dabei einen kleinen Funken.
ciao

P.S.: das Schaltsignal (Strombegrenzung) speichern ?
nimm einfach Relais in Selbsthaltung ;)
Liebe Gruesse

Dianu

schorschi

Beitragvon schorschi » Sonntag 17. April 2005, 09:14

Hallo Dianu,

Nachdem ich jetzt mal überlegt hab, wie lange ich an dem Netzteil bauen werde kam ich zum Schluss, dass sparen nicht der richtige Weg ist. Der OP27 kommt rein, und wenn ich ihn bei Farnell bestellen muss :)

Die ELV-Schaltung findest du unter:
http://www.elvdownloads.de/service/manu ... ine_KM.pdf
Die Temperaturschaltung, D9, D10, D14 und D15 werden rausgeschmissen (sind beim OP27 intern). Die Spannungs- und Stromregelung etwas umgebaut und mit 5V aus dem LT1021 statt einem 7805 versorgt. Als Potis gibt’s Bourns 10-Gang, dann kann man anständig einstellen was man braucht.
Der die Platine ist zum großen Teil schon mal geroutet, ich schick dir den Schaltplan zu, wenn ich fertig bin.

Für den Trafo hätte ich einen Ringkern genommen. Hast du eine Quelle für Trafos mit Schirmwicklung? Wenn ich was Exotisches brauche wickle ich mir ja Trafos selbst, aber hier lohnt der Aufwand nicht.

CU
schorschi

PS: Das mit dem Conrad-NT ist ja geil. Welch krankes Hirn hat sich denn das ausgedacht *ggg*

Benutzeravatar
Dianu
Site Admin
Beiträge: 3677
Registriert: Sonntag 5. Februar 2006, 22:35
Wohnort: Westerwald
Kontaktdaten:

Beitragvon Dianu » Sonntag 17. April 2005, 15:27

schorschi hat geschrieben:Hallo Dianu,

Nachdem ich jetzt mal überlegt hab, wie lange ich an dem Netzteil bauen werde kam ich zum Schluss, dass sparen nicht der richtige Weg ist. Der OP27 kommt rein, und wenn ich ihn bei Farnell bestellen muss :)

Da wuerde Holgi aber protestieren :wink: die OP07 u. OP27 gibts beim Reichelt, DIL8 und SO8.
hab ich gefunden, ist genau so wie die ELV-Serie 70xx.
Die Temperaturschaltung, D9, D10, D14 und D15 werden rausgeschmissen (sind beim OP27 intern).
Schutzdioden wuerde ich nicht hinauswerfen, im Gegenteil: statt 1N4148 benutze ich prinzipiell nur noch BAV21.
Die Spannungs- und Stromregelung etwas umgebaut und mit 5V aus dem LT1021 statt einem 7805 versorgt. Als Potis gibt’s Bourns 10-Gang, dann kann man anständig einstellen was man braucht.
Der die Platine ist zum großen Teil schon mal geroutet, ich schick dir den Schaltplan zu, wenn ich fertig bin.
kann ich immer gebrauchen, danke im voraus.
Für den Trafo hätte ich einen Ringkern genommen. Hast du eine Quelle für Trafos mit Schirmwicklung? Wenn ich was Exotisches brauche wickle ich mir ja Trafos selbst, aber hier lohnt der Aufwand nicht.

Schirmwicklung hab ich beim Buerklin gefunden: 30C100
Zweikammer-Trafo ging auch. Mein Favorit war meist Schnittbandkern. Da gabs (gibts noch?) Bausaetze, da war die Primaerwicklung schon drauf, (volle Leistung, halber Wickelraum), den Rest konnte man leicht selber machen. Statt Schirmwicklung dann halt Cu-Folie. Anschluss an Schutzerde nicht vergessen.
Liebe Gruesse

Dianu

holgi

Beitragvon holgi » Montag 2. Mai 2005, 09:50

Dianu hat geschrieben:
Da wuerde Holgi aber protestieren :wink: die OP07 u. OP27 gibts beim Reichelt, DIL8 und SO8.


Oha, :oops: hab ich den Eindruck hinterlassen, als wäre ich ein von Reichelt bezahlter Poster? Sollte ich nun meine Werbung lieber doch etwas einschränken, weil das schon auffällt? hihi :D

Nein! Ich erhalte keine Provisionen.. :wink:

Benutzeravatar
Dianu
Site Admin
Beiträge: 3677
Registriert: Sonntag 5. Februar 2006, 22:35
Wohnort: Westerwald
Kontaktdaten:

Beitragvon Dianu » Montag 2. Mai 2005, 21:16

nee, ich wollte nur durch Provokation feststellen, ob du das hier liest.
Hat mich selbst gewundert, dass OP07, OP27 beim Reichelt kein Problem sind.
Wenn du Ideen zum Netzteil hast, nur raus damit 8)
schreib mal was...
Liebe Gruesse

Dianu

Benutzeravatar
Dianu
Site Admin
Beiträge: 3677
Registriert: Sonntag 5. Februar 2006, 22:35
Wohnort: Westerwald
Kontaktdaten:

Leistungstransistoren

Beitragvon Dianu » Freitag 6. Mai 2005, 18:15

Hallo schorschi,
an Leistungstransistoren gibt es jetzt ja eine schier unendlich grosse Auswahl.
Um an gute niedrige Waermeuebergangswiderstaende heran zu kommen, braucht man natuerlich nicht nur grosse Chips sondern auch ordentliche Transistor-Gehaeuse. Nur dann wirds nicht unnoetig heiss. Den 'Saurier' TO3 wuerde ich mir aber trotzdem nicht antun. Mein Favorit ist schon seit langem das TOP3-Gehaeuse (oder auch TO247, TO218). Es sieht so aehnlich wie TO220 aus, ist aber so ca. 15-16mm breit. Dort gibt es dann 60W, 100W, 160W, 200W, 300W u. 470W Klassen.
Beispiel fuer TO247: IRFP2907; N-Ch., 75V, 209A, 470W, 0,0045R

An SMD gibt es das D²Pak Gehaeuse, ebenfalls bis 200W.
Beispiel f. D²Pak: IRL25055, N-LogL 55V, 104A, 200W, 0,008R

Auch R&S, (halte ich uebrigens fuer eine 1A Adresse), hat schon seinerzeit MOS-FETs eingesetzt.

Bei Darlingtons sehe ich nur Typen bis 150W (Vorsicht, bipolare haben suizide Eigenschaften bei Temp.-Erhoehung)
TIP142 - NPN-Darl. 100V, 10A, 125W, TO218
BDW83C - NPN Darl. 100V, 15A, 150W, TO218
Liebe Gruesse

Dianu

Jochem

Labor netzteil

Beitragvon Jochem » Donnerstag 30. März 2006, 22:07

http://mitglied.lycos.de/hobbyelec/spannung-messen/NT40315.GIF

Entschuldigung das ich den Thread nochmal hoch hole.
Der lm723 wird "nur" als Refrenz genutzt?
Die opamps gegen den op07 austauschen für besseres Regelverhalten?
Was für eine art Potis sollte man verwenden?

Benutzeravatar
Dianu
Site Admin
Beiträge: 3677
Registriert: Sonntag 5. Februar 2006, 22:35
Wohnort: Westerwald
Kontaktdaten:

Beitragvon Dianu » Donnerstag 30. März 2006, 22:18

Hallo,
ich wuerde die 741er erst mal so drin lassen. Der 723er ist schon ein guter Regler mit guter Referenz (aber uralt, wie die ganze Schaltung). Mehrgangpotis lohnen sich nicht unbedingt, weil die analogen Anzeigen nicht so hoch aufloesen koennen. Wenn man kriegen kann: Potis mit Cermet-Schicht sind besser als solche mit Kohleschicht.
Liebe Gruesse

Dianu

Jochem

Beitragvon Jochem » Donnerstag 30. März 2006, 22:30

Ich habe mir vor Wochen mal den MAX6325 gesampelt (damals mal für ne Kumpel nen 0815 Multimeter abglichen) und des halb habe ich mir gedacht wen der lm723 nur al referenz genutzt bkönnte man den doch auch nehmen?

Benutzeravatar
Dianu
Site Admin
Beiträge: 3677
Registriert: Sonntag 5. Februar 2006, 22:35
Wohnort: Westerwald
Kontaktdaten:

Beitragvon Dianu » Donnerstag 30. März 2006, 22:46

Jochem hat geschrieben:wen der lm723 nur al referenz genutzt bkönnte man den doch auch nehmen?
der Max ist ja ne Kanone mit 1ppm! fuer dieses Netzteil bringt das keinen Sinn, weil die anderen Teile (z.B. Widerstaende) ja auch so gut sein muessten - und das ist fast unbezahlbar!
Heb Dir den Max noch dafuer auf, wenn du mal eine Referenzgeber-Quelle bauen willst.
Liebe Gruesse

Dianu

Benutzeravatar
Anatec
Moderator
Beiträge: 180
Registriert: Sonntag 23. Januar 2005, 20:32
Wohnort: Gera
Kontaktdaten:

Beitragvon Anatec » Mittwoch 5. April 2006, 00:43

wo sind denn schorschi's Schaltungen abgeblieben?? Ich kann nur die ELV Sache sehen....

73 Gerd

Benutzeravatar
Dianu
Site Admin
Beiträge: 3677
Registriert: Sonntag 5. Februar 2006, 22:35
Wohnort: Westerwald
Kontaktdaten:

Beitragvon Dianu » Mittwoch 5. April 2006, 09:31

Anatec hat geschrieben:wo sind denn schorschi's Schaltungen abgeblieben??
73 Gerd
Jo, weg isses, nur den Link kann ich noch lesen:
http://home.t-online.de/home/steel.wire ... tzteil.gif
Liebe Gruesse

Dianu


Zurück zu „DC-Technik“

Wer ist online?

Mitglieder in diesem Forum: 0 Mitglieder und 1 Gast