laengsgeregeltes Netzteil. zu hohe Spannung

Apr 17, 2020 297 Replies

On 04/24/2020 21:34, Helmut Schellong wrote:

[...]
[...]

Nun mit Stufensiebung, einstufig. Ich konnte den Ladeelko verkleinern und habe etwa 1,5mVss Brumm auf 72V Ausgang bei Maximallast. Das ist ganz vorzüglich. =========================================================== Version 4 SHEET 1 1076 984 WIRE -128 64 -128 32 WIRE -128 64 -352 64 WIRE 64 64 -128 64 WIRE 96 64 64 64 WIRE 192 64 96 64 WIRE 384 64 288 64 WIRE 464 64 384 64 WIRE 560 64 464 64 WIRE 640 64 560 64 WIRE 704 64 640 64 WIRE 736 64 704 64 WIRE 464 80 464 64 WIRE 560 80 560 64 WIRE -128 112 -128 64 WIRE 640 112 640 64 WIRE 96 128 96 64 WIRE 240 128 192 128 WIRE 240 144 240 128 WIRE 304 144 240 144 WIRE 384 144 384 64 WIRE 64 160 64 144 WIRE 64 160 -64 160 WIRE 560 176 560 160 WIRE -352 224 -352 64 WIRE -352 224 -384 224 WIRE -320 224 -352 224 WIRE -128 224 -128 176 WIRE 144 240 144 192 WIRE 144 240 64 240 WIRE 240 240 240 144 WIRE 240 240 224 240 WIRE 704 240 704 64 WIRE 816 240 704 240 WIRE 560 256 560 240 WIRE -384 288 -512 288 WIRE -352 288 -384 288 WIRE 144 288 144 240 WIRE 336 288 144 288 WIRE 704 288 704 240 WIRE 240 304 32 304 WIRE 384 304 384 144 WIRE 384 304 240 304 WIRE 464 304 464 160 WIRE 512 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Am 25.04.2020 um 17:09 schrieb Helmut Schellong:

*Schwachsinn:*

P_Trafo_min = 1.6 ... 2 * P_Gleich

wegen des Formfaktor des Brückengleichrichters

also mit P_Gleich = 72V * 0.21A = 15.12 W

P_Trafo_min = 24.19 VA ... 30.2 VA

und *nicht* 10 W .. 15 W, wie Du oben schreibst.

Dein unzureichendes Fachwissen macht keinen Spaß, Helmut Schellong!

Ähm, nein.

Bei der Aufteilung auf zwei Trafos sind das dann als Nennwert pro Stück?

-- /¯\ No | Dipl.-Ing. F. Axel Berger Tel: +49/ 221/ 7771 8067 \ / HTML | Roald-Amundsen-Straße 2a Fax: +49/ 221/ 7771 8069  X in | D-50829 Köln-Ossendorf

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Ich weiß echt nicht, in welcher Form ich darauf jetzt antworten soll. ... Ich schrieb doch oben von Z W E I solchen Trafos in Reihe!

Der 10VA-Typ kann 0,333A bei 2x15V, was mir aber zu knapp ist. Insbesondere der Innenwiderstand ist zu hoch.

Der Rser={2*6.73} paßt zum Typ 25VA. Die 101V^ passen zu 17.8V im Leerlauf bei 230V. Ich habe also 50VA überdimensionierte Trafoleistung.

Am 25.04.2020 um 17:35 schrieb Axel Berger:

21.6 VA pro Trafo bei 0.3 A u. nicht 10 VA .. 15 VA

Sebastian Wolf schrieb:

Nunja, es hat einen rudimentären Kurzschlussschutz mit Wiedereinschaltung, immerhin. Möglicherweise machen dir die fehlenden Emitterwiderstände Angst. Thermal Runaway (die MaWin-Panik)? Nicht gesagt, kommt auf die thermische Kopplung und den Kühlkörper an.

Du hast insofern recht, als dass diese Hebelwirkung mit kleinerer Referenzspannung immer grösser wird. Bei kleinerer Referenzspannung sollten die Differenzverstärker-Transistoren unbedingt monolithisch sein. Am sinnvollsten wäre letztendlich ein floating regulator.

Im vorliegenden Fall hingegen nützt die höhere Z-Diodenspannung nichts. Die Z-Dioden ab ca. 15 V haben einen konstanten relativen Temperaturgang von 0.08%/K, mehr Spannung nützt da also nichts, im Gegenteil, die Impedanz der Dioden nimmt rasant zu:

Die angegebene Z-Diode eine Impedanz von 250 Ohm, was ziemlich mies ist, aber akzeptabel, da sie aus geregelter Spannung gespeist wird. etztendlich wären zwei Z-Dioden 6V8, 400 mW, in Serie dramatisch besser. Die hätten etwa 1/10 des Innenwiderstands und den halben Tempco.

Es ist ja nicht eine Brummunterdrückung, sondern eine aktive Brumm-wieder-weg-regelung. Besser den Brumm vorher vermeiden und diesen Kondensator auch. Der kommt in Schaltungen auch nur in Spezialfällen vor.

OK, habs angesaugt. Die zweistufige Siebung wäre ein Trick, der auf dem Papier funktioniert. Durch die Zeitverzögerung schwankt dann der Strom ungefähr gegenphasig zur Spannung, was den Brumm dann irgendwie wegkompensiert. Nein, 100pro hab ich es auch nicht verstanden.

Der Punkt ist, daß der Temperaturgang in weiten Grenzen egal ist. Die versorgte Schaltung ist tolerant gegenüber ihrer Vers.spannung. Aus dem Grund habe ich von vornherein eine simple Z-Diode vorgesehen.

Die höhere Z-Spannung nützt nichts, weil die Effekte sich ungefähr aufheben. Die Z-Diode wird schlechter und der Spannungsteiler an der Basis Q5 wird besser.

Die Impedanz habe ich bedacht. R6 hat 22k. Das ist etwa 100-fach höher als die Impedanz.

Das sehe ich im Sinne des Henne-Ei-Problems etwas anders. R1 will den Längstransistor voll aufsteuern. Der Differenzverstärker steuert gegen sämtliche Änderungen der Ausgangsspannung, die eine Differenzspannung von ungleich 0 an den Basen von Q2 und Q5 entstehen lassen. C4 überbrückt R3 für Wechselspannungen, wodurch der Differenzverstärker umso stärker Wechselspannungen auf dem Ausgang entgegenwirkt.

Bei Einstufigkeit gibt es bereits interessante Effekte, wenn Parameter Zug um Zug in eine Richtung geändert werden. Es gibt ja einen Oszillator, der durch drei RC-Glieder hintereinander funktioniert: 3 x 60° = 180°. Damit hat das etwas zu tun. Ich muß das noch genauer untersuchen.

Hans-Peter Diettrich schrieb:

OK; ich konnte seiner Argumentation nicht folgen.

Der höchstmögliche Strom ergibt sich aus der Anstiegsgeschwindigkeit der Spannung und der Kapazität des Kondensators. Bei meinem hypothetischen Beispiel von 50 Hz, 100 Vp, 100 uF ist die Anstiegsgeschwindigkeit 2 * pi * 100 V / 20 ms = 31.4 kV/s, multipliziert mit 100 uF wären das dann "nur" 3.14 A, und auch das nur, wenn alle R_i = 0 wären. (Alles plus Ausgangsstrom, natürlich)

Klar, der Strom nimmt ab, wenn man in den flacheren Teil des Sinus kommt, etwa bei kleinerer Last. Das wäre zwar auch der Fall, wenn man einen grösseren C nimmt; aber was nützt Steigung 0.3 wenn der C 10 mal grösser ist. Gibt immer noch dreifachen Spitzenstrom.

Ganz meine Meinung. War ja in der Röhrentechnik normal. Dort hielt die Gleichrichterröhre nicht mehr Spitzenstrom aus, und der maximale "Ladekondensator" war in den Röhrentabellen angegeben. Und der minimale Innenwiderstand der Quelle auch, IIRC.

In der Literatur aus jener Zeit lernt man am meisten über Gleichrichter/Sieb- Schaltungen. Beispiel: Karl Steimel, Elektronische Speisegeräte. Trafo/ Gleichrichter/Kondensator/Siebung alleine machen 70(!) Seiten im Buch aus, /bevor/ überhaupt mit der Elektronik begonnen wird.

Jein, rate ich jetzt mal. Kommt wohl darauf an, wie der längere Stromfluss zustande kommt, etwa durch eine Drossel, dann stimmt das nicht mehr.

IDR wird nur wenig Strom im Regler abgezweigt im Vergleich zum Laststrom. Im Leerlauf sieht das natürlich anders aus, aber da ist der totale Strom klein.

Leo Baumann schrieb:

Sicher. Seine Eingangsspannung sägezahnt[tm] zwischen 79 und 84 Volt bei einer Ausgangsspannung von 72 Volt. Das sind 10% Abstand. Sowohl Brumm wie Verlustspannung sind prozentual weniger als bei dem unsäglichen 13.8 V Netzteil. Der Endtransistor verheizt 3 Watt bei einer abgegebenen Leistung von rund 22 W. I^2 * R ist etwa 0.3 W /Ohm. Ich hoffe, der Trafoinnenwiderstand kommt von der Streuinduktivität, ansonsten wird er mit 4 W geheizt.

Die Trafospannung ist nicht extrem überhöht, möglicherweise hast du V_p und V_eff verwechselt.

Da ist aber nicht viel Luft! Man könnte auf 10 mF erhöhen. Dann könnte man die Trafospannung auf etwa 95 V_p reduzieren. Viel weniger geht nicht, wegen der benötigten Differenzspannung und wegen Reserve Netzschwankungen.

Damit hätte man nur 1.5 W im Pass-Transistor. Peakströme und I^2 bleiben etwa gleich, da der Innenwiderstand des Trafos gross ist.

Anders ist der Einschaltvorgang: Kleiner Kondensator: Nur eine Halbwelle mit 5A Peak, stabil nach 0.1 s. Grosser Kondensator: 7 A Peak, langsam abnehmende Peaks, stabil nach 0.7 s.

Helmut Schellong schrieb:

Je kleiner der Trafo, desto schlechter dessen Eigenschaften. Der wirksame Innenwiderstand nimmt stark zu, was aber auch heisst, dass die Leerlaufüberspannung sehr gross sein kann. Vielleicht 20 % hier, aber bei kleinen Trafos kann das bis

50% sein. Das beste wäre natürlich, wenn man einen passenden Trafo finden könnte. Mir fällt aber grad keine Idee ein. Für hohe Spannungen mit sehr tiefer Leistung nehme ich gerne zwei dieser Winztrafos hintereinander, der zweite transformiert wieder rauf.

Zuerst dachte ich noch an eine Spannungsverdopplung nach Delon (hat auch 100 Hz Brumm), aber bei 24 Veff und den übl(ich)en Innenwiderständen kommt man da nur auf knapp 60 V.

2 x 24 Veff verdoppelt gibt dann schon 120 V, mist.

Korrekt. Bei Nennstrom muß aber auch jeder im Mittel so um die 20 Watt verbraten in der Originaldimensionierung.

Spaßeshalber habe ich das auch mal mit nur /einem/ 4700uF-Siebelko simuliert. Bei ansonsten unveränderten Parametern muß man dazu die Trafospannung kräftig erhöhen, sonst gibt es wegen des hohen Ripples Dellen in der Ausgangsspannung.

Und schon darf jeder der vier rund 60 Watt wuppen.

Die knapp 1000uF/A in der Originalschaltung sind sicherlich nicht zu groß gewählt...

Btw: Kann man sich die im Siebelko verbratenen (Wirk-)Verluste von ltspice berechnen lassen? How to?

Rainer

snipped-for-privacy@gmx.de (Marte Schwarz) am 24.04.20 um 22:43:

Helmuts Anmerkung bezog sich nicht auf die Symmetrierung, sondern auf die generell kümmerliche (Gleich)Stromverstärkung.

Bei vier parallelen 2N3055 mit je 5A wirst du etwa 0.4A Basisstrom pro Transistor einplanen, um auf der sicheren Seite zu sein.

Bei nur zweien eher 1.5A pro Transistor, sonst verhungern die.

Ja, beides ist eher worst case. Aber wenn man knapper kalkuliert und der worst case tritt tatsächlich ein, dann ist so eine Endstufe halt danach kaputt.

Rainer

Den Innenwiderstand habe ich berechnet.

25VA, Nennspannung 15V, Leerlaufsp. 17,8V, 832mA. R = 2,8/0,832 = 3,3654 Ohm 4*17,8*1,414 = 101V^ 2*15*0,832 = 24,96 VA

Talema Torodial PC Transformers 1.6VA - 50VA

Es sind 2000uF/A.

Den ESR-Widerstand des Elko als Widerstand einzeichnen. Beim Elko 0 angeben.

Helmut Schellong schrieb:

Ja, das sind die üblichen Werte. Was mich wundert, dass die Leerlaufspannung nicht geringer ist bei diesem Ringkerntrafo. Das ist eigentlich der normale Wert bei einem konventionellen Trafo mit M-Kern.

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Zur Abschreckung:
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, kurzschlussfester Streutrafo, aber so was wie Wirkungsgrad ist da im Preis nicht enthalten :-] Dafür im Leerlauf fast doppelte Spannung ohne Aufpreis.

snipped-for-privacy@schellong.biz (Helmut Schellong) am 26.04.20:

Ich bezog mich auf dieses 13.8V/20A-Ding mit 4*4.700uF

"Original" im Sinne von: Das erste Schaltbild, das in diesem Faden bezüglich eines 13.8V/20A-Netzteils auftauchte, wenn ich nichts übersehen habe.

Das war ja einfach ;-)

Rainer

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