Power-Netzteil 0-40V /3-15 A mit Funktionsproblemen

Christian Schoenwitz

Hallo zusammen!

Ich habe mir dieses Netzteil aufgebaut.
http://www.spaceserver.de/hobby-elektro ... tzteil.htm

Leider gibt es momentan einige Probleme und ich weiß nicht wie ich das ganze beheben kann.

Verwendet habe ich 2 BD249, Rinkerntrafo mit 2 Ausgängen 15V / 7,5A umschaltbar auf max. Spannung oder max. Strom.
Glättungskondensator 33.000µF

Sonst wurde alles so gelassen wie auf dem Plan nur die Messinstomente wurden erstmal weggelassen.

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Nun zum Problem.
Ich kann die Spannung regulieren, doch die Sapnnung ist sehr instabiel ca. alle 5 Sekunden fällt die Spannung um 0,05V ab. Manchmal hat sich die Spannung nach 15min eingependelt.

Nur wenn ich die Spannung voll aufdrehe bleibt sie fest auf dem Maximalwert stehen.

In der Schaltung steht was von RSA und RSV zum Abgleichen des Netzgerätes. Doch wenn ich an den Potis drehe passiert rein gar nichts.

Anfangs hatte ich Einbaupotentimenter zur Spannungs und Stromregulierung eingebaut doch damit schwankte die Spannung richtig stark, nun habe ich problehalber Potentiometer für die Platinenmontage angeschlossen und bin bei der abfallenden Spannung von 0,05V alle 5 Sekunden gelandet.

Ich hoffe mir kann weitergeholfen werden.

Liebe Grüße
Christian

Deftler · Beitrag von **Deftler** » Dienstag 17. Juli 2007, 09:55

Welche Potis hast du denn für RSA/RSV genommen? Kann es sein das du die flachen Drehpotis mit Null-Leistung genommen hast, anstelle der etwas Leistungsstärkeren Spindelpotis? Welche Werte hast du denn für die Potentiometer genommen, und wie hast du die angeschlossen? Ich hoffe du hast dran gedacht nicht den Gesamtwiderstand zu nehmen, sondern über die Spindel anzuschließen.
Das die Spannung so starkt schwankt liegt nunmal dadran, das das Netzteil nicht abgegelichen ist und die Transistoren nicht fest auf Ihrem Arbeitspunkt sind und somit durch die Erwärmung in der Schaltung "zu wandern" beginnen. Dieses Wandern wird normalerweise durch das Einstellen mit den genannten Widerständen vorgenommen. Das Gerät wird somit geeicht bzw. abgeglichen.
Der Grund, warum hier Potentiometer zum Testen besser sind wie feste Widerstände, ist das man auch bei "Alterung" der Schaltung nachregeln kann.

Christian Schoenwitz

Für RSA/ und RSV habe ich solche Potis verwendet: http://profesanxenxo.iespana.es/electri ... ometer.jpg

Diese sind parallel zur den Widerständen 10k und 15k angeschlossen.

P50K (Spannungsregulierung) und P1K (Stromregulierung) waren solche Potis http://www.tubeampdoctor.com/images/Pot%20PC3MRA.jpg Damit wanderte die Spannung aber noch mehr. Da ich als Alternativen nur die Potis wie auch bei RSA und RSV hatte habe ich diese getauscht. Danach wurde es besse, aber noch nicht gut. Daher kaufte ich mit 10 Gang Spindelpotentiometer. http://www.qrpshop.de/media/images/10gangpot_thb.jpg

Dadurch wurde es nochmal besser. Doch momentan wandert die Spannung alle Sekunden um 0,01V nach unten nach 5min kann man sich ja dann ausrechnen wie es dann aussieht. Das kanns ja irgendwo nicht sein.

Doch das mit dem RSA und RSV läuft nicht so richtig da sich nichts tut wenn ich an den Potis über den Widerständen 10k und 15k drehe. Und die LED hat ein dauerleuchten.

Deftler · Beitrag von **Deftler** » Dienstag 17. Juli 2007, 20:16

Nun, das Dauerleuchten heißt, das die Schaltung die ganze Zeit am Abregeln ist, und sich im Bereich der Begrenzung bewegt. Sprich die ganze Zeit versucht den maximalen Strom zu liefern.
Ich würde mal drauf tippen, das sich evtl. irgendwo eine Verbindung eingeschlichen hat. Hast du die Leiterbahnen geätzt, oder hast du die Schaltung fliegend aufgebaut? Auch wenn es sich etwas dumm anhört, aber hast du dir man sämtliche Verbindungen im nachhinein nochmal angesehen? Ich denke mal eine Falschpolung der beiden ICs können wir hier mal ausschließen, sonst dürfte sich nichts tun.
Was ich auch schonmal häufiger hatte, war eine defekte ZD, die sind ziemlich empfindlich. Kannst du dort die 3,3 Volt messen?
Was bewegt sich denn mit allen 4 Potis in Mittelstellung?
Schaffst du es denn überhaupt irgendwie die Überspannungs/Überstromanzeige zum erlöschen zu bekommen?
Wenn du das Netzteil ohne Last betreibst, läßt sich dann die Spannung regeln, oder geht er sofort in die Knie?
Du schreibst, das du nur einen Ringkerntrafo mit 2x15V verwendet hast.
Die Schaltung arbeitet aber auf der Basis von 2 Trafoteilen. Den Regeltrafoteil und einen Lasttrafo. Beide sind jeweils an 2 unabhänige Trafos gelegt. Oder verstehte ich da etwas falsch?

Christian Schoenwitz

Leiterbahnfehler kann ich aussschließen. Das Layout wurde sauber auf die Platine geätzt. Die Z-Diode ist nicht defekt, habe diese ausgetauscht und nichts hat sich geändert. Allerdings kann ich dort auch keine 3,3V messen.

Was bewegt sich denn mit allen 4 Potis in Mittelstellung?

Wie ist das gemeint?

Nein die LED leuchtet immer vom einschalten bis zum ausschalten.

Ohne Last lässt sich die Spannung genauso Problemlos Regeln wie auch ohne. Sie fällt aber immernoch ab. Natürlich kann man nicht das gleiche Spannungsmaximum erreichen wie ohne Last.

Natürlich haben ich 2 Trafos einen Lasttrafo 2* 15V/7,5A und einen Printtransformator.

Wie läuft das abgleichen denn genau ab? muss ich den Ausgang kurzschließen? habe ich gemacht. Spannung voll aufgedreht und Strom langsam kommen lassen (voll ging ja nicht da sonst ein zu hoher Strom fließt) naja irgendwie weiß ich echt nicht mehr weiter.

Deftler · Beitrag von **Deftler** » Mittwoch 18. Juli 2007, 16:48

Nunja, Leiterbahnfehler würde ich erstmal nicht ausschließen(Erfahrung). Aber wenn die Platine geätzt ist, nehme ich mal an, das das Layout(die Verbindungen) über ein Leiterplattenentflechtungsprogramm (Eagle oÄ) gemacht wurde. Oder ist das Layout selbst entflochten und geätzt?
Die 4 Potis haben die Funktion die beiden Komeratoren abzugleichen und die Schaltung zur Funktion zu bringen. Normalerweise geht man von der Mittellage der Potentiometer aus und gleicht dann nach oben bzw. nach unten einzeln ab.
An der Zd sollten normalerweise die 3,3 Volt auch messbar sein. Da sie es nicht sind, dürfte der Komparator rechts ständig auf Begrenzung also auf abregeln gehen, was er ja auch macht, siehe das Einfallen der Spannung.
Dreh mal die beiden linken Potis auf Mitte. und laß die so stehen. Dann versuch mal, ob du ohne Last mit den beiden Potis für den rechten Komparator die LED zu verlöschen bekommst.
Die Methode mit dem Kurzschließen des Ausgangs benutzt man um den rechten Komparator abzugleichen. Man Schließt den Ausgang kurz(Hochlastwiderstand nötig!) und mißt dann den Strom und stellt die Ansprechschwelle der Schaltung so ein, das die LED bei maximalstrom angeht. Aber soweit sind wir noch nicht. Erstmal muß die LED aus sein.
Hast du evtl. beim Einlöten einen Transistor geschossen? Evtl den für die LED.
Was liefert denn der rechte OP für eine Spannung zur ZD? Gemessen gegen Masse?

[Edit]
Ich versuche es dir mal etwas anders zu erklären.
Vom Prinzip her haben wir hier eine 4-Fach Darlington Verstärkerstufe(die 4 Transistoren oben) die über 2 Komparatoren gesteuert werdn. Der eine Komparator regelt den Strom, der andere die Spannung.
Offensichtlich funktioniert momentan der linke Komparator für die Spannung soweit schon, nur der Stromkomparator fuscht ihm da regelmäßig rein. Was man nun prüfen könnte. Ist die Schaltung mal kurzzeitig nur mit dem linken OP zu betreiben(im Leerlauf) und zu sehen ob die Spannung konstant gehalten wird oder ob das Netzteil noch immer einbricht.
Die Funktion der beiden Potis am linken Komparator: der P50k regelt die Spannung, mit dem stellst du die Spannung ein, die du am Ausgang haben willst. Das Poti RSV brauchst du nur einmal zum Abgleich der Ausgangsspannung auf den maximalen Ausgangswert. Du stellst dort den Wert ein, bei dem der P50k mit maximalem rechten Anschlag die Maximale Spannung freigibt. Sprich den P50k ganz nach rechts und dann mit dem RSV solange nach links runterdrehen bis die Spannung so gerade beginnt vom Maximalwert nach unten zu gehen.
Soweit erstmal klar?
Reagiert die Schaltung auf dieses Ableichen der Spannung wenn der rechte OP nicht drin ist und die Spannung nur mit dem Messgerät belastet ist?

Christian Schoenwitz

Also die Schaltung wurde per Hand entworfen und geätzt. 5 mal wurde die Schaltung gebaut und 5 mal wurde der Aufbau unabhänig kontrolliert.

Ich habe oft versucht Teile der Aufbauten hin und her zu tauschen. (leistungstansistoren des Aufbau 1 an 2 usw.)

Die eine Konstellation war perfekt inerhalb von 20min. eine Abweichung von 10mV. Doch am nächsten Tag trat wieder das gewohnte Problem auf. (Die LED hatte auch da ein Dauerleuchten)

Auch ein Anschluss von nur einem Transistor dierekt auf die Platine ohne Kühlkörper hat nichts gebracht.

Mit dem Abgleichpoti für die Spannung kann auch auch was bewirken und Umax einstellen. Doch die LED bleibt an.

Messen und weiter ausprobieren kann ich leider erst morgen auf Abreit.

Der Transistor müsste heil sein, da es auf den anderen Schaltungen/ Aufbauten gleichermaßen abgeht.

Deftler · Beitrag von **Deftler** » Mittwoch 18. Juli 2007, 17:29

Was ich gerade so sehe. Habt Ihr beachtet, das der 2. OP die Anschlüsse andersherum belegt hat wie der erste?
Dort würde nämich mit der falschen Anschlußbelegung ein ganz anderer Effekt erzeugt wie der, der hier benötigt wird.
Auch wenn du nur einen Leistungstransistor oder sogar nur den T2 drin hast wird sich an der Grundschaltung nichts ändern, nur den gewünschten Strom wirst du nicht rausziehen können. Der T2 steuert die anderen Leistungstransistoren mit durch, sodaß der gewünschte hohe Laststrom rauskommt. Wäre einer von diesen Transistoren durchgebrannt, würdest du es nur an dem verminderten Strom bemerken. Aber dort liegt ja nicht dein Problem, wenigstens vorerst noch nicht.
[edit]
Verstehe ich es richtig? Die Schaltung habt Ihr 5 mal gebaut, und alle zeigen das gleiche Verhalten? Nun, nicht gleich alles hin und hertauschen, damit bringst du nur dich durcheinander.
Mit einer Schaltung anfangen und die erstmal zum laufen bringen, nur so wird ein Schuh drauß!

Christian Schoenwitz

Das sagtst du so leicht 3 Wochen lang 8 Stunden am Tag sich den Kopf dadrüber zu zerbrechen ist nicht gerade angenehmt

.

Leider kann ich momentan nicht sagen wie das mit den Ops aussieht. Morgen nachmittag werde ich ein posting abgeben.

Ich habe auch zwischendurch das Phanomen das nach dem Netzsteckerziehen sich die Spannung nicht mehr regulieren lässt sie bleibt auf Umax. es sei denn ich drehe das Strompoti auf 0 dann fällt die Spannung auf 0. (natürlich alles im Leerlauf)

Deftler · Beitrag von **Deftler** » Mittwoch 18. Juli 2007, 17:49

Wie nur 3 Wochen lang? Na dann sei froh das du den Beruf eines Industrieeltroniker nicht erlernst, dort hast du länger wie 3 Wochen mit solchen Problemen zu kämpfen....

[Edit] Wenn du den Netzstecker ziehst, kann es durch die großen Elkos schon dazu kommen, das die Spannung erst langsam fällt. Durch das aufdrehen des Strompotis entlädst du die elkos schneller, das ist normal und bei allen Netzteilen so, es sei denn das dort Schaltungen dagegen wirken.
Siehe den Elko wie eine Batterie der die Spannung puffert, auch die Batterie braucht eine Zeit lang um leer zu werden.
Nimm mal den großen Elko aus der Schaltung, dann siehst du wie schnell die Spannung beim ausschalten zusammenbricht.

Christian Schoenwitz

Ich bin ein fast vollendeter Elektroniker für Betriebstechnik.

Nein es ist nur nervig das man selbst mehr Ahung als die Ausbilder hat

. Egal.

Ich melde mich morgen auf jeden fall nochmal.

Und jetzt schon ein sehr großes DANKESCHÖN an dich für die vielen Kompetenten Antworten.

Irgendwie brauch ich das für mein Ego das ich das Ding zu laufen bekomme, so viel Monate Arbeit wie das drin steckt...

Deftler · Beitrag von **Deftler** » Mittwoch 18. Juli 2007, 18:03

Ohne dir jetzt was zu wollen, aber so ganz große Leuchten können eure Ausbilder nicht sein.
Ich erinnere mich an meinen Ausbilder damals in der Lehre, der hätte sofort angefangen zu rechnen, wo der Fehler liegen könnte. Allerdins war der auch recht Experimentierfreudig. *g* Der hat mir einen Funktionsgenerator so verdreht, das den keiner mehr Abgleichen konnte, wenigstens nicht ohne Servicehandbuch.
Lang, lang ists her.

Christian Schoenwitz

Dazu möchte ich jetzt nichts sagen, sagen wirs so umso mehr ich irgendwas selbstständig unternehme umsomehr bleibt es in meinem Kopf sitzen.

Deftler · Beitrag von **Deftler** » Mittwoch 18. Juli 2007, 18:11

Also eher jemand der durch Versuch und Irrtum lernt?
Ein sogenannter Kurzschluß-Elektriker ???*eg*
Na, du schaffst es schon noch das die Schaltung abraucht. Oder du bist irgendwann so weit, das du die Schaltung aus dem Fenster wirfst. So aus dem 10 Stock?
Ist dir denn wenigstens das Schaltungsprinzip etwas klarer geworden?

Christian Schoenwitz

Ja also wenn denn auf 40m höhe, da sitze ich an meiner Werkbank

.

Klarer ist mir das jedenfalls schon geworden. Doch irgendwann ist man entweder am ausrasten oder am Verzweifeln....

Das mit dem Ausschalten und den Elkos ist klar. Das erklärt aber nicht warum sich die Spannung nach dem neueinschalten garnicht regeln kann. (der Elko ist nach ca. 3 Sekunden entladen

Deftler · Beitrag von **Deftler** » Mittwoch 18. Juli 2007, 18:33

Nach dem Neueinschalten kannst du die Spannung immer erst regeln, wenn du die Strombegrenzung hochdrehst. Wenn die Strombegrenzung schon bei ein paar mA zumacht, die beim Laden der Kondensatoren fließen dann ist es klar, das sich dort nichts regeln lassen kann. Der Strombegrenzer versucht durch Spannungswegnahme den eingestellten maximalstrom zu halten und dreht die Spannung runter, und das umsomehr wie du die Spannung hochdrehst.
Da die Strombegrenzung noch nicht abgeglichen ist bekommst du den effekt schon direkt nach dem Einschalten, dort reicht dann das ganz schon aus um die Spannung auf Null zu halten.
Falls das ganze ohne den OP für den Strom geht und die Spannung dann gehalten wird, dann mußt du für den Strom den Weg von unten her Abgleichen. Wenn ich das so richtig sehe, arbeitet der Strom-OP etwas anders. Dort mußt du den Poti auf den Linksanschlag setzen und erstmal sehen das die Anzeige ausgeht.

Christian Schoenwitz

aber nach 6 Stunden gezogenem Netzstecker tritt das Problem auch noch auf

. Zumindestens bei der einen Schaltung.

Deftler · Beitrag von **Deftler** » Mittwoch 18. Juli 2007, 19:39

Wie gesagt. Eine Schaltung nach der anderen. Erstmal eine Schaltung zum laufen kriegen, damit du eine Referenz zu Vermessen hast und dann zu den anderen Schaltungen gehen.

Christian Schoenwitz

Hallo Deftler!

Es gibt tolle Nachrichten

. Ich habe heute das Ganze zum laufen bekommen nicht einmal eine Abweichung von 1mV. Grund war eine verpolung des Elkos 10µ links neben dem LM723.

Ich kann Imax. und Umax. einstellen. Doch die LED leuchtet immer!

Kann es sein das das 1K Ohm Stromreglungspoti recht groß für eine feine Stromregelung ist? Ich kann den Strom nur recht grob in einem kleinen Bereich einstellen. Natürlich hängt das auch vom Abgleichwiderstand ab aber da liegt das Problem nicht.

Achso und momentan habe ich ein Glättungkondensator für den Leistungsteil von ca. 300µF. Sobald ich einen größeren einbaue 10.000µ oder 33.000µ braucht die Spannung recht lange um sich einzupendeln. (10-20sek.)

Ist weniger mehr? Welche größe ist Optimal?

Deftler · Beitrag von **Deftler** » Donnerstag 19. Juli 2007, 16:00

Naja, es geht doch. Schritt für Schritt, aber immerhin.

Also immer leuchten von der LED gefällt mir noch nicht.
Leuchtet denn die LED auch, wenn du IC3 draußen hast? Ich würde mal sagen, in der Stromschaltung um IC3 könnte auch noch evtl eine Falschpolung der Diode sein. oDer der T1 ist durch oder evtl. falsch eingesetzt. Habe jetzt nicht das Datenblatt zur Hand, aber es gibt manche Transistoren die nicht "normal" belegt sind.

Das der 1k als Stromregler recht grob sein kann, ist möglich, das hängt von der Gleichmäßigkeit des Potis ab. Als genaue Einstellung würde ich es kaum ansehen. Es soll auch nur dazu da sein um im Bedarfsfall den Strom zu begrenzen(Leitungsschutz oÄ).

Es ist klar, je größer du den Pufferkondensator machst, umso träger wird die Schaltung. Der Akku muß halt erstmal geladen werden. Im Normalfall kämst du mit den 4700uF sehr gut hin. Der Pufferkondensator soll ja nur bewirken, das die Schaltung bei Lastwechsel nicht gleich verrückt spielt. Es hängt immer davon ab, was du gerade brauchst. Für häufiges betreiben von großen Strömen brauchst du einen großen Puffer, willst du eine schnelle Spannungsreglung, so brauchst du einen geringeren Puffer, bist aber dafür anfälliger gegen Spannungschwankungen bei Lastwechsel.