Dual-Labornetzgeraet mit LM317/337

[Rainer Goellner]

Hallo ihr da draussen,

Suche Hilfe wegen eines Dual-Labornetzgeraets, das
ich in alten Zeiten gebastelt habe. Der Spannungs-
regelbereich beginnt bei 0V, ab einem einstellbaren
Strom schaltet die Spannung ab (hab ich nicht
eingezeichnet). Die Vorlage stammt aus einer Elektor,
Platinennummer 83121, also wohl Jahrgang 1983; den
Artikel habe ich nicht mehr.

Das Ding habe ich nie richtig zum Laufen gebracht.
Der positive Zweig ist ok, aber der negative macht
Ärger. -Ua wirbelt herum, oder C2b (ein Tantalo)
schlägt gleich durch.

Das ist der relevante Schaltungsteil:

IC1a
_________
+Uv | | +Ua
O-------------o--|In Out|--o------------------o----O
| 2| adj |3 | |
| '---------' | |
off | 1| ___ | |
O----o---o----|------ o-|___|-o |
| | | | R1a | |
,-, | | | | |
| |<-' +| | |+ ,-,
| |P1 ### === ### | |
'-' --- |C3 --- | |R2a
| |C1a | |C2a '-'
| | | | |
O----|--o-----o-------o-------o-------------o----|----O
GND | | | | | | GND
| V |+ |+ +5V | |
| - ### ### O | |
| |D1 --- --- | | |
| V |C1b |C2b 7|/|3 | |
| - | | IC2/+|--' ,-,
| |D2 | ,-------|---o---< | | |
'- o | | | | 6 \-|--o-->| |P2
| | | | === 4|\|2 | '-'
,-, | | | |C4 | | |
| | | | ___ | '----|----' ,-,
| |R3 | o-|___|-o | | |
'-' | | R1b | | | |R2b
| | ___1|____ | | '-'
| | 3| adj |2 | | |
O-------o-----o--|In Out|--o--------o---------o----O
-Uv | | -Ua
'---------'
IC1b

Kurz zur Funktion:
IC1a ist fast in Standardschaltung, P1/R1a legen +Ua fest.
P1 liegt zwei PN-Übergänge unter 0V, damit der Ausgang bis
0V herunter gehen kann. Was C3 soll, weiss ich nicht, zur
Brummunterdrückung ist er jedenfalls zu klein. An off liegt
der (abgeklemmte) Ausgang des Stromfühlers.

An IC1b soll IC2 die Steuerspannung so einstellen, dass
der Schleifer von P2 auf GND liegt, d.h. -Ua = -(+Ua).
Wie das genau funktionieren soll, hat sich mir nie so recht
erschlossen. Spielt IC1b nur noch Leistungsverstärker?
Wozu dann R1b? Letzten Endes funktioniert es ja nun
auch nicht.

Die Bauteilwerte sind:
R1a, R1b = 120
R2a, R2b = 100k (nachträglich || 3,9k)
R3 = 1k

P1 = 2,5k Poti || (4,7k + 1k Trimmer)
P2 = 1k Trimmer (nachträglich verkleinert?)

C1a, C1b,
C2a, C2b = 10uF/Ta
C3 = 10n
C4 = 1n

D1, D2 = 1N4001
IC1a = LM317K
IC1b = LM337K
IC2 = 356
T1 = BC141/16

+Uv, -Uv aus 2x18V-Trafo
+5V aus 7805
off abgeleitet aus Stromfühlern


Weiss jemand, wie man das Ding retten kann, oder ist
die Schaltung so verkorkst, dass ich es besser gleich
entsorge?

Auf Hilfe hoffend,
Rainer

 

[MaWin]

"Rainer Goellner" <rgoellner@gmx.de> schrieb im Newsbeitrag
news:432E68AB.70504@gmx.de...

Das Ding habe ich nie richtig zum Laufen gebracht.
Der positive Zweig ist ok, aber der negative macht
Ärger. -Ua wirbelt herum, oder C2b (ein Tantalo)
schlägt gleich durch.

Schliess mal Pin 4 von IC2 an In vom 337 an
Ansonsten: typischer Elektor-Murks, siehe
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
warum ein 317/337 als Labornetzteil nichts taugt.
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

 

[Rainer Goellner]

MaWin wrote:

"Rainer Goellner" <rgoellner@gmx.de> schrieb im Newsbeitrag
news:432E68AB.70504@gmx.de...

Das Ding habe ich nie richtig zum Laufen gebracht.
Der positive Zweig ist ok, aber der negative macht
Ärger. -Ua wirbelt herum, oder C2b (ein Tantalo)
schlägt gleich durch.



Schliess mal Pin 4 von IC2 an In vom 337 an

Ist ein Zeichenfehler, ist dort angeschlossen.

Ansonsten: typischer Elektor-Murks, siehe
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
warum ein 317/337 als Labornetzteil nichts taugt.

Ja doch, aber es ist nun mal da.

 

[Rainer Goellner]

Rainer Goellner wrote:

Das ist der relevante Schaltungsteil
....mit einer kleinen Korrektur (Pin4 von IC2)

IC1a
_________
+Uv | | +Ua
O-------------o--|In Out|--o------------------o----O
| 2| adj |3 | |
| '---------' | |
off | 1| ___ | |
O----o---o----|------ o-|___|-o |
| | | | R1a | |
,-, | | | | |
| |<-' +| | |+ ,-,
| |P1 ### === ### | |
'-' --- |C3 --- | |R2a
| |C1a | |C2a '-'
| | | | |
O----|--o-----o-------o-------o-------------o----|----O
GND | | | | | | GND
| V |+ |+ +5V | |
| - ### ### O | |
| |D1 --- --- | | |
| V |C1b |C2b 7|/|3 | |
| - | | IC2/+|--' ,-,
| |D2 | ,-------|---o---< | | |
'- o | | | | 6 \-|--o-->| |P2
| | | | === 4|\|2 | '-'
,-, | | | |C4 | | |
| | | | ___ | '----|----' ,-,
| |R3 | o-|___|-o | | |
'-' | | R1b | O | |R2b
| | ___1|____ | -Uv '-'
| | 3| adj |2 | |
O-------o-----o--|In Out|--o------------------o----O
-Uv | | -Ua
'---------'
IC1b

 

[Axel Berger]

*MaWin* wrote on Mon, 05-09-19 09:35:

warum ein 317/337 als Labornetzteil nichts taugt.

-v bitte. Bei mir ist genau das seit sehr vielen Jahren erfolgreich im
Einsatz. Klar, die Referenz mitten in die heißeste Stelle von allem,
i.e. in die Leistungsstufe, zu legen sorgt für etwas Drift, aber beim
Meßgeräteabgleich ist die Leistung fast null und bei Leistung stört das
bißchen Drift nicht sehr.
Und die internen Schutzschaltungen verdienen den Namen wirklich, das
ganze ist mit normelen Mitteln unzerstörbar.

 

[MaWin]

"Axel Berger" <Axel_Berger@b.maus.de> schrieb im Newsbeitrag
news:200509191241.a14747@b.maus.de...

warum ein 317/337 als Labornetzteil nichts taugt.

-v bitte.

Warum liest du nicht einfach den angebotenen Link im vorigen
Posting, warum erwartest du von anderen das man es dir wegen
deiner Faulheit dem Link zu folgen extra noch mal erklaert ?
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
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de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
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Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

 

[Axel Berger]

1) Weil es keinerlei Grund gibt, warum ein Newsreader mit einem Link
etwas anfangen können muß und für den gepackten Tausch von News 14.4
kbps auf einer tteuren Leitung reichlich sind und der Rechner mit
Browser und DSL in einem anderen Raum steht.

2) Weil unter Deinem Link nichts dergleichen zu finden ist. Ganz habe
die komplette FAQ jetzt nicht gelesen, aber das Kapitel
"Labornetzteile" gibt für Deine Behauptung garnichts her. Die
dort angedeutete gewagte Behauptung, jeder Anwender und jede Anwendung
brauche unabdinbgbar eine einstellbare Strombegrenzung, kann es ja wohl
nicht sein.

 

[Rainer Goellner]

Axel Berger wrote:

*MaWin* wrote on Mon, 05-09-19 09:35:

warum ein 317/337 als Labornetzteil nichts taugt.

Bei mir ist genau das seit sehr vielen Jahren erfolgreich im
Einsatz.

Meinst du genau das Teil aus der Elektor, mit dem ich
Probleme habe? Oder allgemein ein LM317?

 

[Rainer Goellner]

Axel Berger wrote:

2) Weil unter Deinem Link nichts dergleichen zu finden ist. Ganz habe
die komplette FAQ jetzt nicht gelesen, aber das Kapitel
"Labornetzteile" gibt für Deine Behauptung garnichts her. Die
dort angedeutete gewagte Behauptung, jeder Anwender und jede Anwendung
brauche unabdinbgbar eine einstellbare Strombegrenzung, kann es ja wohl
nicht sein.

Da es eine "Antwort" auf meine Frage war, habe ich

weiter gesucht. In dem Teil darüber zu Netzteilen
allgemein, vor der Überschrift zur Dimensionierung,
gibt MaWin die Grundschaltung des LM317 an. Und
davor schreibt er, dass sie für Labornetzteile
nichts taugt.

Warum ich das nicht selbst entscheiden darf, weiss
ich nicht. Mit der Einschränkung bei der Leistung
im unteren Spannungsbereich kann ich leben. Zum
Punktschweissen werd ich das Ding nicht benutzen.

Was die Stabilität angeht, suche ich immer noch nach
einer halbwegs qualifizierten Aussage. "Typischer
Elektor-Murks" reicht mir da irgendwie nicht so recht.

MfG,
Rainer

 

[MaWin]

"Rainer Goellner" <rgoellner@gmx.de> schrieb im Newsbeitrag
news:432FE8DF.4000305@gmx.de...

Was die Stabilität angeht, suche ich immer noch nach
einer halbwegs qualifizierten Aussage. "Typischer
Elektor-Murks" reicht mir da irgendwie nicht so recht.

Verbinde R2a mit Pin1 vom 317, R2b mit Pin1 vom 337 (und damit
dem Ausgang des LM358) und nimm wieder die Originalwerte
und entferne ggf. C4 zur Stabilitaet.
--
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Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

 

[Jens Dierks]

Rainer Goellner schrieb:

Rainer Goellner wrote:
Das ist der relevante Schaltungsteil
...mit einer kleinen Korrektur (Pin4 von IC2)

IC1a
_________
+Uv | | +Ua
O-------------o--|In Out|--o------------------o----O
| 2| adj |3 | |
| '---------' | |
off | 1| ___ | |
O----o---o----|------ o-|___|-o |
| | | | R1a | |
,-, | | | | |
| |<-' +| | |+ ,-,
| |P1 ### === ### | |
'-' --- |C3 --- | |R2a
| |C1a | |C2a '-'
| | | | |
O----|--o-----o-------o-------o-------------o----|----O
GND | | | | | | GND
| V |+ |+ +5V | |
| - ### ### O | |
| |D1 --- --- | | |
| V |C1b |C2b 7|/|3 | |
| - | | IC2/+|--' ,-,
| |D2 | ,-------|---o---< | | |
'- o | | | | 6 \-|--o-->| |P2
| | | | === 4|\|2 | '-'
,-, | | | |C4 | | |
| | | | ___ | '----|----' ,-,
| |R3 | o-|___|-o | | |
'-' | | R1b | O | |R2b
| | ___1|____ | -Uv '-'
| | 3| adj |2 | |
O-------o-----o--|In Out|--o------------------o----O
-Uv | | -Ua
'---------'
IC1b

Also wenn das Teil bei -Ua schwingt (C2b verabschiedet sich)
und der LM337 in Ordnung ist, würde ich mal folgendes ausprobieren:
einen zusätzlichen C von adj (LM337) nach Masse (100n reichen wohl)
plus einen zusätzlichen Widerstand (100 Ohm) vom Ausgang des IC2 zu
adj.
Just a guess, Jens

 

[Rainer Goellner]

MaWin wrote:

"Rainer Goellner" <rgoellner@gmx.de> schrieb im Newsbeitrag
news:432FE8DF.4000305@gmx.de...

Was die Stabilität angeht, suche ich immer noch nach
einer halbwegs qualifizierten Aussage. "Typischer
Elektor-Murks" reicht mir da irgendwie nicht so recht.

Verbinde R2a mit Pin1 vom 317, R2b mit Pin1 vom 337 (und damit
dem Ausgang des LM358) und nimm wieder die Originalwerte
und entferne ggf. C4 zur Stabilitaet.

Hab eben R2a/b umgebaut, C4 steckt noch (is' so
kalt und dunkel da draussen). Funktioniert,
sagt sogar mein gerade wiederbelebter Oskar.
Jetzt wüßt ich nur noch gern, _wieso_ es so
funktioniert (und anders nicht).

Und, vielleicht etwas OT, dafür aber nicht so
bös gemeint wie es vielleicht klingt, was ich
tun kann, um in Zukunft ohne diese Umwege eine
Antwort zu bekommen.

Jedenfalls schon mal vielen Dank,
Rainer

 

[MaWin]

"Rainer Goellner" <rgoellner@gmx.de> schrieb im Newsbeitrag
news:43306553.1040907@gmx.de...

was ich tun kann, um in Zukunft ohne diese Umwege eine
Antwort zu bekommen.

Du hast alles richtig gemacht, naemlich ausfuehrlich beschrieben

was los ist inklusive Schaltplan. So wuenscht man sich das in
einer NG.
Das in deinem Schaltplan ein Fehler war, war Pech, zumal die
falsche Verbindung sehr gut zum beschriebene Fehlverhalten passte.
So erforderte es halt einen zweiten Anlauf.

Axel ist dazu das genaue Gegenteil. Erst zu faul zum klicken,
dann zu faul die Textpassage zu finden die nun wirklich nicht
so schwer zu finden war, und dann noch Ausreden erfinden.

Jetzt wüßt ich nur noch gern, _wieso_ es so
funktioniert (und anders nicht).

Dein urspruenglicher Schaltplan hatte ein Bootstrap-Problem:
Der OpAmp bekommt erst Spannung durch den Spannungsregler,
den der OpAmp seinerseits aber erst hochregeln muss.
So was geht manchmal, je nach Chip, jenachdem wer zuerst
reagiert, manchmal gar nicht, manchmal nur wenn belastet oder
unbelastet, und manchmal schwingt's.

Der korrigierte Schaltplan hatte immer noch ein Problem:
Die Spannungsregelscheife fuer den negativen Regler bestand
aus dem OpAmp und dem Spannungsregler hintereinandergeschaltet.
Waere es nur der OpAmp alleine, funktioniert das (liefert
aber nur wenig Strom).
Der Spannungsregler am OpAmp-Ausgang verstaerkt zusaetzlich.
Eigentlich nur den Strom, und das waere ok, aber weil er nicht
ein schneller Transistor ist sondern ein komplexer IC ist,
fuehrt das zu zusaetzlicher Verzoegerung.
Der OpAmp moechte also hochregeln, geht mit seinem Ausgang hoch.
Im Normalfall bekommt er das Korrektursignal sofort an seinem
Eingang. Darauf in der Chip intern ausgelegt (intern kompensiert).
Bei der Elektor-Schaltung bekommt er aber die Reaktion erst
verzoegert, weil das Signal noch durch den Spannungsregler muss.
Fuer die lange Zeit reicht die Kompensation des OpAmps nicht.

Kein Problem, man kann extern kompensieren. Hat die Elektor
auch dran gedacht, und spendiert C4. Dummerweise wirkt so ein
C nicht nur vom Ausgang auf den Eingang (transportiert also
schnell Aenderungen des Signals vom Ausgang korrigierend zum
Eingang zurueck und laesst dann langsam nach wenn der Rest der
Regelstrecke - der Spannungsregler - folgen konnte), sondern
er wirkt in dieser Schaltung auch rueckwaerts, verfaelscht das
Eingangssignal wenn am Ausgang jemand rumzappelt [3].
Und das hat Elektor nicht bedacht. Und deswegen schwingt's.

Jens sein Vorshlag entkoppelt zwar diese Rueckwirkung,
aber er macht die Regelschleife noch langsamer, C4 wuerde man
wohl erhoehen muessen, der negative Ausgang regelt dann sehr
langsam.

Ich habe das so umgebaut, das erst mal die genau zur positiven
Spannung passende negative Spannung vom LM358 direkt erzeugt wird
(Schaltung als Invertierer).
Der LM337 haengt dann nur noch als Verstaerker dran.
Er ist nicht in die Regelschleife des OpAMps einbezogen.
Daher hat der OpAmp nun auch keine Stabilitaetsprobleme mehr,
er ist stabil fuer Verstaerkung -1 ausgelegt, das geht sogar
ohne die externe Kompensation durch C4.
Der LM337 regelt selber. Allerdings genau 1.27V hoeher als
die vom OpAMp vorgegebene Spannung an Adj.
Also musste das Vergleichssignal auch 1.27V kleiner sein,
also von Adj vom LM317 abgenommen werden. Daher R2a umgehaengt.

--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

 

[Axel Berger]

*Rainer Goellner* wrote on Tue, 05-09-20 10:14:

Meinst du genau das Teil aus der Elektor, mit dem ich Probleme habe?
Oder allgemein ein LM317?

Letzteres. Es war vor meinem ersten Vordiplom ein Geschenk von einem
Kommilitonen nach einer Anleitung aus der Elo als der Baustein noch
ganz neu war und läuft immer noch bestens.

 

[Rainer Goellner]

MaWin wrote:

"Rainer Goellner" <rgoellner@gmx.de> schrieb im Newsbeitrag
news:43306553.1040907@gmx.de...

Jetzt wüßt ich nur noch gern, _wieso_ es so
funktioniert (und anders nicht).
...
Der korrigierte Schaltplan hatte immer noch ein Problem:
Die Spannungsregelscheife fuer den negativen Regler bestand
aus dem OpAmp und dem Spannungsregler hintereinandergeschaltet.
...
Das hat mich von Anfang an verwirrt. Endlich hab ich

'ne Begründung, warum es instabil war.

Ich habe das so umgebaut, das erst mal die genau zur positiven
Spannung passende negative Spannung vom LM358 direkt erzeugt wird
(Schaltung als Invertierer).

Hat bei mir etwas gedauert, bis ich den Inverter mit
Eingangs- und Rückkopplungswiderstand gesehen habe
und nicht mehr eine Art Komparator am Spannungsteiler.

Hab noch ein paar verschiedene Belastungen ausprobiert.
Das Teil macht nun tatsächlich so etwa, was es soll.
Herzlichen Dank für die Aufklärung,
Rainer

 

[Rainer Goellner]

MaWin wrote:

"Rainer Goellner" <rgoellner@gmx.de> schrieb im Newsbeitrag
news:43306553.1040907@gmx.de...

Jetzt wüßt ich nur noch gern, _wieso_ es so
funktioniert (und anders nicht).
...
Der korrigierte Schaltplan hatte immer noch ein Problem:
Die Spannungsregelscheife fuer den negativen Regler bestand
aus dem OpAmp und dem Spannungsregler hintereinandergeschaltet.
...
Das hat mich von Anfang an verwirrt. Endlich hab ich

'ne Begründung, warum es instabil war.

Ich habe das so umgebaut, das erst mal die genau zur positiven
Spannung passende negative Spannung vom LM358 direkt erzeugt wird
(Schaltung als Invertierer).

Hat bei mir etwas gedauert, bis ich den Inverter mit
Eingangs- und Rückkopplungswiderstand gesehen habe
und nicht mehr eine Art Komparator am Spannungsteiler.

Hab noch ein paar verschiedene Belastungen ausprobiert.
Das Teil macht nun tatsächlich so etwa, was es soll.

Danke euch für die Aufklärung, werd euch wieder heimsuchen ;-)

Rainer