laengsgeregeltes Netzteil. zu hohe Spannung

[Leo Baumann]

Am 23.04.2020 um 23:07 schrieb Helmut Schellong:
> Warum schreibst Du "Standartwerk"?

Weil ich mich vertippt habe.

 

[Hans-Peter Diettrich]

Am 23.04.2020 um 22:15 schrieb Klaus Butzmann:

Allerdings kein SMD 0603 Ferrit, sondern Eisenblech und Kupfer,
hab was von 1 Henry als nicht ungewĂśhnlichen Wert im Kopf.

Bei RĂśhrenradios war das noch Ăźblich, da wurde der Lautsprecher oft noch
elektrisch vormagnetisiert. Allerdings wurde dabei der Stromfluß vom
Lade- in den Siebelko geglättet, sonst hätte man den Ripple ja hÜren kÜnnen.

DoDi

 

[Leo Baumann]

Am 23.04.2020 um 22:20 schrieb Hans-Peter Diettrich:

Am 23.04.2020 um 18:14 schrieb Leo Baumann:
Am 23.04.2020 um 18:08 schrieb Axel Berger:
Doch. In diesem Fall hat Helmt einmal vollkommen und zweifelsfrei recht.

NĂś - meine Behauptung folgt aus I=C*U/t ...

Den Unterschied zwischen Gleich- und Wechselspannung hast Du anscheinend
verpennt :-(

Die Tatsache, dass der Diodenspitzenstrom kleiner wird, wenn man die
Trafoleerlaufspannung von Ăźber 100 V auf 75 V reduziert geht sogar
sinngemäß aus dieser Gleichspannungsformel hervor.

Ebenfalls geht daraus sinngemäß hervor, dass der Stromflußwinkel kleiner
wird.

Ich fang hier bestimmt nicht mit Differentialgleichungen an, das
versteht der Helmut Schellung nämlich nicht. Ich habe mich nur angepasst.

 

[Juergen]

Am Thu, 23 Apr 2020 21:50:41 +0200 schrieb Hans-Peter Diettrich

>Zu hohe Spannung wird bei einem Netztrafo schwierig.
Hm. Ich hatte mir ßberlegt, wenn in der Sekundärwicklung mehrere
Windungen Kontakt haben geht die Spannung hoch.

Wichtig ist, daß
der Trafo keinen Windungsschluß hat, dazu sollte man den Leerlaufstrom
ĂźberprĂźfen.

Vermutlich auf der Primärseite, ersatzweise die Leistungsaufnahme des
Netzteils im Leerlauf?

cu.
Juergen

--
\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
\ Freie Bits fĂźr freie Buerger \
\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\

 

[Helmut Schellong]

On 04/23/2020 23:25, Leo Baumann wrote:

Ich fang hier bestimmt nicht mit Differentialgleichungen an, das versteht der
Helmut Schellung nämlich nicht.

So?

http://www.schellong.de/img/math/laplace.jpg



--
Mit freundlichen Grüßen
Helmut Schellong var@schellong.biz
www.schellong.de www.schellong.com www.schellong.biz
http://www.schellong.de/c.htm
http://www.schellong.de/htm/audio_proj.htm
http://www.schellong.de/htm/audio_unsinn.htm

 

[Axel Berger]

Leo Baumann wrote:

Die Tatsache, dass der Diodenspitzenstrom kleiner wird, wenn man die
Trafoleerlaufspannung von Ăźber 100 V auf 75 V reduziert

Wo kommst Du denn auf einmal damit her? Deine Behauptung war, der
Spitzenstrom sinke mit größeren Glättungskondensator, was impliziert,
daß alles, von dem nicht explizit anderes gesagt wird, gleich bleibt.

Die Ladung pro Halbwelle ist vom Ausgang vorgegeben, der Flußwinkel vom
Spannungsabfall. Wenn dann im zweiten Schritt, um die nötige
Regelspannung in den Minima zu gewährlisten, die Spannung am Trafo
angehoben wird ändert sich fast gar nichts, auf jeden Fall sehr viel
weniger als vorher mit der Verkleinerung des Elkos.

Großer Elko => große Stromspitze in kleiner Zeit.


--
/Ż\ 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 http://berger-odenthal.de
/ \ Mail | -- No unannounced, large, binary attachments, please! --

 

[Helmut Schellong]

On 04/23/2020 23:22, Hans-Peter Diettrich wrote:

Am 23.04.2020 um 22:15 schrieb Klaus Butzmann:

Allerdings kein SMD 0603 Ferrit, sondern Eisenblech und Kupfer,
hab was von 1 Henry als nicht ungewĂśhnlichen Wert im Kopf.

Bei RĂśhrenradios war das noch Ăźblich, da wurde der Lautsprecher oft noch
elektrisch vormagnetisiert. Allerdings wurde dabei der Stromfluß vom Lade- in
den Siebelko geglättet, sonst hätte man den Ripple ja hÜren kÜnnen.

Den habe ich massiv gehĂśrt, in einem RĂśhrenfernseher.


--
Mit freundlichen Grüßen
Helmut Schellong var@schellong.biz
www.schellong.de www.schellong.com www.schellong.biz
http://www.schellong.de/c.htm
http://www.schellong.de/htm/audio_proj.htm
http://www.schellong.de/htm/audio_unsinn.htm

 

[Axel Berger]

Hans-Peter Diettrich wrote:

Den Unterschied zwischen Gleich- und Wechselspannung hast Du anscheinend
verpennt :-(

Nö, die Rede ist hier von Momentanwerten.


--
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[Leo Baumann]

Am 24.04.2020 um 00:00 schrieb Axel Berger:
> Großer Elko => große Stromspitze in kleiner Zeit.

Nicht wenn die Transformatorspannung bei großem Elko stark verringert wird.

 

[Hans-Peter Diettrich]

Am 24.04.2020 um 00:28 schrieb Juergen:

Am Thu, 23 Apr 2020 21:50:41 +0200 schrieb Hans-Peter Diettrich

Zu hohe Spannung wird bei einem Netztrafo schwierig.
Hm. Ich hatte mir ßberlegt, wenn in der Sekundärwicklung mehrere
Windungen Kontakt haben geht die Spannung hoch.

Ich muß mich korrigieren, beides ist falsch. Das Magnetfeld wird von
einer (primären) Spule erzeugt, mit x Volt/Windung, ca. 0,5V/Windung bei
diesem Trafo. An jeder (sekundären) Wicklung entsteht die der
Windungszahl entsprechende Spannung - Verluste erst mal vernachlässigt.
Bei einem Kurzschluß in der Primärwicklung verteilt sich die Spannung
auf weniger Windungen, also mehr Volt/Windung, die Sekundärspannung
steigt. Beim Kurzschluß in der Sekundärwicklung sinkt die Spannung,
entsprechend der verbleibenden Windungszahl.

Aber dann kommen die Verluste, einmal in den kurzgeschlossenen
Spulenteilen, an deren Kupferwiderstand ja auch die der Windungszahl
entsprechende Spannung anliegt. Bei einem Kurzschluß in der
Primärwicklung erhÜht sich auch noch die Feldstärke, da sich die
Spannung auf weniger Windungen verteilt. Gerät dadurch der Kern in die
Sättigung, dann erhÜht sich der Primärstrom zusätzlich durch die
geringere Induktivität.

Wichtig ist, daß
der Trafo keinen Windungsschluß hat, dazu sollte man den Leerlaufstrom
ĂźberprĂźfen.

Vermutlich auf der Primärseite,

Klar, im Leerlauf fließt sekundär kein Strom, sonst ist das kein Leerlauf.

ersatzweise die Leistungsaufnahme des
Netzteils im Leerlauf?

Das enstpricht etwa der Strommessung bei bekannter Spannung.

Ein Stelltrafo ist hier ganz hilfreich, damit man die Spannung langsam
hochdrehen kann und bei zu hohem Strom gleich abbreichen kann.

DoDi

 

[Juergen]

Am Thu, 23 Apr 2020 21:50:41 +0200 schrieb Hans-Peter Diettrich

>Zu hohe Spannung wird bei einem Netztrafo schwierig.

Okay, ich hatte die Trafogleichung wohl falsch herum im Kopf.


cu.
Juergen

--
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\ Freie Bits fĂźr freie Buerger \
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[Sebastian Wolf]

Am 23.04.2020 um 23:02 schrieb Helmut Schellong:

Ich stellte fest, daß prompt meine Patente in Zweifel gezogen werden.
Meine Reaktion:
Ein Link auf meine 13 Jahre alte Webseite:

http://www.schellong.de/pat.htm

Das ist nicht dein Patent.

 

[Marte Schwarz]

Hi Andreas,

Klaus Butzmann wrote:
Sinnvollerweise 10 StĂźck ordern und auf gleichen Hfe ausmessen,
die Schaltung macht die Strombegrenzung nur Ăźber einem der vier
Endtransistoren.

Da sind so komische Rechtecke an den Pfeil-AnschlĂźssen der Transistoren.
Was die wohl bedeuten mĂśgen...

Klaus hat eben das Prinzip der Symmetrierwiderstände noch nicht verstanden.

@ Klaus: Bei 20 A auf 4 Transistoren verteilt, sind das immerhin 750 mV
pro Emitterwiderstand. Sooo viel Unterschied stellt sich an den Ube dann
doch nicht ein, dass da nennenswerte Asymmetrien auftreten, vor alleem,
wenn die Teile, wie meist Ăźblich, auf einem KĂźhlkĂśrper sitzen.

Marte

 

[Marte Schwarz]

Hi Manuel,

Ich habe auch eine Weile versucht die Schaltung zu verstehen. Wenn ich
drauf angewiesen wäre, wßrde ich das wohl mal simulieren mßssen um zu
verstehen was da passiert.

???

Das ist schonmal ein ziemlich spezieller Trafo. So einfach "von der
Stange" bekommt man das nicht.

Wo liegt das Problem?

Ich kann mir eigentlich nur vorstellen,
dass man die 18V zusätzlich zu den 15V genommen hat, weil man befßrchtet
hat den Basisstrom der 2N3055 bei hoher Ausgangslast nicht mehr liefern
zu kĂśnnen. Und alles auf 18V deshalb nicht, weil dann 3V*20A mehr zu
verheizen wären.

Nee, das ist einfach deshalb schon clever, weil man dann im
Highsidezweig mit NPN-Transistoren arbeiten kann und trotzdem nicht eine
Menge Spannung verheizen muss.

Allerdings ist 12 Watt rein fĂźr die Regelung auch ein Wort... Das ganze
Ding dßrfte ziemlich viel Kßhlfläche oder gar einen Lßfter brauchen.

Das haben analoge Teile ohne Umschaltung der Spannungsabgriffe so an
sich. Und wenn man mit 2N3055 arbeiten will, dann brauchts eben kernige
BasisstrĂśme.

Referenzspannungsquelle: 270 Ohm Widerstand und ZPD4.7.
Spannungsmessung: 4K7-Poti und 200 Ohm Widerstand (Teiler)

Wie der eigentliche Regelkreis mit seinen vielen Dioden funktionieren
soll ist fĂźr mich jetzt nicht auf den ersten Blick ersichtlich. Schade
das es zum Schaltbild keinen Text gibt.

Wieso, das ist doch geradlinig designt. T3 vergleicht die geteilte
Ausgangsspannung mit der Summe von ZPD4.7 + Ube. Wollte die
Ausgangsspannung steigen, wĂźrde der Kollektor von T3 die Basisspannung
vom 2N1711 und damit auch in direkter Linie die Basisspannungen der
2N3055 nach unten ziehen. Auf gut Deutsch, das stabilisiert sich
(zumindest statisch betrachtet).

Aber irgendwie würde ich nicht ausschließen das "Kurzschluss" und
"Überlast" doch Einfluss auf die Regelung haben.

Sollen sie doch. Wenn die Ausgangsspannung durch einen Kurzschuss,
wohlbemerkt, nicht durch Überlast, unter ca 3 V fallan sollte, wird T1
in die Regelung eingreifen und den Leistungstransistoren die
Basisspannung runterreißen, so dass die Ausgangsspannung nicht mehr als
ca 3 V werden sollten. Ob das nun effektiv für einen Kurzschlußschutz
erachtet wird, sei dahingestellt, Die LED1 leuchtet dann jedenfalls.
Wenn das so gefordert war, dann passt das. Wer einen Dauerkurzschluß
absichern will, wird sich darauf nicht verlassen wollen. Da wir das
Lastenheft nicht kennen, ist der Rest philosophisch.

Die waagerechte Leitung
die rechts vom 1,5K-Widerstand weggeht wirkt "irgendwie" auf die
Regelung der Spannung. Beide LEDs sind da drauf. Wenn die Transistoren
T1 oder T2 schalten ziehen die Ăźber die LEDs diese Leitung "hoch" auf
Ausgansniveau minus Drop am Transitor minus Flusspannung der LED. Die
LEDs haben keinen eigenen Vorwiderstand...

Nein, die ziehen die Basisspannungen der Leiostungstransistoren runter.
D1 bis D3 sind dazu da, die Flußspannungen der LEDs zu kompensierenBis
zur Ausgangsspannung sind es sechs Si-Dioden-Flußspannungen zzgl der max
750 mV an den Emitterwiderständen, die die "waagrechte Leitung" ßber der
Ausgangsspannung liegt.

T2 ist letztlich auch klassisch als Strombegrenzung ausgefĂźhrt. das 1 K
Poti teilt die Spannung an einem Emitterwiderstand und T2 vergleicht
diese Spannung mit seiner Ube-Flußspannung. Steuert der Transistor T2
durch, zieht er die Basiispannungen so weit runter, dass nicht mehr als
die am 1 k justierte Genzstromstärke voprgibt. Der Ausgangsstrom bleibt
also in erster Näherung konstant begrenzt. Ab einer Ausgangsspannung
unter 3 V zeigt LED 1 dieses zusätzlich an und interpretiert das dann
als Kurzschluss. Wenn man mal einen steifen Trafo mit den 15 V bei 20 A
annimmt, und bei 20 A den Spannungsabfall am Gleichrichter mit 2 V
annähert, dann bleiben ßber die Leistungstransistoren noch 18,5 V, die
im Kurzschlußfall auf 370 W zu verheizen sind. Daraus erklärt sich die
Dimensionierung der 4 2N3055.

Aber wie gesagt: So richtig blicke ich da nicht durch. Analog-Design ist
schon ein Thema fĂźr sich...

In dem Fall doch gar nicht so schlimm. Ich hätte es sicher nicht so
angeordnet gezeichnet, aber da habe ich schon viel Schlimmeres gesehen.

Marte

 

[Marte Schwarz]

Hi Hans-Juergen,
Sowohl T1 als auch T2 sollen dafĂźr

sorgen, dass das Basispotenzial des 2N1711 soweit angehoben wird, damit
der ganze Kram dahinter Stromlos wird.

Gesenkt wolltest Du schreiben. Stromlos wird es auch nicht, sondern auf
20 A begrenzt.
Fehlersicherheit war wohl nicht das Entwicklungsziel.

Marte

 

[Marte Schwarz]

Hi Hans-Juergen,

> Der genannte Kurzschluss soll von T1 bzw. T2 bewerkstelligt werden.

T2 hat mit dem Kurzschluß nur insofern zu tun, als dass bei diesem eben
auf 20 A begrenzt wird.

> Allerdings werden die nicht so richtig in die Sättigung getrieben

Sollen sie ja auch gar nicht, zumindest nicht T2.

Marte

 

[Marte Schwarz]

Hi Helmut,

> D4 schĂźtzt auch die EB-Strecke des T1 vor zu hoher Spannung.

Ich lerne gerne dazu. Kannst Di mir diese Schutzfunktion erklären?

> D5 reduziert die Ausgangsspannung nach Ausschalten (Ladungen).

Die Funktion von D5 erschließt sich mir auch noch nicht so recht.

> D6+D7 eliminieren unerwĂźnschte Spannungsrichtung.

D6 geht sofort kaputt, wenn man den Akku verpolt anschließt, für D7 kann
ich auch keine sinnvolle Funktion entnehmen.

> U.a. 100uF ist dem schlechten Konzept geschuldet.

Welchen der beiden 100 Âľ meinst Du nun?
Die Kondensatoren hat man eben reingebastelt, dass es nicht mehr schwingt.

Es ist eleganter und weniger aufwendig, durch eine hohe
BrummunterdrĂźckung durch die Transistoren die Ausgangsspannung
zu glätten, als durch die immense Kapazität von 40000uF.

Nun ja, Du kannst weniger Siebelkos nur durch hÜhere Sekundärspannung
ausgleichen. Was die Siebelkos nach knap 10 ms nicht mehr an Spannung
vorhalten, kÜnnen auch die besten Längsregler nicht mehr ausregeln.

> Konzeptionell viel besser ist hier eine Differenzstufe.

Wenns denn gefordert war. Wie stabil die Ausgangsspannung Ăźber die Last
zu regeln war, stand uns nie zur VerfĂźgung. Die Regelung ist sehr
einfach und preiswert gemacht. Wenn man 's ein bisschen besser haben
wollte, hätte man anstelle T3 ein TL431 einsetzen kÜnnen, aber T3 mit
ZPD4.7 machen das gar nicht so schlechtDie Temparaturabhängigkeit der
4,7 V Zener kompensiert die Ube von T3 schon gar nicht schlecht.
Klassische alte Analogtechnik aus den frßhen 70er Jahren hätte ich jetzt
mal getippt. Damals waren ICs einfach noch teuer.

Marte

 

[Marte Schwarz]

Hi Rainer,

Viele "Industrie-Schaltungen" sind nach einem "Konzept" entstanden.
Das hat dann nicht funktioniert, und man hat solange rumgebastelt,
bis es irgendwie (z.B. unerklärlicherweise) funktioniert hat.

;-)

> Haben alle von/bei der frĂźhen Elektor gelernt ;-)

Anscheinend. An den Hochschulen lernt man das auch schon lange nicht
mehr. Woher also sonst?
Die heutzutage in Elektor präsentierten Schaltungen sind entweder gar
nicht erklärt, noch viel schlimmer oder beides.

Marte

 

[Marte Schwarz]

Hi Leo,

Helmut Schellongs eingebildete, elegante Unterdimensionierung von C
fĂźhrt dazu, das das System Trafo-Gleichrichter-C dauernd nahe an den
Zustand des ersten Einschaltens bettieben wird - das ist bekanntlich
fĂźrchterlich ungĂźnstig.

Nicht wirklich. Die Zeit in der der Gleichrichter den Strom liefern darf
wird deutlich gĂźnstiger verteilt. Das kann man nicht nur so
eindimensional betrachten. Letztlich ist und bleibt es die Frage, welche
Ziele der Auftraggeber hatte. Solaneg diese unbekannt bleiben, sind alle
Optimierungsvorschläge hinfällig. Wir wissen auch nicht, wann die
Schaltung entworfen wurde. Ein zeitgemäßes Design ist es sicher nicht mehr.

Marte

 

[Marte Schwarz]

Hi Leo,

Am 23.04.2020 um 14:40 schrieb Helmut Schellong:
Und der Strom durch den kleineren C wird kleiner.

Das stimmt doch gar nicht. Bei erhĂśhter Trafospannung steigt der
Spitzendiodenstrom, auch bei kleinerem C und der Stromflusswinkel wird
kleiner, daraus folgt, der Crestfaktor der Gleichrichterschaltung steigt.

Ohne jetzt Helmut pauschal recht geben zu wollen, aber Deine These war
mir jetzt nicht eingeleuchtet. Da hat Helmut schon recht. Je kleiner der
Kondensator, desto länger ist die Zeit des Nachladens, entsprechend
sinkt der Spitzenstrom. Die hĂśhere Spitzenspannung kĂśnnte man hier (mit
einem separaten Gleichrichter und Siebzweig) tatsächlich sinnvoll
nutzen, um die Steuerspannung zu generieren.
Letztlich bleibt doch aber die Frage: Was will man machen? Das alte
Netzteil umkonstruieren wird wirtschaftlich nicht sinnvoll sein, weil es
einem Neubau gleichkäme. Das wiederum ist angesichts des Verlusts der
teuersten Komponente unwirtschaftlich, also ist es müßig hier an einer
alten Schaltung optimieren zu wollen.

Was soll also die ganze Diskussion hier, ausser der Profilierungssucht
einiger Ausdruck zu verleihen?
Andererseits find ich es geradezu spannend, wenn hier auch mal wieder
ontopic diskutiert wird

Bitte bleibt aber mal ausnahmsweise bei der Sache. Danke

Marte