Netzteil 24 V 10 A wie realisieren

[Tobias Aurand]

Hi

kurze Frage: (ja MaWin ich hab die FAQ gelesen).
Für ein Projekt brauche ich ein Netzteil mit 24V und ca 10A.
Im Keller gammelt ein Trafo 400 VA mit 20 / 24 / 28 V Ausgangs-
spannung rum. So weit also kein Problem.

Die Probleme beginnen allerdings, wenn ich mir überlege,
wie ich aus dem gleichgerichteten und gesiebten Signal
(wobei ich mir über die Größe der Elkos noch Gedanken
machen müsste....)
die 24 V stabilisieren soll. In der FAQ steht der LT1038,
der aber laut LT überholt ist. Außerdem kann der auch
_nur_ 10 A, das hieße für den wäre es Belastungsgrenze
und das muss ja nicht zwingend sein.

Habe darauf mal bißchen im Skript der Elektronik-
Vorlesung geblättert und dachte mir dann eventuell
was mit Längstransistor und zusätzlichem Transistor-
verstärker zu bauen.
Jetzt tut sich bei mir die Frage nach dem Längs-
transisor auf (nach dem anderen aber auch).
Ich denke nicht, das es Sinn machen wird einen
einzigen Transistor zu nehmen und die Spannung
regeln zu lassen. Funktioniert das auch wenn man
ein paar Transistoren parallel schaltet? Wenn ja,
welchen Typ würdet Ihr mir denn empfehlen?
Die ganze Sache soll nicht unbedingt an der
Belastungsgrenze betrieben werden, d.h. 1 oder 2 A
Resevere wären ganz nett.

Hat irgendwer dazu ne Idee parat?
Ach so, das ganze soll die Stromversorgung für ein
paar Schrittmotoren darstellen.


Gruß und Dank

Tobi

 

[Dieter Wiedmann]

Tobias Aurand schrieb:

Für ein Projekt brauche ich ein Netzteil mit 24V und ca 10A.
Im Keller gammelt ein Trafo 400 VA mit 20 / 24 / 28 V Ausgangs-
spannung rum. So weit also kein Problem.
[viel unnötige Gedanken gesnippt]
Ach so, das ganze soll die Stromversorgung für ein
paar Schrittmotoren darstellen.

Wozu ein stabilisiertes NT?


Gruß Dieter

 

[Tobias Aurand]

Wozu ein stabilisiertes NT?

Hi Dieter

weil damit die Schrittmotor IC's gefüttert werden sollen und
auch der Rest der Schaltung stabile Spannung braucht (denke ich).
Gibts die Möglichkeit das auch ohne stabilisiertes NT vernünftig
zu bauen?


Gruß
Tobi

 

[Dieter Wiedmann]

Tobias Aurand schrieb:

weil damit die Schrittmotor IC's gefüttert werden sollen und
auch der Rest der Schaltung stabile Spannung braucht (denke ich).
Gibts die Möglichkeit das auch ohne stabilisiertes NT vernünftig
zu bauen?

Die Spannung im Leistungskreis muss nicht stabilisiert sein, man muss
nur darauf achten, dass die Spannungsfestigkeit des SM-Treibers nicht
überschritten wird. Häng halt mal einen Gleichrichter und Elko ran und
miss Leerlauf- und Nennspannung, ich denke mit der 20V-Wicklung wird das
schon passen. Du darfst den 400VA-Trafo nicht mit so einem
Wandwarzenzwerg vergleichen, der Innenwiderstand ist um Welten geringer.


Gruß Dieter

 

[Juergen Hannappel]

"Tobias Aurand" <Tobias.Aurand@ei.fh-giessen.de> writes:

Wozu ein stabilisiertes NT?

Hi Dieter

weil damit die Schrittmotor IC's gefüttert werden sollen und
auch der Rest der Schaltung stabile Spannung braucht (denke ich).

Trenne halt die Versorgung der Motoren von der des Rests, und
stabilisiere nur da, wo noetig.

--
Dr. Juergen Hannappel http://lisa2.physik.uni-bonn.de/~hannappe
mailto:hannappel@physik.uni-bonn.de Phone: +49 228 73 2447 FAX ... 7869
Physikalisches Institut der Uni Bonn Nussallee 12, D-53115 Bonn, Germany
CERN: Phone: +412276 76461 Fax: ..77930 Bat. 892-R-A13 CH-1211 Geneve 23

 

[Tobias Aurand]

Hi

werd ich mal testen.
Jetzt aber mal rein interessehalber,
wie würde ich so was denn generell stabilisiert bekommen?
Es ist durchaus möglich, das ich das Netzteil noch für was
anderes verwenden will, wo ich dann die stabilen 24 V brauche.

Aber das mit dem unstabilisierten werd ich auf jeden fall mal
testen. Mal gucken was die Treiber dazu so sagen, bzw. die
Motoren.

Gruß

Tobi

 

[Dieter Wiedmann]

Tobias Aurand schrieb:

Jetzt aber mal rein interessehalber,
wie würde ich so was denn generell stabilisiert bekommen?
Es ist durchaus möglich, das ich das Netzteil noch für was
anderes verwenden will, wo ich dann die stabilen 24 V brauche.

Man kann mehrere Längsregler-ICs parallel schalten, muss aber
Stromverteilwiderstände verwenden. Ansonsten kann man auch sowas nehmen:
http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/500000-524999/510464-sp-01-en-festspannungsnetzgeraet_13_8v_12a.pdf
Die höhere Spannung ist kein Problem, aber um das Ding auch noch
kurzschlussfest zu machen muss man die Endstufe verstärken.
Am effizientesten wäre natürlich ein Schaltregler, ist aber bei 24V/10A
auch schon etwas anspruchsvoller.


Gruß Dieter

 

[MaWin]

Tobias Aurand <Tobias.Aurand@ei.fh-giessen.de> schrieb im Beitrag <bm8pkk$3mk$02$1@news.t-online.com>...

In der FAQ steht der LT1038, der aber laut LT überholt ist.

Na ja, der ist im TO3-Gehaeuse, das mag man als Hersteller natuerlich nicht mehr.
Aber zu kaufen gibt es ihn an jeder Ecke. Leider ist teuer.

Außerdem kann der auch _nur_ 10 A, das hieße für den wäre es
Belastungsgrenze und das muss ja nicht zwingend sein.

Na ja, die Strombegrenzung greift auch erst bei ca. 15A, passt also
gut zum Schutz des Trafos vor Uberlastung.

Habe darauf mal bißchen im Skript der Elektronik-
Vorlesung geblättert und dachte mir dann eventuell
was mit Längstransistor und zusätzlichem Transistor-
verstärker zu bauen.

Nun, wenn man die Performance-Daten der Spannungsregler-ICs erreichen
will, wird's nicht leicht: Drop Out < 3V, Kurzschlussschutz, Uebertemp-
Schutz, SOA-Schutz.

Rechnen wir mal pro Sekundaerwicklung Minimalspannung
(-10% Netzunterpsannung, volle Last, 20% Ripple am 12000uF Elko)
und Maximalspannung (10% Netzueberspannung, keine Last)

20V: 18.9V bis 31.1V
24V: 23V bis 37V
28V: 27V bis 43V

Also reicht gerade mal die 28V Wicklung fuer deine 24V bei 3V Dropout.
Bei voller Last bei hoher Netzspannung (pro Halbwelle von 41V fallend
auf 33V, also 37V im Mittel) entstehen 10A*13V = 130 Watt als Verlust
am LT1038/78P24.

Und 28V gleichgerichtet sind 40V und daraus willst du 10A = 400W,
also passt der 400VA Trafo gerade so.

Du muesstest mit diskretem Aufbau also diese 3V Dropout halten.
Eine 27V Z-Diode mit 3-fach Darlington-Emitterfolger geht also schon nicht,
weil die 27V dein oberes Limit sind, es gaebe keine Moeglichkeit den
Strom fuer die Z-Diode (per Vorwiderstand oder Stromquelle) ohne
zusaetzliche Hilfsspannung zu erzeugen.

Auch einen 3-fach Darlington an einen OpAmp-Ausgang zu haengen faellt
aus, weil das mindestens 4.5V mehr verlangt als du am Ausgang haben
willst.

Es muesste eine Konstruktion der Art werden, das die Basis des (der 2
Parallelen ?) NPN Leistungstransi an einem PNP-Transi haengt, es flissst
also Strom wenn Strom aus der Basis des PNP nach Masse geleitet wird.
Das kann man per Differenzverstaerker aus 2 NPN Kleinleistungs-Transis machen,
die mit Emitter zusannenhaengen und wo bei einem die Basis an einer
Referenzspannungsquelle (sagen wir 6.2V Z-Diode 1N824 um bei dirkreten
Bauteilen zu blieben), die Basis vom anderen an einem Spannungsteiler am
Ausgang haengt. Dann noch eine Strombegrenzung mit Transi mit 0.07 Ohm
Shunt zwischen B und E, der Strom vom Leistungstransi abzieht.
Geschickt plazierte Kondensatoren machen das dann hoffentlich regelstabil.

Ich zaehle so 6 Transistoren.
--
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.

 

[Tobias Aurand]

Man kann mehrere Längsregler-ICs parallel schalten, muss aber
Stromverteilwiderstände verwenden.
Hi

kannst Du das eventuell mal näher ausführen? Also sowas wie
7824 oder so parallel oder was meinst Du genau?
Ich dachte wenn ich die einfach nur nebeneinander hänge fängt
das ganze an zu schwingen?!
Sorry das ich mich hier so blöd anstelle aber ich studiere
Informationstechnik
und keine Automatisierungstechnik und da ist mir alles was über
1 A oder so geht doch recht fremd *G*

Gruß
Tobi

 

[MaWin]

Tobias Aurand <Tobias.Aurand@ei.fh-giessen.de> schrieb im Beitrag <bm9cpd$1df$03$1@news.t-online.com>...

Man kann mehrere Längsregler-ICs parallel schalten, muss aber
Stromverteilwiderstände verwenden.

kannst Du das eventuell mal näher ausführen? Also sowas wie
7824 oder so parallel oder was meinst Du genau?

Na ja, so gut funktioniert das nicht.

Wenn wir jedem 7824 maximal 1A zutrauen wollen, nominell 800mA (weil wir nur 12
parallel schalten wollen) und minimal 600mA,
und (nach Datenblatt) der 7824 minimal 23V, nominell 24V und maximal 25V produziert,
dann muss der Stromverteilungswiderstand zu einem Spannungabfall von 1V bei 0.2A
fuehren, also 5 Ohm betragen. Das bewirkt jedoch einen Spannungabfall von 4V, aus
dem 7824 kommen also nur nich 20V raus, mit sehr schlechter Laststabilitaet von
-20%. Die Zahlen werden zwar besser wenn wir 20 parallelschalten und nominell nur
500mA durch jeden Regler schicken, aber die Zahlen sind immer noch nicht gut.
Nein, parallelschalten geht nur mit praezise abgeglichenen Linearreglern,
LTxxxx (LT1038 z.B. hat das im Schaltungsvorschlag), aber die sind teuer.

+----+
+---|7824|--5R--+
| +----+ |
| +---+ |
| | +----+ |
in --+-(-|7824|--5R--+-- out
| | +----+ |
| +---+ |
: : +----+ : (insgesamt 12)
+-(-|7824|--5R--+
| +----+
+---+
|
GND
--
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.

 

[Dieter Wiedmann]

Tobias Aurand schrieb:

kannst Du das eventuell mal näher ausführen? Also sowas wie
7824 oder so parallel oder was meinst Du genau?

Nicht gerade den 7824, aber LM317 ist recht gut geeignet.

Ich dachte wenn ich die einfach nur nebeneinander hänge fängt
das ganze an zu schwingen?!

Ohne geeignete Stromverteilung kannst du drauf wetten.

Sorry das ich mich hier so blöd anstelle aber ich studiere
Informationstechnik
und keine Automatisierungstechnik und da ist mir alles was über
1 A oder so geht doch recht fremd *G*

Mein Rechner braucht aber mehr als 1A.;-)

Aber zurück zum Thema:
____
In | | ___ Out
-o-----|317 |--|___|-o--o---
| |____| | |
| | | |
| .-----' | |
| | | |
| | ____ | .-.
| | | | ___ | | |
'-+---|317 |--|___|-' | |
| |____| '-'
| | |
'-----o--------------o
|
.-.
| |
| |
'-'
|
===
GND
created by Andy´s ASCII-Circuit v1.24.140803 Beta www.tech-chat.de

Nachteil dieser Schaltung ist der größere Innenwiderstand der
Spannungsquelle, das kann man aber durch einen Opamp in der Rückführung
beseitigen. Das zu zeichnen ist mir aber zu aufwändig, bei Interesse
kann ich einen alten Elektorartikel (11/90) scannen.


Gruß Dieter

 

[Tobias Aurand]

Nachteil dieser Schaltung ist der größere Innenwiderstand der
Spannungsquelle, das kann man aber durch einen Opamp in der Rückführung
beseitigen. Das zu zeichnen ist mir aber zu aufwändig, bei Interesse
kann ich einen alten Elektorartikel (11/90) scannen.

Hi Dieter,

danke für das Angebot. Gehe ich recht in der Annahme, das Du in
etwa sowas

http://www.national.com/ds/LM/LM138.pdf (Seite 10)

bzw. sowas

http://www.national.com/ds/LM/LM150.pdf (Seite 8)

meinst?

Spricht was gegen die Verwendung dieser Schaltungen?
Die IC´s (LM338 bzw. LM350) bekomme ich ja beim
Rei****t für _relativ_ wenig Geld im Vergleich zum
LT1038 für 33 Euronen beim Con****.
Wenn das so gehen könnte, noch 1 bis 2 Fragen:

1. Wie groß den Siebelko? Je mehr desto besser?
Ungefähre Größe? 20mF?

2. Wie bekomme ich die beschriebenen 0.1 R auf die
Leiterplatte? Draufätzen?


Gruß und Danke

Tobi

 

[Gert Braet]

Dieter Wiedmann wrote:

Man kann mehrere Längsregler-ICs parallel schalten, muss aber
Stromverteilwiderstände verwenden.

Mal ne blöde Frage: Warum müssen die Ausgänge dieser Regler-ICs verbunden
werden?

Wenn er jedem Motor einen eigenen Regler und eine Kabelverbindung zuordnet
hat er doch automatisch eine Lastverteilung !?

MfG
G.B.

 

[Peter Herttrich]

MaWin <me@privacy.net> wrote:

Tobias Aurand <Tobias.Aurand@ei.fh-giessen.de> schrieb im Beitrag <bm8pkk$3mk$02$1@news.t-online.com>...

In der FAQ steht der LT1038, der aber laut LT überholt ist.

Na ja, der ist im TO3-Gehaeuse, das mag man als Hersteller natuerlich nicht mehr.
Aber zu kaufen gibt es ihn an jeder Ecke. Leider ist teuer.

Außerdem kann der auch _nur_ 10 A, das hieße für den wäre es
Belastungsgrenze und das muss ja nicht zwingend sein.

Na ja, die Strombegrenzung greift auch erst bei ca. 15A, passt also
gut zum Schutz des Trafos vor Uberlastung.

Habe darauf mal bißchen im Skript der Elektronik-
Vorlesung geblättert und dachte mir dann eventuell
was mit Längstransistor und zusätzlichem Transistor-
verstärker zu bauen.

Nun, wenn man die Performance-Daten der Spannungsregler-ICs erreichen
will, wird's nicht leicht: Drop Out < 3V, Kurzschlussschutz, Uebertemp-
Schutz, SOA-Schutz.

Rechnen wir mal pro Sekundaerwicklung Minimalspannung
(-10% Netzunterpsannung, volle Last, 20% Ripple am 12000uF Elko)
und Maximalspannung (10% Netzueberspannung, keine Last)

20V: 18.9V bis 31.1V
24V: 23V bis 37V
28V: 27V bis 43V

Also reicht gerade mal die 28V Wicklung fuer deine 24V bei 3V Dropout.
Bei voller Last bei hoher Netzspannung (pro Halbwelle von 41V fallend
auf 33V, also 37V im Mittel) entstehen 10A*13V = 130 Watt als Verlust
am LT1038/78P24.

Und 28V gleichgerichtet sind 40V und daraus willst du 10A = 400W,
also passt der 400VA Trafo gerade so.

Du muesstest mit diskretem Aufbau also diese 3V Dropout halten.
Eine 27V Z-Diode mit 3-fach Darlington-Emitterfolger geht also schon nicht,
weil die 27V dein oberes Limit sind, es gaebe keine Moeglichkeit den
Strom fuer die Z-Diode (per Vorwiderstand oder Stromquelle) ohne
zusaetzliche Hilfsspannung zu erzeugen.

Auch einen 3-fach Darlington an einen OpAmp-Ausgang zu haengen faellt
aus, weil das mindestens 4.5V mehr verlangt als du am Ausgang haben
willst.

Es muesste eine Konstruktion der Art werden, das die Basis des (der 2
Parallelen ?) NPN Leistungstransi an einem PNP-Transi haengt, es flissst
also Strom wenn Strom aus der Basis des PNP nach Masse geleitet wird.
Das kann man per Differenzverstaerker aus 2 NPN Kleinleistungs-Transis machen,
die mit Emitter zusannenhaengen und wo bei einem die Basis an einer
Referenzspannungsquelle (sagen wir 6.2V Z-Diode 1N824 um bei dirkreten
Bauteilen zu blieben), die Basis vom anderen an einem Spannungsteiler am
Ausgang haengt. Dann noch eine Strombegrenzung mit Transi mit 0.07 Ohm
Shunt zwischen B und E, der Strom vom Leistungstransi abzieht.
Geschickt plazierte Kondensatoren machen das dann hoffentlich regelstabil.

Alternativvorschlag, wie ich sowas mal vor vielen vielen
Jahren gemacht habe: 723 als Regler, der schiebt nen Kleinleistungs-
transitor und der wieder viele Hochleistungstransistoren (2N3055
oder aehnliche in Parallelschaltung mit Emitter-R).
Bei soner Sache muesstem die 28V gerade hinkommen.
Wichtig ist natuerlich, dass die Geschichte nicht von aussen
regelbar ist. Solche Wuensche von 2-24V und 10 oder 20A sind
schon mechanisch ein Problem. Auch der Brueckengleichriechter
ist MASSIV auszulegen, der Einschaltstrom in den Elko ist gewaltig.
um 10 oder 20A ruhig zu kriegen, sind gut 50.000microF faellig.
Anstatt des 723 (der immer noch aktuell wegen seiner Rauschfreiheit
und Stromregelfaehigkeiten ist) kann man natuerlich auch einfachere
LT-Typen nehmen. Warscheinlich gibts heut bessere ICs fuer sowas.
Ich hab schon lange nix mehr gemacht mit viel Strom


Peter



--
_____________________________________________________________________________
Microsoft has been doing a really bad job on their OS.
Linus Torvalds
_____________________________________________________________________________

 

[Dieter Wiedmann]

Gert Braet schrieb:

Mal ne blöde Frage: Warum müssen die Ausgänge dieser Regler-ICs verbunden
werden?

Wenn er jedem Motor einen eigenen Regler und eine Kabelverbindung zuordnet
hat er doch automatisch eine Lastverteilung !?

Lies mal den ganzen Thread.


Gruß Dieter

 

[Dieter Wiedmann]

Tobias Aurand schrieb:

Gehe ich recht in der Annahme, das Du in etwa sowas
http://www.national.com/ds/LM/LM138.pdf (Seite 10)
http://www.national.com/ds/LM/LM150.pdf (Seite 8)
meinst?

Ja, das ist vergleichbar.

Spricht was gegen die Verwendung dieser Schaltungen?
Die IC´s (LM338 bzw. LM350) bekomme ich ja beim
Rei****t für _relativ_ wenig Geld im Vergleich zum
LT1038 für 33 Euronen beim Con****.

Mein Spieglein sagt: LM317 (TO-220) ist noch tausendmal billiger als
die.

1. Wie groß den Siebelko? Je mehr desto besser?
Ungefähre Größe? 20mF?

Das hängt von deinem Trafo und der verwendeten Sekundärspannung ab,
Manfred hats dir doch schon vorgerechnet.

2. Wie bekomme ich die beschriebenen 0.1 R auf die
Leiterplatte? Draufätzen?

Kaufen?



Gruß Dieter

 

[Tobias Aurand]

Mein Spieglein sagt: LM317 (TO-220) ist noch tausendmal billiger als
die.

Hmm da müsste ich 10 Stk nehmen. Ist nur die Frage wie ich die dann
wieder verschaltet bekomme....

2. Wie bekomme ich die beschriebenen 0.1 R auf die
Leiterplatte? Draufätzen?

Kaufen?

Klar ist ne Möglichkeit.
Aber wenn ich die Anlöte hab ich ja schon wieder ne menge Widerstand dabei
oder ist da da nicht so kritisch (Stichwort Kontaktwiderstände etc..)?

Gruß
Tobi

 

[Dieter Wiedmann]

Tobias Aurand schrieb:

Hmm da müsste ich 10 Stk nehmen. Ist nur die Frage wie ich die dann
wieder verschaltet bekomme....

PCB? Du könntest dich ja an dem Elektorartikel orientieren, sind so
1,5MB.

Aber wenn ich die Anlöte hab ich ja schon wieder ne menge Widerstand dabei
oder ist da da nicht so kritisch (Stichwort Kontaktwiderstände etc..)?

Bei 0,1R ist das noch nicht kritisch.


Gruß Dieter

 

[Tobias Aurand]

"Dieter Wiedmann" <Dieter.Wiedmann@t-online.de> schrieb im Newsbeitrag
news:3F8A9B8F.783102C@t-online.de...

Tobias Aurand schrieb:

Hmm da müsste ich 10 Stk nehmen. Ist nur die Frage wie ich die dann
wieder verschaltet bekomme....

PCB? Du könntest dich ja an dem Elektorartikel orientieren, sind so
1,5MB.


Aber wenn ich die Anlöte hab ich ja schon wieder ne menge Widerstand
dabei
oder ist da da nicht so kritisch (Stichwort Kontaktwiderstände etc..)?

Bei 0,1R ist das noch nicht kritisch.


Gruß Dieter

 

[Tobias Aurand]

[Elektorartikel]
Hi Dieter

wäre schön wenn Du mir selbigen mal senden könntest.
Adresse:

Tobias.Aurand@ei.fh-giessen.de

Gruß und Dank
Tobi