Nachdem ich hier ja im Januar ein Konzept zu einem Labornetzteil ver\u00f6ffentlicht habe will ich hier nun noch den ein und anderen Blick genauer auf das Netzteil werfen.<\/p>\n
Baut man den Schaltungsvorschlag auf dem Steckbrett auf sieht man, solange das Netzteil nicht in die Strombegrenzung geht schaut alles OK aus\u2026greift jedoch die Strombegrenzung beginnt das Netzteil zu oszillieren. Der Grund hierf\u00fcr ist recht simpel: die OPVs sind schlicht zu schnell f\u00fcr die Endstufe, hier muss ein wenig gebremst werden mit Kondensatoren.<\/p>\n
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Bei Lastwechsel neigt das Netzteil zum \u00dcberschwingen. Dagegen hilf ein ELKO, der das \u00dcberschwingen um so mehr d\u00e4mpft je gr\u00f6\u00dfer seine Kapazit\u00e4t ist. Von der Spannungsfestigkeit muss er, wie zu erwarten ist, nat\u00fcrlich der maximalen Spannung am Ausgang standhalten k\u00f6nnen.
\nSchwierig ist es seine Kapazit\u00e4t zu bestimmen. Je gr\u00f6\u00dfer die Kapazit\u00e4t zwar ist, desto mehr d\u00e4mpft er aber das bringt gleich zwei Nachteile mit sich:<\/p>\n
Der erste Nachteil ist die Geschwindigkeit. Je gr\u00f6\u00dfer der ELKO desto langsamer ist die Endstufe zu regeln.<\/p>\n
Der zweite Nachteil ist die Ladung: Je gr\u00f6\u00dfer der ELKO desto gr\u00f6\u00dfer auch die gespeicherte Ladung und die entl\u00e4d sich bei Lastwechsel ungebremst in die Last<\/p>\n
Der ELKO darf also nicht zu gro\u00df werden, zu klein ist aber auch schlecht da sonst immer noch ein Oszillieren m\u00f6glich ist. Ein Ausgangs-ELKO sollte so im zweistelligen bis kleinem dreistelligen \u00b5F-Bereich liegen.<\/p>\n
Hat man den passenden ELKO dann am Ausgang schaut das Verhalten erstmal gut aus. Allerdings ist immer noch eine Schwingung feststellbar, insbesondere wenn das Netzteil aus der Strombegrenzung kommen will. Grund ist der Spannungsregler, der einfach immer noch viel zu schnell ist und daher einen Kondensator verpasst bekommt. Die Erfahrung hat gezeigt, dass hier ein Kondensator (KerKo) im Nanoampere-Bereich sich als n\u00fctzlich erweisen kann. Auch hier ist ausprobieren die schnellste Methode, ich habe hier einen 4.7 nF Kerko eingesetzt. Der Kondensator selbst geht von dem Ausgang des Regel-OPV auf den Feedback-Eingang des Regel-OPVs<\/p>\n
Kaum hat der Spannungsregler seinen Filter-Kondensator bekommen schwingt das Netzteil wenn es in der Strombegrenzung ist. Auch hier ist der Grund schnell gefunden, der Stromregelteil ist nun f\u00fcr den Spannungsregler zu schnell. Abhilfe schafft ein Kondensator im Nanoampere-Bereich \u00fcber Collector\/Basis des Stromregler-Transistors. Ebenso kann man auch noch zus\u00e4tzlich einen Kondensator im Nanoampere-Bereich vom Ausgang zum Eingang des Stromregler-OPVs anschlie\u00dfen. Wie auch schon bei den anderen Kondensatoren geht hier die Methode Try&Error am schnellsten zur Auswahl, bei mir ist der Kondensator hier bei 10 nF gelandet.<\/p>\n
Und das war es auch schon. Nun kann man sich das Netzteil in ein formsch\u00f6nes Geh\u00e4use einbauen, Messger\u00e4te f\u00fcr Strom und Spannung anschlie\u00dfen und fertig ist das Selbstbau-Labornetzteil.
\nIch habe es in ein Geh\u00e4use von Fischer Elektronik (KOH 2+4) gesteckt, die Anzeige \u00fcbernimmt ein OLED-Display welches von einem Atmel ATMega328P angesteuert wird. Als kleines Gimmick macht der ATMega noch ein wenig mehr als nur die Spannungen messen: Ein Temperatursensor misst die Temperatur des K\u00fchlk\u00f6rpers auf dem der Leistungstransistor steckt. \u00dcberschreitet die Temperatur einen Schwellwert wird ein L\u00fcfter eingeschaltet zur zus\u00e4tzlichen K\u00fchlung. Hilft dies nicht und der K\u00fchlk\u00f6rper wird noch hei\u00dfer dann schaltet der ATMega das Netzteil ab. Wie er das macht? Nun, ganz einfach: Die Potis schalten bei mir nicht direkt das Netzteil sondern werden vom ATMega gemessen und dieser steuert dann das Netzteil. Dazu schreibe ich vielleicht die n\u00e4chsten Wochen auch noch ein Beitrag.
\nDa der ATMega noch ein paar Pins frei hatte bekam das Netzteil auch eine Serielle Schnittstelle sodass das Netzteil auch vom PC aus steuerbar ist.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Nachdem ich hier ja im Januar ein Konzept zu einem Labornetzteil ver\u00f6ffentlicht habe will ich hier nun noch den ein und anderen Blick genauer auf das Netzteil werfen. Baut man den Schaltungsvorschlag auf dem Steckbrett auf sieht man, solange das … Weiterlesen