Labornetzteil mit LM317 und etwas Bums bauen

[Lukas_P]

Hi ich habe noch n paar dicke Transen und Kühlkörper aus der Geschändeten Last und nen LM 317 rumligen, auserdem einen Halogentrafo mit 12V und 500W ( is n ziehmlicher Klotz... vergossen) nun dachte ich, da es ja im datenblatt des LM steht, ob es möglich währe mit ein paar parallelgeschalteten transen ein Labornetzteil mit n paar ampere zu bauen Eventuell auch mit einer Kaskadenschaltung, um eine Höhere ausgangsspannung zu erzielen ?... Auserdem brauch ich noch ne idee Für die Strombegrentzung, das dickste was ich da hab sind 200W widerstände

oder ist ein netzteil mit knapp 42A doch etwas zu Heavy

z.b. wie soll ich so viel Strom Gleichrichten ?

[Nicki]

Wenn der zweite Durchbruch dir da mal keinen Strich durch die Rechnung macht...
Guck im Datenblatt der Transistoren mal nach dem SOA-Diagramm...

[Virtex7]

also linear regeln würd ich das schon mal nicht, ggf. gesteuerter Gleichrichter und dann linear nachregeln, aber 500W auf 12V ist eine gute Hausnummer.

Gleichrichten geht da entweder mit dicken Thyristoren oder Einpressdioden direkt im Alu-Kühlkörper.
schau dich z.b. nach kleinen Schweißgleichrichtern um.

Die Elkobank wird da auch recht massiv werden, bei der Leistung

[Lukas_P]

also eher ein Schaltschrank ja ich werd mich an die materialplanung machen

gut eigentlich könnte ich ja auch von nem faktor 10 Ausgehen, und dann die Ausgangsspannung mit nem Spannungsteiler machen

[einstein2000]

Moin.

Wieso so viel Aufwand zum gleichrichten treiben? Bei Reichelt gibt es 35A Brückengleichrichter, davon 2 Stück parallel --> passt. Gut, der ist dann zwar nicht steuerbar, tut aber seinen Dienst.

Lg,
Dominic

[Lukas_P]

könnte gehen... leider gibts bei pollin keine Amperemeter mit mehr als 30A ... das is Uncool... Auserdem werde ich warscheinlich en Extra Gehäuse bauen müssen, mit Lüfter (warscheinlich ein paar davon )

[Fritzler]

Bau doch das hier nach:
http://www.fritzler-avr.de/HP/120nt.php
Als Transistoren dann aber Darlington PNP, zB TIP145 / TIP146 / TIP147
Die passende Menge zum Heizen darfste dir selber aussuchen.

Aber Das Teil hat 4V Spannungsabfall zum regeln.
12V Gleichgerichtet und geglättet sind ja 16V, also kannste mit graaaade sooo 12V am Ausgang rechnen.

Als Amperemeter eben ein normales Panelemeter + Shunt (= Stück Draht)

Allerdings wäre eine 500V Trafo mit 2x 12V Windungen besser, alleine wegen der Verlustleistung (Wicklungen umschalten).

[Lukas_P]

Eigentlich möchte ich mit dem netzteil dann sowas machen wie ZVS's ansteuern und sachen heizen... (was halt bums braucht) Ich werd Wohl axels Isolatoren Als Wickelkörper führ einen Draht Shunt benutzen ... jedenfalls brauch ich glaub ich für so viel Strom keine Stablilisierung, nur nen Spannungsteiler . Auf jedenfall wird das Ding wenns fertig ist Igoristisch heizen, was bedeutet das ich nie wider kalte Füße im winter bekommen werde beim Basteln ... Jedefalls erstmal Gleichrichter auftreiben, dann Lüfter besorgen, Dann Voltmeter umbeschriften und dann nochn gehäuse Bauen ... (was würdet ihr nehmen ? Aluplatten und Winkelrofile und was zusammenschrauben ?

[uxlaxel]

ich habe erfolhreich mit dem LM317T (B3170) mein funk- und labornetzteil aufgebaut, welches mir rund 20A liefert.
ich habe den LM317 ganz normal als veränderlichen spannungsregler aufgebaut und einen ziemlich dicken transostor als "darlington" dahinter geschaltet. wenn ich mich recht entsinne, habe ich den ausgang des LM317 direkt auf die basis der transe geschalten, collector auf den trafo und emitter auf den ausgang.
dadurch, daß ich die transitspannung ignoriere ist, daß ich bei last etwa 0,5V spannungseinbruch habe. damit kann ich aber sehr gut leben, da ich für die allerwenigsten anwendungen eine absolut konstante spannung brauche.
untergekommen ist das ganze in einer alten kleinen APC-USV, wo ich den trafo (20V?) gleich weiter genutzt habe. der monströse kühlkörper ist zusätzlich mittels NTC (und nachgeschaltetem transistor) und pc-lüfter noch stufenlos zwangsgekühlt. das gerät liefert mir für alles was schnell mal ca. 12V und rund 20A braucht bedingungslos den strom. auch die kurzwellenfunke wird damit befeuert.
achja, um die verlustleistung am kühlkörper nicht all zu groß zu gestalten, habe ich mir eine untere betriebsspannung von 11V selbst auferlegt. somit kann das netzteil 11 bis 15V liefern (den LM317 entsprechend mit anderen vorwiderständen und nem anderen poti bestückt) und ich komm nicht in versuchung, 20A bei 3V zu haben und somit 15Vx20A=300W auf dem kühlkörper zu verbraten.

lg axel

[Roehricht]

Hallo Lujas,

Strombegrentzung,

sorry aber das beißt ..

Nach l, m, n und r ,

das merke ja,

steht nie tz und nie ck!

Zur Stromberenzung:

In die + oder Masseleitung ein Shunt einbauen, bei grösserem Strom reicht aich der Spannungsabfall an einem bestimmtem Stk Draht. Dann mit einem Komparator gegen eine ref. Spannung den Einsatzpunkt festlegen. Den Ausgang des Komparators in die Regelung mit einen Entkopplungsdiode aufschalten. So wird in vielen Netzteilen gemacht.

Um 12V stabil zu regeln musst du wenigstens Uce vom Längstransistor am Eingang der Regelschaltung haben. Da die Dinger als Stromverstärker arbeiten musst du alle Uce Strecken der Treiber mit einrechnen. Auch muss man netzseitige Unterspannung mitkalkulieren. Deswegen haben werksmässig hergestellte Netzteile in der Regel 18-20V am Lade C hinterm Gleich-riecht-er bei Nennspannung.
War hier nicht gerde ein Faden mit geregelten Stromversorgungen. Google mal nach Längsregler mit Strombegrenzung. das Netz gibt reichlich dazu her.

73
Wolfgang

[Lukas_P]

naja wie gesagt, vll bekomm ich es auch mit nem Messshunt und selbstgewickelten Drahtwiderständen in den Griff (ich denke mal nicht dass es 500W Shunts irgendwo bezahlbar zu kaufen gibt ... außerdem kann ich damit den Kurzschlussstrom Begrenzen... sonst werde ich mal die Transistoren nachzählen und sehen was drinnen ist. Die Metode mit dem Messhund hat allerdings den Nachteil, das ich entweder ein Drehspuleninstrument mit kleiner Spannung (2V oder so) oder einen hohen Spannungsabfall (--> viel Wärme) einplanen muss... wie gesagt wenn ich so viel Strom habe sollte das netzteil auch mit nem Spannungsteiler, der entsprechend wenig belastet wird (vll so 5-8A) relativ stabil arbeiten... Ich werde fohl morgen mal Blumendraht kaufen gehen... auserdem kann ich dann "Stufenweise" Strombegrenzung einplanen. Ich hab irgendwo noch drehschalter, muss ich dann halt mit nem Relais schalten (--> parallel zum Schaltkontakt nen Kondensator hängen ?)

[xoexlepox]

...ich denke mal nicht dass es 500W Shunts irgendwo bezahlbar zu kaufen gibt ...

Den Aufwand würde ich gar nicht erst betreiben "Meine Variante" für sowas: Zwei leitungen zu den Enden einer der (sowieso notwendigen) "dicken Strippen" des Aufbaus, die auf einen OpAmp gehen. Die Kalibrierung (richtigerweise "Justierung") der Verstärkung der OpAmps erfolgt dann mittels einer "entsprechenden Last" (z.B. ein Toaster oder eine Kaffeemaschine) mit vorher gemessenem Widerstand, einem Voltmeter und einem Taschenrechner

[andreas6]

Hallo,

selbstgewickelten Drahtwiderständen

komm mal vom Wickeln weg, das ist Schwachstrom. "Ernsthafte" Shunts sind gerade, wenige cm kurz und massiv. Sie enden beiderseits in massiven Kupferstücken mit je zwei Kontaktlöchern. Der Abgleich erfolgt durch Befeilen des Widerstandsmaterials.

Behelfsweise sind solche Teile durch geduldiges Parallelschalten von Konstantandrahtstücken auf Kupferschienen herzustellen. Mit 1- oder 2-mm-Drähten kann man bei passender Anzahl schon ganz ordentliche Ströme realisieren, ohne dass der Shunt warm wird.

MfG. Andreas

[Lukas_P]

hmm wenn ich 12V habe und 40A fließen lassen möchte, dann bin ich vom Widerstand her im mOhm bereich... das würde sich mit kupferdraht machen lassen oder ?

Hab nachgesehen... die Transen sind 2N3772er, 2oder 3 von denen Parallel müssten sich doch recht gut machen oder ? und dann die basis an Vout vom LM317

[andreas6]

Hallo,

vom Widerstand her im mOhm bereich... das würde sich mit kupferdraht machen lassen oder ?

Kupfer ist was zum Leiten, nicht zum Messen. Dessen Temperaturabhängigkeit ist zu hoch. Nimm Widerstandsdraht mit ausgewiesener geringer Temperaturabhängigkeit.

MfG. Andreas

[Profipruckel]

12V Gleichgerichtet und geglättet sind ja 16V, also kannste mit graaaade sooo 12V am Ausgang rechnen.

Deine "16 Volt" stelle ich in höchstem Maße in Frage: 12 V mal Wurzel zwei = 16,9 Volt. Zwei Diodenspannungen weg (Gleichrichterbrücke), bleiben 15,5 Volt, in der Realität gehen leider mehr als 0,7 V pro Diodenzweig weg, also nix mehr mit 16 Volt. Auch das wird nur dann etwas, wenn die Quelle beliebig niederohmig ist, ein Ringkerntrafo kommt dem ziemlich nahe.

Ich habe mal gelernt, Wechselspannung durch 0,85 als nutzbare Gleichspannung am Ladeelko anzunehmen - das entspricht auch meiner Praxiserfahrung, also 14 Volt.

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Insgesamt halte ich das Projekt für zweifelhaft: Bei 42 A hätte ich gerne mind. 10 Endtransistoren TO-3, um hinreichend Zuverlässigkeit zu erreichen. Eine ordentliche Stromverteilung braucht Gegenkopplung, das geht nur mit Emitterwiderständen, bei Darlingtons wie MJ3001 mit mindestens 1 Volt Spannungsabfall.

Schaltungen mit "aufgeblasenen" Festspannungsreglern, sei es nun LM317 oder L200, haben sich hier einige Male als unzuverlässig erwiesen und werden von mir nicht mehr gebaut. Es gibt genug Schaltbeispiele mit Referenzquelle und OPs, die man in der Hand hat und passend modifizieren kann.

Und ja, bei meinem "grossen" Labornetzteil hat der Trafo Anzapfungen, abhängig von der Ausgangsspannung schalte ich per Relais den Trafo um, um die Verlustleistung im Zaum zu halten. Da gehen 'nur' 210 Watt am Ausgang, das aber seit 30 Jahren, der Aufwand ist also gerechtfertigt.

[Profipruckel]

Kupfer ist was zum Leiten, nicht zum Messen. Dessen Temperaturabhängigkeit ist zu hoch. Nimm Widerstandsdraht mit ausgewiesener geringer Temperaturabhängigkeit.

Ja, Konstantan, Nickelin (Warenzeichen der Isabellenhütte Dillenburg) - Problem dabei, daß man das Zeug als Bastler nicht bekommt. Bei R* und Co gibt es Isotan, diesen kaum lötbaren Draht mit schwarzer Oberfläche, besser als Cu ist der allemal, aber für Messzwecke auch nicht wirklich gut.

[xoexlepox]

...bin ich vom Widerstand her im mOhm bereich...

Und den "liefern" dir ggf. schon die Zuleitungen... Wichtig dabei: Keine Klemmen/Ösen o.Ä. für die "Messleitungen" verwenden. Ich habe das meist so gelöst, daß ich die Isolation der "Power-Leitung" ganz kurz vor den Anschlüssen entfernt habe, um dort die "Messleitungen" (wie auch den "Ist-Spannungsabgriff" für die Regelung) anzulöten. Dann noch eine Crowbar (gegen "unerwünschtes Hochlaufen der Spannung") zwischen die Ausgangsklemmen, und das Teil wird perfekt

[reutron]

Messadapter für 30A benötigt man 250 mm Kabel NYM 3 x 1,5 qmm alle Adern parallel macht 1mOhm +-3-5%
Als Leistungstransistoren würde ich 3x P210 (USSR Germanium PNP Transistor) benutzen die sind so zimlich unkaputbar und kosten bei Ebay ca.2€. Ich würde aber auch ein uA723 als Regler verbauen da hat man Strom-/Spannungsreglung ohne großen Aufwand. Und ein Thyristorvorregler da ran zu häckeln ist auch kein Problem.

[E_Tobi]

Germanium ist Temperaturempfindlicher als (Edit: Silizium....Aluminium is ein schlechter Halbleiter....)

Falls eine ernsthafte thermische Dimensionierung stattfindet, muss man unbedingt die Die-Temperatur im Auge behalten!

Grüße

[Celaus]

Ich habe auch schon dicke Nichtbrummer gebaut.
Nichtbrummen tataterateten sie , weil es mit gelang, die Niedervolt-Wicklung noch um 10 Windungen zu vergrößern, weil ich einen Lowdrop-Spannungsregler benutzte, der weniger als 3 V Spannungsreserve braucht, also vergiß den LM317. Als Stromshunt zur Begrenzungssteuerung benutzte ich flachen 1mm dicken Cr-Ni-Draht. Den kann man sich selbst machen, indem man mit einer großen Blechschere einen 2 mm Streifen von einem V2A-Blech abschneidet und an den Enden noch Unterlegscheiben für M8 anschweißt. Vorher noch die Innereien von 2 Dolly-Klemmen auffädeln. Eine für den Shunt zu verkleinern und eine für ein etwaiges Amperemeter.
Ein anderes Netzteil hatte Trafos die den Ladeelko auf 55 Volt aufluden, also war nix mehr mit IC und kurzem Prozeß. Dafür habe ich das Plus-Netzteil vom Elektor aus den 70er Jahren mit diskreten BD139 und BD140 statt BC107 und BC179 modifiziert aufgebaut, sonst wäre sowieso alles abgeraucht. Angetreibert wurden 8 Stück 2N3055. es konnte nur 13 Ampere, was die gefühlte Belastungsgrenze war. Die Strombegrenzung habe ich auch auf diesen maximalen Wert eingestellt. Damit waren die Transistoren und der Trafo nahe an der Belastungsgrenze. Der Shunt regte sich auch nicht auf. Einen Jux habe ich mir noch erlaubt: ich habe in die Funktionsgruppen LEDs mit eingelötet, so weiß ich sofort, was defekt ist, wenn eine LED erlischt. Etwa 5 Konstant-Stromquellen sind drin, von denen auch jede ihre eigene LED hat, und so weiter. Oh, ist das ein Leuchten, da kriegt man ja fast diabolische Gefühle bei dem Gedanken an eine superschnelle Reparatur.
ffupx , Celaus

[uxlaxel]

"kontroll-LED's" verbaue ich auch gelegentlich. sowas findet sich ja immer in der wühlkiste bzw. ist bei max für äußerst schmales geld zu haben.
es ist ideal zum fehlersuchen bzw. man kann gleich bei in betriebnahme sehen, daß alles funzt. gerade netzteile, die mit umher gezerrt werden (fieldday, feierlichkeiten, garten ...) können ja doch mal was abbekommen. (bauteil locker geschüttelt o.ä.)

lg axel

[Celaus]

Ich bin auf diese famose Idee gekommen, weil ich in einem defekten Netzteil einen 3,3 kOhm Widerstand als defekt erkannt habe. Wenn dieser jedoch eine LED in Serie gehabt hätte, hätte er sich nach einseitigem Auslöten nicht als intakt tarnen können. Nicht immer ist eine LED problemlos, dann schalte ich für Anzeigezwecke einen ULN2003 oder ähnlichen dazwischen.
ffupx , Celaus

[Bjoern]

@ einstein2000 Vom parallel schalten von Metallbrücken würde ich dringend abraten. Parallel geschaltete Dioden brennen doch recht gerne ab

Ansonsten: Nen passenden Shunt für günstig sollte es bei Ebay geben, die Chinesen bieten da die verschiedensten Messbereiche an. Und wenn Spannung UND Strom geregelt werden sollen, würde ich das mit zwei Opamps tun, oder besser diskret aufgebauten Differenzverstärkern und nicht mit nem LM317.
Sei dir auch der maximal möglichen Ausgangsspannung bewusst! Was bei 12VAC noch am Ladeelko ankommt, wurde hier ja schon vorgerechnet. Und wenn du noch 500W verheizen willst, brauchst du viele! dicke! Halbleiter. Entweder MOSFETs oder BJTs, in beiden fällen sind Source- bzw. Emitterwiderstände Pflicht, an denen rund 1-1,5V oder so abfallen sollten. Appropos Halbleiter: Wirf nen genauen Blick ins Datenblatt und betrachte die SOA. Wenn du willst, dass die Kiste zuverlässig tut, würde ich nach Möglichkeit nicht ganz an die Grenzen der SOA gehen sondern lieber wenigstens ein bisschen drunter bleiben.

Und Regelreserve wäre für ein anständiges Netzteil auch was feines, sonst haste ordentlich Brumm aufm Ausgang wenn du die Spannung voll aufreißt - bei 12VAC wird das aber wohl eher nichts oder zumindest nicht viel... (Mein Philips Labornetzteil geht von 0-35V, der Ladeelko wird bei Vollstoff auf ca. 55V geladen - nur so als Beispiel)

Ein Bissel was einsparen könntest du mit aktiven Gleichrichtern, damit hast du einen deutlich geringeren Spannungsabfall.

Gruß

[Profipruckel]

Als Stromshunt zur Begrenzungssteuerung benutzte ich flachen 1mm dicken Cr-Ni-Draht. Den kann man sich selbst machen, indem man mit einer großen Blechschere einen 2 mm Streifen von einem V2A-Blech abschneidet und..[/url]

Die Idee gefällt mir, VA hat man irgendwo als Rest. Hast Du eine Ahnung, wie der Temperaturkoeffizient aussieht?

Ein anderes Netzteil hatte Trafos die den Ladeelko auf 55 Volt aufluden, also war nix mehr mit IC und kurzem Prozeß. Dafür habe ich das Plus-Netzteil vom Elektor aus den 70er Jahren mit diskreten BD139 und BD140 statt BC107 und BC179 modifiziert aufgebaut, sonst wäre sowieso alles abgeraucht. Angetreibert wurden 8 Stück 2N3055. es konnte nur 13 Ampere

Ich habe das Gefühl, mein etwas älterer Eigenbau mit nur 5A und maximal 42 Volt (vorhandener Trafo) sitzt auf der gleichen Grundschaltung, habe ich leider keinen kopierfähigen Stromlauf von.

Ich habe dort drei TO-3 verwendet, um thermisch sicher zu bleiben. Mit den Treibern hatte ich Ärger, also 3 x MJ3001 - die man leider recht kräftig gegenkoppeln muß, um die Stromverteilung stabil zu halten.