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Spannungsregelung mittes Transistor/FET

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Manfred

  • Gast
Re:Spannungsregelung mittes Transistor/FET
« Antwort #30 am: 10.03.2010 06:04 »
Hallo Sven,

nun verzögert die Antwort.
Wie dem Text zu entnehmen ist, ist diese Schaltung ist für einen Röhrenpreamp bzw. für EL84 Poweramp gedacht.
also liegen so 200V an C1. Beim Abschalten würde sich dieser Kondesator direkt, bis Uz unterschritten wird, über D1 entladen.
Deshalb wie Du richtig erkannt hast R3 zur Strombegrenzung.
C1 ist so groß da die Schaltung mit dem Kondeansator an dieser Stelle als Kapazitätsmultiplikator wirkt.
Die Kapazität erscheint am Ausgang multipliziert mit der Spannungsverstärkung.
Wieviel das ist interressiert mich  jetzt auch mal selbst, deshalb werde ich das mal rechnen.
C2 liegt dann dem an den Ausgang transformierten C1 parallel und dient dann zur schnelle unterdrücken höherfrequnter Störungen.

Gruß
Manfred




 

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Offline Bierschinken

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Re:Spannungsregelung mittes Transistor/FET
« Antwort #31 am: 12.03.2010 18:36 »
Hallo Manfred,

das klingt sehr interessant.

Zitat
Die Kapazität erscheint am Ausgang multipliziert mit der Spannungsverstärkung.
Muss das nicht Stromverstärkung heissen!? - Die Spannungsverstärkung liegt ja in dem Fall <1.

Und dann reicht es an den Ausgang einen kleinen Kondensator gegen Schwingenneigungen zu hängen, da der FET so nieerohmig ist und bei Bedarf genug Strom für die Röhren zur Verfügung stellen kann?

Grüße,
Swen

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Manfred

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Re:Spannungsregelung mittes Transistor/FET
« Antwort #32 am: 13.03.2010 02:01 »
Hallo Sven,

bei der der Version mit einem normalen Transistor ist es in der Tat die Stromverstärkung.
Wie schon erwähnt, muss ich mir das für die Mosfetschaltung herleiten.
Das kann aber dauern, da ich bis Mai im Schnitt zehn Stunden täglich arbeiten muss.
Ja, ein Power Mosfet kann genug Strom liefern.
Mit Kühlkörper wenn notwendig.

Gruß
Manfred

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Manfred

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Re:Spannungsregelung mittes Transistor/FET
« Antwort #33 am: 16.03.2010 21:11 »
Hallo,

ich habe darüber gebrühtet, das mit der Kapazitätsmultiplikation ist es bei dieser Schaltung nicht.
Nur bei dieser Schaltung:
http://sound.westhost.com/project15.htm

Gruß
Manfred

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Offline Hans

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Re:Spannungsregelung mittes Transistor/FET
« Antwort #34 am: 17.03.2010 18:11 »
Hallo

was mich wundert ist das Thema Gyrator noch garnicht aufgetaucht ist.  ;)

Salu Hans

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Offline Hostettler

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Re:Spannungsregelung mittes Transistor/FET
« Antwort #35 am: 17.03.2010 18:27 »
Hallo zusammen,

Hallo Hans,

Meinst du die Seite  ;D

http://www.loetstelle.net/projekte/gyrator/gyrator.php

Grüsse aus der Schweiz

Hoschi

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Offline Hans

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Re:Spannungsregelung mittes Transistor/FET
« Antwort #36 am: 17.03.2010 21:57 »
zum Beispiel, ja!  :)

Salu Hans

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Offline SvR

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Re:Spannungsregelung mittes Transistor/FET
« Antwort #37 am: 8.05.2010 15:00 »
Salü,
Ich kram das noch mal raus  :)
@Swen: Soll C2 evtl. verhindern das der Regler anfängt zu schwingen?! (Edit: Merk grad das deine Frage nach C2 schon beantwortet wurde, ich hab mich da in der Seite geirrt)
Rausgekramt hab ich den Thread allerdings aus einem anderen Grund. Ich will mir im Sommer ein Röhrentaugliches Labornetzteil bauen. Zuerst dachte ich an den LR8, allerdings hab ich jetzt ein hübsches Metallgehäuse gefunden (nicht mehr zurettendes Röhrenvoltmeter) und da soll jetzt schon was Röhriges rein.
Deshalb hab ich mir überlegt das Stellglied und die Z-Diode aus der Schaltung von ernst (http://www.tube-town.de/ttforum/index.php/topic,11994.msg110565.html#msg110565) durch eine Triode und ein Stabi zu ersetzen und nur den Längstregler mit einem MosFet auszuführen.
Heute Mittag hab ich die Schaltung mal mit LT-Spice simuliert (allerdings noch mit Z-Dioden). Ich hab die Schaltung einmal mit ansteigendem Ausgangsstrom (schwankende Ausgangslast) und einmal mit steigender Eingangspannung (Spannungsschwankung am Eingang).
Ich wollt mal wissen was ihr davon haltet? Zum Labornetzteil fehlt natürlich noch en bissel was (Einstellen der Ausgangsspannung, Schutzschaltungen, etc.), aber ich wollt mal wissen ob der Ansatz brauchbar ist?
mfg sven
« Letzte Änderung: 8.05.2010 18:14 von SvR »
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Offline SvR

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Re:Spannungsregelung mittes Transistor/FET
« Antwort #38 am: 9.05.2010 14:20 »
Salü,
Keiner eine Meinung? Ist das jetzt stille Zustimmung oder entsetztes Schweigen  ;)
Mich würde vorallem interessieren...
  • ob man bestimmte Kriterien an die Röhre, die als Stellglied arbeitet, (Ufk ist klar aber sonst?) stellt (hohe Verstärkung->Pentode) und welchen AP man am besten wählt?
  • ob der Ausgleich der Schwankungen ausreichend ist für ein Bastelnetzteil/ wie Aussagekräftig meine Simulation in dem Bezug überhaupt ist?
  • was ihr noch verbessern/ändern würdet?
Danke schonmal für eure Antworten. :)
mfg sven
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Offline earnst

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Re:Spannungsregelung mittes Transistor/FET
« Antwort #39 am: 9.05.2010 16:11 »
Hallo,

bezüglich HV-Netzteile für und mit Röhren kann ich dir Jog's Seite (die du ja selber häufig empfiehlst  ;)) ans Herz legen.

Ansonsten ist das Gebiet ein sehr umfangreiches Feld.

Im Telegrammstil:
Als Regelverstärker findet man häufiger Pentoden (EF8xx) wegen der höheren Verstärkung.
Als eigentliches Stellglied sind Trioden bzw. als Trioden geschaltete Pentoden üblich (Innenwiderstand!).
In Sonderfällen gibts auch Pentoden, deren g2 eine eigene Versorgung bekommt.

Die Verwendung von Power-MOSFETs bedürfen einiger Sorgfalt - nicht nur mit "schnelleren" Schutzschaltungen, Röhren verzeihen einem da wesentlich mehr...

99% aller Power-MOSFETs sind fürs Schalten konzipiert: Entweder vollständig gesperrt oder aber durchgeschaltet. Dazwischen, "halb auf" - also die typische Arbeitsweise eines Analog-Reglers - ist oft tödlich für so einen FET, der ja eigentlich "robuste Daten aufweist (z. B. 600 V, 8 A, 120 W) - die gelten aber nur für den Schaltbetrieb.

Der vielgepriesene Selbstschutz der MOSFETs  (pos. Tempco des lokalen Rds_on) dominiert leider nur im durchgeschalteten (gesättigtem) Bertieb. Im gedrosselten Betrieb (Abschnür~) ist leider der neg. Tempco der lokalen Vgs (die Spannung, die den FET aufsteuert) fatal: Da, wo es auf dem Chip eh schon am heißesten ist, wird noch mehr Strom durchgelassen - der GAU ist nahe.

Neben den 4 Geraden, die die Safe Operating Area begrenzen (s. Grafik), kommt dann noch die Einschränkung durch die ETI-Kurve (Electro Thermal Instability Boundary).

Da bleiben dann oft von den 8 A nur noch 100...300 mA übrig... :(

IXYS hat zwar eine Palette besonders robuster "Linear Power MOS" entwickelt, aber mit Stückpreisen von ca 50 € aufwärts (bei deutschen Vertrieben), wirtschaftlich nicht sinnvoll.
Zumal eine Verteilung der Last auf mehrere, wesentlich preiswertere Schalt-MOSFETs auch für das Kühlungskonzept wesentlich günstiger ist...

mfg ernst

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Offline SvR

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Re:Spannungsregelung mittes Transistor/FET
« Antwort #40 am: 9.05.2010 18:45 »
Salü,
Danke, du hast mir da einiges zum weiter denken geliefert  :danke:
Eigentlich wollte ich kein Vollröhrennetzteil aufbauen (Heizstrom, Wärmeentwicklung -> wenn dann zur Verlustleistung noch die Heizleistung dazu kommt),
aber wenn ich dein Posting so lese, gibt es ein paar gute Argumente für eine Röhre als Längsregler. Vorallem das sie auch mal kurzzeitige Überlast nicht so schnell krum nehmen im Vergleich zu Halbleitern ist für ein Labornetzteil ein echt gutes Argument. Ich werd im Sommer mal mit beiden experimentieren und dann mal schauen was sich ergibt. Welche MosFets sind den speziell zum Regeln ausgelegt? Die Anzahl an MosFet ist ja recht groß, da ist es schwierig alle Datenblätter zu durchwühlen  :) Kennst du einen Typ oder Vergleichslisten?
Bei Jogi werd ich mich auch mal durchwühlen, hab auch noch ein Buch von R. zur Linde mit einem Kapitel über solche Netzteile.
mfg sven

Edit: Bei den Varianten mit MosFet parallel zum LR8 müsste es doch auch das Problem geben, das die MosFets eher zum Schalten gedacht sind!? Trotzdem scheint es eher keine Probleme zugeben. Wobei bei Jogi im Forum schon diskutiert wurde das da auch von Zeit zu Zeit MosFet mit Knall und Rauch sich verabschiedet haben. Muss dort mal die Forumssuche bemühen...
« Letzte Änderung: 9.05.2010 19:00 von SvR »
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Re:Spannungsregelung mittes Transistor/FET
« Antwort #41 am: 9.05.2010 19:21 »
Salü,
Bin bei Jogi fündig geworden: http://www.jogis-roehrenbude.de/forum/forum/forum_entry.php?id=29701
Das deckt sich ziemlich mit dem was du schreibst. Jetzt hab ich auch gemerkt das du mir ja schon einen Hersteller genannt hast, sorry das hab ich übersehen  :)
mfg sven
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Offline SvR

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Re:Spannungsregelung mittes Transistor/FET
« Antwort #42 am: 10.05.2010 15:14 »
Salü,
Ich schon wieder. Hab mir mal heut das Datenblatt vom IRF840 angesehen. Leider fehlt in der Grafik des safe operating area die ETI-Kurve, deshalb bin ich mir nicht sicher wie weit ich hier gefahrlos nach rechts gehen kann?! Ich hab unten mal die Grafik unten angehängt und etwas drin rumgemalt.
Hab ich das richtig eingezeichnet, das ich bei 200V UDS noch problemlos 200mA entnehmen könnte, d.h. ich könnte den IRF840 einsetzten für ein Netzteil das sich von 100V bis 300V einstellen lässt, mit 200mA Stromentnahme?
mfg sven

PS: Ich hoff es ist in Ordnung das ich das jetzt an den Thread von Swen dran häng, ist ja dasselbe Thema und bezieht sich auch auf einige Fragestellungen die hier schon aufgetaucht sind. Wenns nicht in Ordnung ist bitte melden! :)
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Offline earnst

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Re:Spannungsregelung mittes Transistor/FET
« Antwort #43 am: 10.05.2010 19:26 »
Hallo,

für die Auslegung als Labornetzteil - neben der Hauptaufgabe der geregelten Spannungs-/Stromversorgung wird ihm das häufig ausgeübte Ehren-Amt des "Kurzschlußertragens" zuteil - gelten zwei Grundszenarien:

Die Betrachtung des Normalfalls: Restspannung Vds bei minimaler Ausgangsspannung und maximalem Ausgangsstrom -> maximale Verlustleistung -> Kühlungskonzept und SOA-Betrachtung. Da kann es Sinn machen, das Netzteil nicht bis 0 V runter gehen zu lassen (oder die Eingangsspannung umschaltbar zu wählen).

Und dann der Kurzschlußfall: 0 V über der Last und maximale Spannung über FET: Kurzschlußstromberechnung mit Innenwiderstand/Leerlaufspannung der "Quelle" (Trafo-Gleichrichter-Siebung) sowie Rds_on des FET. -> Aufheizung des FET. Hier ist das Problem, daß bei jedem FET zwar der thermische Widerstand Chip-Gehäuse Rth_jc angegeben ist nicht aber die thermische Kapazität Cth_jc.
Abschaltbedingungen festlegen: Cgs "leeräumen" (das ist oft mehr als 1 nF!). Da muß man das Datenblatt bis ins Letzte studieren.

Pragmatischer Weg: Preiswerte FETs parallelschalten (mit Stromverteilwiderständen in D und G). Sinnvolle ("schnelle") Kurzschlußabschaltung vorsehen. Für so was sollte der Regelverstärker (oder aber die Notabschaltung) "richtig Strom können". ;) Und dann mit weichem bis "hartem" Kurzschluß tapfer testen... :devil:
... und optimieren.

mfg ernst

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Offline SvR

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Re:Spannungsregelung mittes Transistor/FET
« Antwort #44 am: 10.05.2010 19:39 »
Salü,
Klingt so als sollte ich mir gleich einen größeren Posten MosFets bestellen zum testen :devil:
Für den Normalbetrieb ohne Kurzschluss wär das was ich oben geschrieben mit dem IRF840 hab aber soweit ok oder?
Würde ne Strombegrenzung/Konstantstromquelle als Schutz ausreichen?
Je länger man drüber nachdenkt desto sympatischer wird ne Röhre als Längsregler ;)
Ich denk mal der Wahl der Endröhre nimmt man eine mit einem kleinen Ri in Tridodenschaltung, die den nötigen Strom und die maximale Verlustleistung abkann oder gibt es sonst noch ein Kriterium?
mfg sven

Edit:
Zitat
Sinnvolle ("schnelle") Kurzschlußabschaltung vorsehen
In der Schaltung aus R. zur Lindes Buch sitzt ne Feinsicherung am Ausgang des Netzteils -> sinnvoll und schnell genug?
« Letzte Änderung: 10.05.2010 19:54 von SvR »
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