Beratung zum Netzteilentwurf

Ich habe das meiste Material besorgt, das ich brauche, um mein erstes Netzteil zu bauen. Die Spezifikationen werden hauptsächlich von den Teilen diktiert, die ich habe. Meine Absicht ist ein doppelt isoliertes Netzteil mit variablem Ausgang, das ich in Reihe schalten kann, um negative Spannungen zu liefern.

Unten ist der "endgültige" Entwurf der Schaltung, die ich implementieren werde. Ich werde ausgefallene Durchgangstransistoren und Kondensatorentladungstransistoren und andere Dinge hinzufügen, sobald ich vollständig verstehe, wie sie funktionieren.

Ich habe eine Grundform davon mit einem einzigen Ausgang und ohne Entkopplungskondensatoren oder Schutzdioden auf einem Steckbrett aufgebaut und es hat gut funktioniert.

schmati

Klarstellung: Ich habe ein einzelnes Brückengleichrichterpaket aus einem alten Fernseher gezogen, weshalb ich sowohl eine verpackte Brücke als auch eine Diodenbrücke im Schaltplan habe. Abgesehen davon und den Transformatoren sind die Schaltungen identisch.

EDIT: Schaltplan korrigiert.

Also hier sind einige Dinge, die ich fragen möchte:

  • Ich möchte die Primärseite des 500-mA-Transformators an die Primärkabelschuhe des größeren Transformators löten, damit ich das Netzkabel nicht separat dorthin verzweigen muss, ist das in Ordnung?
  • Ist es in Ordnung, wenn ich die beiden Transformatoren übereinander stapele?
  • Wenn ich beide Ausgänge in Reihe geschaltet hätte, wäre ich dann auf 1 A begrenzt, da der zweite Transformator nur 500 mA liefert? Ich brauche nicht so viel Strom, aber ich bin nur neugierig, ob ich Probleme bekommen würde, da die Transformatoren unsymmetrisch sind. Ich habe auch einen 9V 15VA Transformator, wäre das besser geeignet?
  • Welche Amperezahl der Sicherung sollte ich verwenden? Ich mache mir Sorgen um magischen Rauch....
  • Wie schädlich wäre ein kurzgeschlossener / maximaler Stromausgang in dieser Schaltung?
  • Irgendwelche allgemeinen Ratschläge/Verbesserungen?

Danke für deine Hilfe.

Es ist normalerweise eine schlechte Idee, mehrere Magnete in unmittelbarer Nähe zu platzieren, es sei denn, dies geschieht absichtlich.
Ihr fester Schaltplan ist immer noch nicht richtig. Die 10uF Kondensatoren sind kurzgeschlossen. Sie müssen die Widerstände in diesem Bereich neu anordnen. Fügen Sie außerdem Komponentenbezeichner hinzu (C1, C2, R1, R2 usw.).
yeah woops, sollte es (zumindest für mich) jetzt richtig sein
@merkman Ja, sieht für mich besser aus!
Wenn Sie den Topfwischer an die Topfoberseite anschließen, wenn Sie aus irgendeinem Grund einen Wischersprung oder eine verbrannte Stelle oder einen offenen CCT-Wischer bekommen, wird der mex Vout durch den Topfmaximalwert eingestellt. Wenn der Wischer wie jetzt gezeigt angeschlossen ist und O / C geht, steigt Vout auf etwa Vin DC. Wenn Sie den gesamten Vin verwenden, ist das Ergebnis ungefähr gleich. Wenn Vout max z. B. 50 % von Vin betragen soll, kann ein sogar sehr vorübergehender O/C-Wischer katastrophal sein.
240 Ohm bei LM317 Vout ist der normalerweise gezeigte Datenblatt-Beispielwert. Im schlimmsten Fall ist dies nicht ganz niedrig genug, um die Spezifikation für Iout min zu erfüllen, um LM317 in der Regulierung zu halten. Es ist sehr unwahrscheinlich, dass dies in der Realität jemals Probleme verursachen wird, aber es ist erwähnenswert. Ein etwas niedrigerer Wert ist erforderlich, wenn Sie IMMER die Worst-Case-Spezifikation erfüllen möchten (aber alle zeigen immer 240 Ohm an :-) ). Ohne hinzusehen - mit E12-Werten - kann 220R ausreichen und 180R ist wahrscheinlich übertrieben. WENN garantiert werden kann, dass Ihre Last vorhanden ist, kann sie als Teil oder als Gesamtheit der minimalen Iout-Last verwendet werden.
Danke, ich habe anstelle der 240 Ohm einen Trimpot installiert und ihn auf etwa 230 Ohm eingestellt. Ich habe versehentlich einen 5k-Poti verbrannt, als ich die Trimmung versehentlich auf 0 gesetzt habe ... aber ja. Da sollte ich aber gut sein.

Antworten (2)

Die Widerstandsanordnung auf LM317 passt die Spannungen NICHT wie gezeigt an.
Siehe Datenblatt (sorgfältig) - Sie benötigen einen variablen Widerstand gegen lokale Masse.

Nur wenn die "Energiequellen" gegeneinander isoliert sind, können Sie eine zweite positive Versorgung verwenden, um eine negative in der von Ihnen vorgeschlagenen Weise zu bilden. zB zwei unverbundene Wicklungen am selben Transformator. Der Eingang der "-ve"-Versorgung liegt während des Betriebs über Massespannung.

Um eine einzelne Transformatorwicklung oder nicht isolierte Quellen zu verwenden, müssen Sie zB einen LM337 verwenden, der ein weniger bekannter Negativregler ist, der dem LM317 entspricht.
Hier ist ein dualer +ve & -ve-Versorgungsschaltplan mit einem LM317 und LM337. Sie verwenden einen Transformator mit Mittelabgriff und einen einzelnen Brückengleichrichter - aber Sie könnten die beiden separaten Wicklungen verwenden, wie Sie es vorschlagen, und sie entsprechend verbinden.

LM337 Datenblatt hier

Fügen Sie einen kleinen "Spreiz"-Widerstand zwischen Gleichrichterausgang und 10-mF-Filterkappe hinzu, um den Leitungswinkel zu erweitern. Dies reduziert Spitzenströme erheblich und reduziert das von Dioden erzeugte HF-Rauschen und gibt Dioden eine weitaus weniger harte Zeit mit Leitungsspitzen.


Ich möchte den kleineren 500-mA-Transformator auf die Kabelschuhe des größeren Transformators löten, ist das sicher / muss ich mich um die Polarität kümmern?

Etwas unklar, was gemeint ist. Mechanisch nicht klug.
Elektrisch - verwenden Sie Drähte.

Ist es in Ordnung, wenn ich die beiden Transformatoren übereinander stapele?

Wahrscheinlich. Minimale Flussinteraktionen mit geschlossenen Kernen. Die Kühlung kann leicht leiden, ist aber leicht zu beurteilen und variiert von Fall zu Fall.

Wenn ich beide Ausgänge in Reihe geschaltet hätte, wäre ich dann auf 1 A begrenzt, da der zweite Transformator nur 500 mA liefert?

Wenn es "richtig" gemacht wird, kann jede Versorgung ihren eigenen Imax an Masse zurückgeben. Ein Strom, der bei V+ beginnt und bei V- endet, wird durch die kleinste Stromkapazität begrenzt.

Ich brauche nicht so viel Strom, aber ich bin nur neugierig, ob ich Probleme bekommen würde, da die Transformatoren unsymmetrisch sind. Ich habe auch einen 9V 15VA Transformator, wäre das besser geeignet?

Wie oben. Wie angegeben, können Sie 1 A V+ an Masse, 500 mA V- an Masse oder 500 mA V+ an V- haben.

Welche Amperezahl der Sicherung sollte ich verwenden? Ich mache mir Sorgen um magischen Rauch....

LM317 ist innerhalb gewisser Grenzen selbstschützend.
1A-Sicherung flink brennt bei etwa 2A in mäßiger Zeit durch.

Wie schädlich wäre ein kurzgeschlossener / maximaler Stromausgang in dieser Schaltung?

Wie oben.

Ja, ich habe einen Fehler im Schaltplan bezüglich des Topfes auf Masse gemacht, ich habe ihn behoben. Ich ging davon aus, dass ich sie in einer gemeinsamen Massekonfiguration anschließen kann, da die beiden Ausgänge schweben sollten? Ich werde auch den Spreizwiderstand hinzufügen
@merkman Siehe zu LM337
Warum also sollte das nicht funktionieren? Ich betrachte die beiden Ausgänge als isoliert und positiv, nicht anders als zwei separate positive Stromversorgungen, außer dass sie sich im selben Gehäuse befinden. Soweit ich weiß, können Sie den Minuspol eines Ausgangs mit dem Pluspol eines anderen verbinden, nennen Sie ihn Masse, und die verbleibenden Anschlüsse sind +V bzw. -V, da sie nicht verbunden sind. Ich sehe keine Notwendigkeit für den LM337, da er dauerhaft eine negative Spannung ausgeben würde, die ich nicht unbedingt möchte.
Danke, dass Sie alles andere angesprochen haben, und ja, ich würde sie mit Drähten verbinden.
Verweis auf diesen Thread: electronic.stackexchange.com/questions/26610/… „Ein klassisches Desktop-Netzteil (wie das in dem im OP verlinkten YouTube-Video) ist vom „doppelt positiven Typ“. Jeder Kanal hat seine eigene unabhängige Sekundärseite Wicklung (oder sogar ein separater Transformator) und ein eigener Gleichrichter. Die Kanäle können relativ zueinander floaten, und das ermöglicht es, sie in Reihe zu schalten.
@merkman - Sie müssen die Ratschläge von Russell beherzigen. Wenn Sie zwei Ausgänge mit positiven Reglern herstellen, können Sie sie nur in Reihe schalten, indem Sie sie verwenden, um eine einzige positive Spannungsversorgung mit höherer Spannung zu erzeugen. Sie können realistischerweise nicht zwei positive Regler nehmen und sie zusammenfügen, um eine bipolare Stromversorgung mit +/- zwei Ausgängen herzustellen. Der Grund ist, dass Strom vom unteren Regler nur aus dem Regler herauskommen kann. Es gibt keinen Pfad für Strom, der vom oberen positiven Regler kommt, um über die gemeinsame Ausgangsverbindung zurück zur niedrigen Seite der oberen Stromversorgung zurückzukehren.
@merkman - Gemäß Michaels Kommentar und meinem vorherigen Vorschlag - machen Sie ein Gedankenexperiment - verbinden Sie einen Widerstand von V0ut + mit Vout- mit 2 x positiven Versorgungen in Reihe und sehen Sie, wohin die Ströme fließen müssen, damit er funktioniert. V+ "zieht die Oberseite der Last nach oben" und Vout- muss sie "nach unten ziehen". Bei 2 x + ve-Versorgungen versucht die untere Versorgung, v- hochzuziehen - nicht V- herunterzuziehen - ziehen Sie es heraus, folgen Sie den Strömen und sehen Sie, was Sie schließen.
Ich glaube nicht, dass es ein Problem mit den beiden in Reihe geschalteten +/- Versorgungen gibt. Betrachten Sie drei Lastwiderstände - einen über jeder der Versorgungen (Ergebnisse gleich, als wären sie nicht in Reihe geschaltet) und einen von der + zur - Versorgung. Die + Versorgung liefert Strom aus der + Leitung, um sowohl den Widerstand an GND als auch den Widerstand an die - Versorgung zu speisen. Es ist nicht wirklich wichtig, solange die Regulierung aufrechterhalten wird (die Strömungen fügen hinzu ). Dasselbe passiert bei der Minusversorgung. Es könnte hilfreich sein, an eine Diode in Reihe mit jeder der Versorgungen zu denken.
2/2 Natürlich können schlimme Dinge (tm) passieren, wenn Sie Induktoren haben, die geschaltet sind, oder eine Ladungspumpenaktion läuft, die dazu neigt, die + Schiene anzuheben oder die - Schiene niedriger zu treiben (da die Regler normalerweise keinen Strom aufnehmen können), aber das ist so gilt unabhängig von der Anordnung.
Für mein anfängliches Schema habe ich den Stromfluss verfolgt und es scheint, als würde er vom Plus der ersten Versorgung zum Minus der zweiten durch den zweiten Gleichrichter und dann wieder durch den Regler fließen, von dem ich denke, dass dort Probleme auftreten würden . Mit den von Sephro vorgeschlagenen Schutzdioden macht es viel mehr Sinn und ich verstehe immer noch nicht, warum es nicht funktionieren würde, ich habe es auch durch den Simulator geschickt. Ich danke Ihnen allen für Ihre Beiträge
@merkman Ich habe nachgedacht (UND es ist Weihnachtstag :-)) und bin zu dem Schluss gekommen, dass Sie Recht haben - für gut erzogene Netzteile mit isolierten Energiequellen (die so einfach sein können wie zwei isolierte Wicklungen an demselben Transformator, den Sie kann zwei "+ve-Regler"-basierte Versorgungen in Reihe verwenden, wobei die untere als negative Versorgung fungiert. Der Versorgungsstrom für niedrigere oder gemeinsame Ströme unter der Erde entspricht der Kapazität der negativen Versorgung. Dies führt zu interessanten Ergebnissen für den -ve-Regler Eingangsversorgung, deren +ve-Schiene jetzt durch (Vin-) - (Vout-) über Masse liegt. Wo große Spannungen waren ....
.... beteiligt ist die Beanspruchung der Isolation zu prüfen. | Ich werde meine Antwort ändern.
@MichaelKaras Russell (dh mir) zuzuhören ist normalerweise eine gute Idee - aber nicht immer. In diesem Fall wurde ich von der nicht normalen isolierten Einspeisung überrascht - wenn beide Versorgungen isoliert sind, fungiert die "untere" als echte negative Versorgung. Mehr im vorherigen Kommentar oben.
Ahhh, mach dir keine Sorgen, wir haben alle Hirnfurze :-) Nochmals vielen Dank für all deine Hilfe und Aufmerksamkeit

Im Allgemeinen sieht es gut aus, aber ich schlage vor, wie ich in einem Kommentar zu Ihrer vorherigen ähnlichen Frage sagte, dass Sie in Sperrrichtung vorgespannte Gleichrichter direkt über jeden der beiden Ausgänge hinzufügen. Auf diese Weise kann, wenn Sie sie in Reihe schalten und ein Kurzschluss oder eine Überlastung auftritt, der Ausgang durch die Versorgung mit höherer Ausgangsleistung nicht zu weit in den negativen Bereich getrieben werden (einer wird immer „gewinnen“). Dies ist eine allgemeine Vorsichtsmaßnahme, die immer dann nützlich ist, wenn Netzteile in Reihe geschaltet werden.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Im obigen Schema ist die - Versorgung 'schwächer'. Wenn der R1 von 2K auf 1 Ohm geändert wird, sehen Sie, dass die Minusversorgung die Polarität ändert und an der + Versorgung auf fast die gleiche Spannung positiv wird, wenn Sie D4 dort nicht einsetzen. Bei D4 wird die Sperrspannung durch die Diode begrenzt. Sie können die Simulationen ausführen und mit den Werten spielen.

Die 9-V-Batterie plus Diode stellt einen schwebenden positiven Regler dar, der keinen Strom aufnehmen kann (wie die meisten es nicht können). D3 und D4 sind meine empfohlenen Dioden (verwenden Sie jedoch einen 1N4004 oder 1N5404 anstelle eines 1N4148). R1, R2 und R3 sind die Lastwiderstände.

möchten Sie sich in die Diskussion "2 positive Versorgungen erlauben keine + und - Versorgung" einmischen?
Deshalb habe ich gefragt - Meinungsverschiedenheiten sind in Ordnung, wenn ich falsch liege oder was ich gesagt habe, falsch oder irreführend ist. Wenn die beiden Wicklungen wie vorgeschlagen unabhängig sind, "kann" der Netzeffekt funktionieren. Spannungen sind interessant.
Okay, ich habe meinen Kommentar in der ersten Antwort und einen Schaltplan in meiner Antwort hinzugefügt.
Super, danke für die Schutzdioden. Ich habe diese in meine LTspice-Simulation hinzugefügt und alles scheint gut zu funktionieren.