Präzisionsnetzteil / Elektor, Dezember 1982

Da dieses Netzteil von Elektor veröffentlicht wurde, gehe ich davon aus, dass einige von Ihnen von diesem Projekt gehört oder gelesen haben.

http://www.retro.co.za/zs1ke/projects/PrecisionPowerSupply/PrecisionPSU-Elektor-Dec-1982.pdf

Dieses Netzteil kann 0-33 V bei 3 A liefern. Seine Spannung ist stabilisiert, regelbar und hat eine Strombegrenzungssteuerung + Kurzschlussschutz.

Das ist auch mein letztes Schulprojekt. Ich habe zwei dieser Netzteile in einem Gehäuse gemacht. Das erste funktioniert einwandfrei. Aber der zweite verursacht ein Problem auf der Ausgabe, das noch nicht gelöst werden konnte.

Ich und mein Mentor (Professor) haben alle Arten von Messungen an dem nicht funktionierenden Netzteil durchgeführt - Messverbindungen, Kurzschlussmöglichkeiten, Spannungsmessung an bestimmten Komponenten und auch mit Oszilloskop.

Als nächstes fanden wir heraus, dass nach dem Einschalten des Netzteils die Ausgangsspannung auf einen bestimmten Pegel ansteigt (abhängig vom Spannungspotentiometer) und dann langsam bis auf 3 V abfällt. Dann ändert sich die Spannung langsam von 3V-5V. Als wir die Operationsverstärker und den LM723 gemessen haben, änderte sich an bestimmten Pins auch die Spannung langsam. Und wenn ich eine Last an den Ausgang anschließe, sinkt die Spannung langsam bis auf 0 V (alles scheint so, als ob ein Kondensator diese Probleme verursachen sollte).

Ich habe Operationsverstärker, LM723 und ein paar Kondensatoren ausgetauscht (alle außer Glättungskondensatoren - mein Professor sagte, dass es solche Probleme nicht geben würde).

*Kondensatoren sind älter (aber noch nicht verwendet), alle anderen Komponenten sind neu (auch Glättungskondensator - der große).

Ich habe auch viel Geld und Zeit investiert und möchte nicht so enden (wobei nur die Hälfte funktioniert - ich habe zwei in einem mit getrennten Transformatorstufen gemacht, damit ich eine negative Spannung von +33 V bis -33 V erhalten kann ).

Ich hoffe, jemand hat eine Idee oder hat an einem ähnlichen Projekt gearbeitet, damit ich mein Problem lösen kann (das bis jetzt ungelöst blieb).

Eines von zwei Netzteilen

Einige Badass-Kühlkörper

Schaltplan

Frontblende (Schalter fehlt in der Mitte)

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Alle diese Messungen wurden am gemeinsamen GND der Schaltung in diesem Teil der Schaltung (Stabilisatorstufe) gemessen. Diese Stufe hat eine Transformatorquelle von 10 V/0/10 V (TR1). TR2 ist eine Leistungsstufe von 26 V.

NICHT FUNKTIONIERENDE LEITERPLATTE

C1= 10,7V (es sollte mehr sein (Uin mal Quadratwurzel aus zwei))

C2= 10,7V (-||-)

C3= schwankt um 9V

C4(IC1/Pin 13)= schwankt um 10V

C5= schwankt um 9V

C6(R7)= schwankt um 5V

C7(IC2/Pin 6)= schwankt um 8V

C8(R14)= schwankt um 8V

C9= schwankt um 8V

C10(*an GND der Endstufe)= 35,5V

C11(R23)= schwankt um 9V

IC1 (Stabilisator) :

1= 0V

2= ​​9,6V-9,8V

3= gleich

4= gleich

5= gleich

6= gleich

7= 8,8V-9V

8= 0V

9= 4,7V-4,8V

10= 9,6V-9,8V

11= 10,7V

12 = gleich

13= 10,6V-10,8V

14= 0V

IC2 (Operationsverstärker) :

1= 10,8V

2= ​​7,2V-7,5V

3= 5,3V-6V

4= 10,8V

5= gleich

6= 7V-9V

7= 10,6V-10,8V

8= 0V

IC3 (Operationsverstärker) :

1= 10,8V

2= ​​8,8V-9V

3= gleich

4= 10,8V

5= gleich

6= 10,3V

7= 10,8V

8= 0V

FUNKTIONIERENDE LEITERPLATTE

C1= 13V

C2= 13V

C3= 7,2V

C4(IC1/Pin 13)=7,3V

C5= 7,3V

C6 (R7) = 35 V

C7(IC2/Pin 6)= 12,5V

C8(R14)= 0,15V

C9= 0,15V

C10(*an GND der Endstufe)= 35,5V

C11(R23)= 0,15V

IC1 (Stabilisator) :

1= 0V

2= ​​7,3V

3= gleich

4= gleich

5= gleich

6= gleich

7= 0V

8= 0V

9= 1,2V

10= 7,3V

11= 13V

12 = gleich

13= 8,6V

14= 0V

IC2 (Operationsverstärker) :

1= 13,1V

2= ​​0,04V

3= 0,43V

4= 13,3V

5= 13,1V

6= 12,5V

7= 13,1V

8= 0V

IC3 (Operationsverstärker) :

1= 0V

2= ​​0,15V

3= 0,5V

4= 13,1V

5= gleich

6= 12,4V

7= 13,1V

8= 0V

Da Sie einen funktionierenden haben, haben Sie den nicht funktionierenden mit dem funktionierenden verglichen?
Höchstwahrscheinlich Lötverbindungsfehler. Vergleichen Sie alle Pin-Spannungen an der Fehlerschwelle, einschließlich Vcc, Vee
Insbesondere müssen die Pins 2, 3 von OA für die Ausgabe im linearen Bereich verriegeln, was die Ausgabe an Pin 6 senkt, um die Ausgabe zu unterbrechen. Wenn LM723 Reg.-Nr. Ausgang oszilliert, dann haben Sie Probleme, den Ausgang hochzuziehen.
Verwenden Sie niemals alte Kondensatoren, insbesondere Elektrolytkondensatoren - sie altern nicht so gut. Hören Sie sich auch an, was @IgnacioVazquez-Abrams gesagt hat.
Beginnen Sie mit +/- Vdc-Leistungsmessungen, suchen Sie dann nach Hotspots und überprüfen Sie dann U1, vor U3, U4 U1. Das Design sieht seltsam aus, ohne negative Rückkopplung, also nur niedriges V out? U1 ist eher veraltetes Design.
„Als wir die Operationsverstärker und den LM723 gemessen haben, änderte sich an bestimmten Pins auch die Spannung langsam.“ Das ist der Kern des Problems, und Sie glauben nicht, dass wir genau wissen müssen, was passiert ist. Da Sie es nicht für angebracht gehalten haben, uns genau mitzuteilen, was vor sich geht, vermute ich. Beginnen Sie mit dem Entfernen der Diode vom Strombegrenzungs-Operationsverstärker. Wenn dies das Problem behebt, wissen Sie, wo Sie als nächstes suchen müssen. Ansonsten - sagten Sie, Sie haben 2 Netzteile für + und - konfiguriert? Und sind Sie sicher, dass die - Versorgung richtig isoliert ist? Wie sieht es mit der Kontaktierung der Kühlkörper aus? Wie genau sind die beiden Netzteile angeschlossen?
@WhatRoughBeast: Ja, das Herz des Problems ist zu 100% "die Spannungsänderung". Hmm, Diode ... Ich weiß nicht. Die Kappe könnte das Problem sein ... Ja, beide sind so konfiguriert, wie Sie sagten. Kein Kontakt zwischen den Kühlkörpern. Ich habe das verifiziert. Jede Einspeisung hat einen eigenen Trafo, Primär der Trafos sind beide an 230V angeschlossen - das ist noch getrennt.
@TonyStewart.EEsince'75: Ich könnte Ihnen in mehreren Punkten zustimmen - meine Lötfähigkeiten sind schlecht, besonders auf dieser Platine, aber die Verbindungen wurden mit einem Ohmmeter überprüft; Ich könnte dies lösen, indem ich eine andere Leiterplatte herstelle.
@TonyStewart.EEsince'75: Und ja, ich habe die beiden verglichen. Ich habe Kondensatoren (gegen gemeinsame Masse), Operationsverstärker und LM723 gemessen -> die Ergebnisse; Spannungsänderungen sind bereits an den Pins des Spannungsstabilisators LM723 und an Operationsverstärkern zu sehen, aber ich bin mir sehr sicher, dass das Problem nicht an diesen liegt, weil ich neue gekauft und die alten ersetzt habe - gleiche Ergebnisse -> Kappen sind verdächtig Mich; Ich glaube, ich sollte wirklich neue kaufen. Sag mir was du denkst. Ich kann die Messergebnisse (Bild) posten, wenn dies hilft. :D
@TonyStewart.EEsince'75: Auch als ich diese nicht funktionierende Platine lötete, war es meine (wirklich) Platine zum Löten, also kann ich sagen, dass es nicht wirklich ein Meisterwerk ist - an einigen Teilen der Platine begann sich das Kupfer abzulösen ( zu viel Überhitzung), aber ich habe das so gut wie möglich repariert - das Ohmmeter zeigt immer noch an, dass alle Verbindungen leitend sind, aber es könnte ein oder zwei Fehler bei den gelöteten Leiterplattenverbindungen geben.
@Andyaka: Ich habe ein paar davon (aber unbenutzt). Also sollte ich sie generell nicht verwenden und wegwerfen?
Google es, Alter.
Wie ich sagte. Testen Sie zunächst die +/- Versorgung und alle Verbindungen. Eine einfache Last kann die Lastregelung und die Brummspannung testen.
@TonyStewart.EEsince'75: Sie können die von mir vorgenommene Bearbeitung überprüfen (Vergleich der beiden PCBs)
@IgnacioVazquez-Abrams: Sie können die von mir vorgenommene Bearbeitung überprüfen (Vergleich der beiden PCBs)
Ist das auf Hochschulniveau? Inwiefern qualifiziert sich der Bau einer Schaltung aus einer Zeitschrift von vor 35 Jahren als Abschlussprojekt? Ernsthaft fallende Standards ...
@MattYoung Mittelschule. Dieses Projekt wurde mehrfach für das Abschlussprojekt an meiner Schule durchgeführt. Und hat meistens gut funktioniert.
Alle Teile richtig gepolt? Scope-Test erforderlich oder zumindest Vac auf DMM
@TonyStewart.EEsince'75: Polarität ist nicht das Problem.
Messen dann reparieren. Lasst uns nicht raten
@TonyStewart.EEsince'75 Ich habe die Polarität noch nicht überprüft, aber die Elektrolytkappen liegen auf beiden Leiterplatten alle gleich.
@Keno, es wurde diese Frage gestellt und geschlossen, in der jemand Sie nach Ihrer obigen Frage fragt. Ich fungiere nur als Vermittler, damit die Person dein Ohr bekommt. Ich schätze, er ist mit niedrigen Wiederholungszahlen gefangen und wird von den Regeln frustriert.
der link geht nicht auf. Bitte aktualisieren Sie den Link des pdf
@rubix_1911 Ich denke, dass es keine andere Seite gibt, die diesen Artikel über das Elektor-Netzteil zeigt. Dieses pdf funktionierte noch bis vor etwa einem Jahr. Versuchen Sie es ein paar Tage später, vielleicht reparieren sie es.
Wow. Das ist ein wunderschön aussehendes Tischnetzteil!
@Sixtyfive Und es funktioniert jetzt wie ein Zauber! Auf jeden Fall Zeit und Kosten wert, um es zu bauen. Ich habe wirklich viel Mühe in die Konstruktion dieses PS gesteckt :D

Antworten (4)

@Keno - "Ja, das Herz des Problems ist zu 100% "die Änderung der Spannung". Richtig. Hören Sie also auf, um den heißen Brei herumzureden, und sagen Sie uns, was die Spannungen SIND. Und wenn sich die 723-Spannungen ändern, isolieren Sie den 723-Abschnitt, indem Sie ihn entfernen die 3 Basis-Laufwerkskomponenten (R9, D4 und D5) und finden Sie heraus, warum der 723 Probleme macht. Komm schon, das ist nicht schwer. Isolieren Sie den Problemabschnitt, bestimmen Sie den Fehler und beheben Sie ihn. Hören Sie auf, um den heißen Brei herumzureden mit Allgemeinheiten.

Sie können die von mir vorgenommene Bearbeitung überprüfen (Vergleich der beiden Leiterplatten)
Ich bin überrascht, dass Ihr Prof Ihnen nicht geholfen hat, dieses triviale Problem zu isolieren.
Ich bin auch überrascht, dass Sie diese Antwort akzeptiert haben. Jede Herausforderung mit Fehlern ist eine gute Erfahrung zum Lernen.
@ TonyStewart.EEsince'75 - Für das, was es wert ist, bin ich auch überrascht.

Ich komme aus Brasilien, ich montiere auch diese Quelle (3 Ausgänge: 2 x 0 bis 36Vac >> 47Vcc @ 4A, 1x 8vca >> 9vcc @ 3A) Ich habe auch Probleme, aber im Teil von IC2 (Spannungsanpassung) Ich habe bereits viele Tests durchgeführt und Komponenten gewechselt, die neu sind. Ich glaube, der von mir gekaufte LM741 ist nicht wahr, aber ich habe noch keinen anderen zuverlässigen Lieferanten gefunden.

Mein LM723-Regler funktioniert gut mit stabilen 7,1 V, wie im Artikel des Elektor-Magazins beschrieben, und funktioniert übrigens nicht richtig.

Ich habe durch Ihre Messungen gesehen, dass einige Spannungen weit aus dem Weg sind ... Ich würde Ihnen sagen, überprüfen Sie einige Dinge:

  • Mögliche Charge gefälschter LM723?
  • Hoher ESR von Elektrolytkondensatoren (haben Sie das überprüft?).
  • Möglicher Anschluss (US + und US- invertierte Sensorkabel)?
  • Instabilität aufgrund der Verwendung einer niedrigeren Spannungsversorgung in der 10,7-V-Reglerschaltung?

Wenn Sie mehr Bilder einfügen können, kann es für jemanden einfacher sein, etwas falsch zu sehen und den Fehler zu finden. Achten Sie darauf, die Feststellung des Fehlers zu kommentieren. Verzeihen Sie mir, wenn ich Unsinn geschrieben habe (ich spreche kein Englisch und benutze Google Übersetzer). Viel Glück!

Wahrscheinlich. Da eine Platine perfekt funktionierte und die andere nicht, habe ich eine andere mit neuer Platine und allen Elementen neu gemacht. Jetzt funktioniert es perfekt. Was da schief gelaufen ist, interessiert mich nicht wirklich.
Schön, dass deine Schaltung funktioniert. Meiner hat immer noch Probleme, die Spannung einzustellen. Wenn ich die Spannungseinstellung erhöhe, steigt die Spannung auf 32 VDC, wenn sie auf 47 VDC steigen sollte, wenn ich P1 reduziere, steigt die Spannung und das Potentiometer arbeitet auf dem Kopf (min: 47 VDC, max. 32 VDC). Wenn ich also einen IC2-Parameter (741) überschreite, spricht man von "Eingangsspannung", das ist die Spannung zwischen Eingang und GND der Hilfsquelle (nicht die Differenzspannung zwischen den Eingängen), diese Spannung darf nicht sein Höher als die Versorgungsspannung des Verstärkers welche
... liegt bei etwa 15,5 V, z. B. 23,5 V DC > 15,5 V DC, das Verhalten des IC2 ist instabil .... Sie könnten die Spannung zwischen Pin 3 des IC2 und GND der Hilfsquelle messen Mit der maximalen und minimalen Spannungseinstellung damit ich vergleichen kann? Ich bin dankbar, wenn Sie helfen können (da ich zuvor Google verwendet habe, um diese Nachricht zu übersetzen).
Ich habe es geschafft, es zu lösen, der Defekt war, weil ich die ursprünglichen Transistoren (T2 ... T5) durch solche mit höherer Verstärkung ersetzt hatte und dies zu einer Instabilität der Schaltung führte.

Es gibt ein paar Probleme mit dieser Schaltung, die etwas über die von Keno beschriebenen Probleme hinausgehen. Diese liegen entlang der Sinneslinien. Es sieht ein bisschen so aus, als wären diese später ohne viel Nachdenken hinzugefügt worden.

1) Ich möchte, dass das Instrument die Spannung über den Messdrähten anzeigt. Daher muss die V-Messung (M2) mit Us- und Us+ verbunden werden, nicht mit U+ und U-. Dies würde die tatsächliche "effektive" Spannung am mit Strom versorgten Objekt/DUT zeigen.

2) Das Bezugspotential der Steuerschaltung (IC1 Pin 7) ist mit Us+ verbunden, was sinnvoll ist, um die Spannung zu regeln. Die eigentliche Spannungsmessung liegt also zwischen Us+ / Us-, was korrekt ist. Der Strom wird über R21 gemessen, der über der gemeinsamen Masse (IC1 Pin 7) relativ zum Effektivstrom ansteigt. Zum Beispiel: Das sind 0,66 V für 3 A. Nehmen wir an, es gibt eine Differenz von 0,3 V zwischen U+ und Us+, die durch einen Spannungsabfall im Stromkabel und andere Verluste verursacht wird. Dies führt zu einer Spannung von 0,3 V an R23 und 0,66 V an R21. Daher liegt R14 bei 0,96 V. Daraus wird deutlich, dass eine Variation von Delta Us+ und U+ zu einem anderen Strom führt, was höchstwahrscheinlich der Konstruktionsidee widerspricht. Ich würde das als unplausibles Verhalten bezeichnen.

Es besteht die Möglichkeit, P2 mit U+ zu verbinden. Dann IC2 mit R13/R14 die "richtigen" Spannungen vergleichen. Da P2 jedoch über der gemeinsamen Masse schwebt, variiert der Strom durch R15 und P2. Dies führt auch zu einer sich ändernden Spannung an R13. Daher ist dies kein Heilmittel.

Ich kann mir nur eine zweite Spannungsquelle vorstellen, die U+ als Masse betrachtet, als geeignete Lösung. Zwischen der geregelten Schiene (IC1 Pin3) und der gemeinsamen Masse sollte genügend "Raum" vorhanden sein, um R15 und P2 zu implementieren, die über U + schweben, mit einem maximalen Erfassungsabfall von ~ 1..1,5 V. Das wäre ein richtiger Ausweg. Unter der Annahme, dass dies "Präzision" sein sollte, wie der Schaltungsname impliziert, ist diese Korrektur relativ umfangreich.

Vielleicht sieht jemand anderes eine bessere Lösung?

Willkommen :-) Allerdings muss eine "Antwort" (in das Feld "Ihre Antwort" geschrieben, wie Sie es getan haben) die ursprüngliche Frage beantworten, die oben auf dem Bildschirm steht. Ihre "Antwort" tut das nicht. Stattdessen scheint es, als würden Sie versuchen, das ursprüngliche Design des Netzteils zu verbessern, und dann um Antworten von anderen bitten. Keiner dieser Ansätze ist in einer Antwort auf Stack Exchange zulässig. Im Gegensatz zu typischen Internetforen haben Stack Exchange-Sites verschiedene Orte für Fragen, Antworten und Kommentare. Sehen Sie sich die Tour und das Hilfezentrum an , um mehr zu erfahren. Ich vermute, dass Sie dies als neue Frage stellen sollten, mit einem Link hier für den Kontext.

Erinnern Sie sich daran, dass ich gestern kommentierte: „Wenn der LM723-Reg.-Ausgang oszilliert, dann haben Sie Probleme, den Ausgang hochzuziehen.“

Offensichtlich ist Ihre ungeregelte Versorgung auf beiden Seiten überlastet und lässt V von +/- 13 (ok) auf +/- 10,7 (fehlgeschlagen) fallen. Also lädt es etwas.

Dieses alte Design verwendet eine externe Kompensation für Effekte 2. Ordnung, die in Operationsverstärkern mit geschlossenem Regelkreis einen Verlust des Phasenspielraums verursachen und dazu führen können, dass Oszillation kein Spielraum ist.

Ein häufiges Problem ist, dass die Durchgangsloch-Leitungsinduktivität von Kappen- und Masseverbindungen eine Phasenverschiebung verursachen kann und, wenn sie nicht richtig kompensiert wird, oszilliert.

Ich fand Ihre Daten nützlich, aber nicht in der dargestellten Form, also habe ich sie in eine Tabelle importiert, um die Ergebnisse in zwei Spalten auszurichten, und dann die Bilder aus dem Datenblatt-PDF importiert. Sie können dies in Ihrer Abschlussarbeit zeigen, um reale Probleme zu demonstrieren. Alle Netzteile müssen auf Verstärkungsphasenreserve getestet werden, bis sie sich als stabil erwiesen haben. Eine alternative Methode ist die Stufenlast Q oder die Klingelreaktion, um den Stabilitätsspielraum zu bestimmen.

Empfehlungen.

  • Erhöhen Sie den Wert von C4, bis er stabil ist, bis auf das 10-fache.
  • Achtung, dies wirkt sich auf die Schleifenbandbreite und die Reaktionszeit der Schrittlast aus.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Hmm ... Ich verstehe nicht ganz, worauf es bei deiner Entschädigungssache ankommt. Wenn die erste Platine ohne diese Kompensation funktioniert, warum sollte die nicht funktionierende Platine sie dann brauchen?
Haben Sie die Phasenreserve von der Schrittlast gemessen? Die Erdung hat einen großen Einfluss, wenn Sie beispielsweise mit 10 MHz oszillieren. Haben Sie Pin 13 schon untersucht?
Als wir mit Professor gemessen haben, machte ein Stift (nicht sicher, ob 13) fast quadratische Impulse. Ich selbst habe nicht den Umfang ... noch nicht.
Das ist Oszillation. Wenn Sie eine weitere Kappe hinzufügen müssen, versuchen Sie es und messen Sie DC, AC mit DMM
Welche Kappe? Das Glätten?
Erhöhen Sie den Wert von C4, bis er stabil ist, bis auf das 10-fache.
10 mal was??
Anfangswert 100 pF, versuchen Sie es mit 1 nF