Re: 350mA Konstantstrom mit TL783 - Simulation

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Geschrieben von Theodor Wadelow am 23. November 2011 16:06:54:

Als Antwort auf: Re: 350mA Konstantstrom mit TL783 - Simulation geschrieben von Christian am 23. November 2011 11:44:21:

Hallo, Christian.

>Insbesonsdere würde ich gerne wissen, wie Du auf den 2x18V Trafo von Reichelt gekommen bist. Das sind in meinem Kopf nämlich nur 36V ;-)
-Weil Wechselspannung zu Gleichspannung wird, die umrechnung kennst du.
-Weil der Trafo 30Watt hat, 15 Watt entnommen werden (Leerlaufspannung)
-Letzendlich 53 Volt rauskommen genug für 3.3Vx14=46,2+3 = 49,2V.
Ich will nicht unhöflich sein, aber das ist keine Erklärung, weil Du nicht vorrechnest udn auch deine Annahmen nicht darlegst.

Mit "die Umrechnung" kennst Du kann ich hier nichts anfangen, weil meine "Umrechnung" 50,9 V ergibt. Ich rechne 36*Wurzel(2) = 50,91 Volt für die Scheitelspannung aus.

Bei 15W Belasstung eines 30W Trafos ist man auch nicht mehr bei "Leerlaufspannung"
Überhaupt, wie hast Du die Leerlaufspannung bestimmt ? Hast Du bedacht, daß bei den Stromspitzen einer Gleichrichtung der für 0,83A gedachte Trafo momentan mit deutlich über 1A bleastet wird ?
Die Belastung ist zwar im Mittelwert ok, aber bei den Stromimpulsen fährst du die "Kupferverluste" (Innenwiderstand des Trafos) vollständig ein. D.h. bei geschätzten 5..7 Ohm Wicklungswiderstand fehlen dir 5..7V zur Leerlaufspannung, wenn 1A fließt. Und es fließt mehr. Das nagt ganz erheblich an der Spitzenspannung.

Weiter im Brückengleuichrichter:
Pro Diode fallen ca. 0,55V laut Datenblatt bei If=1,2A ab. Wir reden hier über die Spitzensträme im Brückengleichrichter, nicht wundern. Das sind nicht die "vernachlässigbaren" 0.2V, die man Schottkydioden bei quasi null Strom immer zudichtet. Die Ladeströme sind natürlcih Impulsartig und dementsprechend höher als die 350mA Durchschnitts-Gleichstrom, die Du haben willst.

Zum Siebelko:
Mit günstig gerechneten 50,9V Spitze vorm BGL landest Du bei 50.9 - 2*0.55 = 49.8 V am Siebelko. Spitze. Günstig gerechnet ist das deshalb, weil ich die Überlastung des Trafos nicht mit berücksichtige und dafür "nur" eine wie auch immer geartete Leerlaufspannung entfallen lasse. Der tatsächlich Verlust dürft sogasr noch größer sein.
In den Lücken der Stromversorgung durch den BGL (geschätzt 7ms, Entnahmestrom 0,35A, C=1880µF ) sinkt die Spannung dU = ((I*t)/C) um gut und gerne 1,3V ab.
Dann stehen im Minimum 48.5 V zur Verfügung.
Der Regler braucht 3V, dann ist die Spannung zu Spitzenzeiten sehr gering, im Minimum (48,5 - 3 = 45,5) sogar deutlich unter den von Dir angegebenen 14*3.3V Uf der LEDs.


>Wenn eine der Dioden durchgeht (Schottky stirbt meist als Kurzschluß), dann bringt der >Trafo die Elkos zum brennen. Oder die Elkos den Trafo.
Warum sollte eine 5 Ampere Diode durchgehen die nichtmal mit 1A belastet wird?
Weil sie spannungsmäßig Überlastet wird, durchschlagt und zu einem kleinen häßlichen Metall-Halbleiter-Mischoxid wird ?
Gegenfrage: Warum gehen immer wieder die Eingangsgleichrichter von Schaltnetzteilen kaputt ? Z.B. KBU6K 6A 600V in einem 230V/450W Schaltnetzteil muß nur ca. 325V/2A schaffen, stirbt aber gerne ?
Außerdem sind da noch Einschaltstromimpulse, die mit niederohmigen Elkos und einem restmagnetisierten Ringkerntrafo in den zig-Ampere-Bereich gehen.
Da würde dann schon wieder die Impulsbelastbarkeit zählen.


Es ist noch eine SI Primär geplant.
Nich nur planen. Einbauen. Allerdings wegen des Ringkerntrafos in Träge und bei >= 200% Inenn. Und/Oder einen Einschalt-PTC verwenden.
Ringkerntrafos koppeln so gut Primär und Sekundärseite, Du kannst mit einem sekundärseitigen Kurzschluß (denke: Kurzgeschlossener Brückengleichrichter) primärseitig Überlast, Unheil und Feuer entfachen. Nicht lustig.


>Mit 1,08V hättest du wirklich ein böse abweichendes Exemplar. Kommt aber vor.
Identische abweichung mit ZWEI Exemplaren?
Soll es auch schon gegeben haben. Ganze charge defekt oder ... böse, böse ... nachgemacht :-( Ich erinnere mich da an 2N3055 Transistoren die bei 2A Ic abbrannten 8-( Die brannten *alle* bei 2A ab.
Wenn Du ansonsten bei der Dimensionierung keinen Fehler gemacht hast - so deine Theorie - dann soll defekte(r) Regler nicht außen vor bleiben.


>Was setzt Du eigentlich für den Toleranzbereich der Netzspannung an ? Und wie soll deine Schaltung im schlimmsten Fall damit umgehen ?
3 Volt Abfall bei Mittelspannung an den Output dort wo der Trafo drankommt.
Z.b. bei 235V 3V bei mehr fällt mehr ab bei weniger kommen weniger als 350mA raus.
Da möchte ich daran Erinnern, daß die Norm derzeit wohl +/-10% vorsieht. Also 207..253V sind erlaubt. Nicht daß die Grenzbereiche oft erreicht werden, aber dein armen Schottkydioden mit 60V Sperrspannung kommen da wohl schon sehr knapp an die Auslegungsgrenze. Wenn es 75V Elkos gäbe würde ich Dir natürlich auch die nahelegen, aber angesichts der Seltenheit hoher Spannungsexkursionen und der Beschaffungsproblematik sollen 63V mal ausreichen ;-)


So Simulation mag cool klingen aber wie gesagt der IC Reagierte genauso an einem 12V/1A Stab. Netzteil mit Widerstand als Last.
Also warum fragst du nicht um festzustellen um Trafo/Gleichrichter/LED korrekt abgestimmt sind

Ich war gestern abend wohl ein bischen bockig. Die Datenblätter nicht verlinkt, raten bei den Komponenten, kein Schaltplan :-(

Meines Erachtens ist das Netzteil zu schwach.
Bei (Datenblatt RKT3018) 3,6..5 W Verlustleistung im Kupfer hätte der Trafo einen Innenwiderstand von ca. 5,2..7,2 Ohm.
Die Leerlaufspannung müßte dann ca. 41V sein.
Leider behindert der Innenwiderstand des Trafos auch das Laden der Elkos, so daß bei laufender Lampe die Spannung immer wieder zusammenbrechen sollte.

Und hier kommt dass Meßproblem: Ich glaube, dein Multimeter kann die kurzen Spannungseinbrüche nicht auflösen und zeigt ggf. Spitzen-, Mittel- oder was-auch-immer-Werte an. Bei Multimetern ist das leider undefiniert.

Der Trick für den zu kleinen Strom durch die LEDs ist dann der, daß zu Zeiten maximaler Spannung im Siebelko die Strombegrenzung des LT783 den Strom korrekt auf 350mA begrenzt, wenn denn überhaupt 350mA fließen könnnen. 44V über den LEDs dürften auch nach deinen Angaben (3,3V) mindestens 2 Volt (46,2 V bei 14 LEDs) zu wenig sein.
Wenn der Trafo gerade keine Leistung liefert, dann bricht die Spannung ein und wegen der steilen Charakteristik der LEDs bricht deren Strom fast völlig zusammen. Das siehst Du mit dem Multimeter aber leider nicht. Angezeigt wird vermutlich ein zu kleiner Mittelwert, wobei die einfachen digitalen Multimeter auch das nicht besonders gut machen.


---- Wechselspannungen messen -----
Teste mal auf Restbrumm, nimm einen 100k Ohm Widerstand und einen 100µF Elko. R und C werden als Hochpass vor das Multimeter, welches im AC-Modus arbeitet, geschaltet.
Den Extra-Hochpass deshalb, weil man ohne die Schaltung seines MM zu kennen nich sicher sein kann, wie DC-Komponenten im AC-Modus verarbeitet werden.
Die Zeitkonstante für den Hochpass liegt rechnerisch bei 10s, du solltest also ca. 30 Sekunden (3*Zeitkonstante) warten, bis sich das Meßergebnis stabilisiert hat.

Mit dem Hochpass miß mal die Spannung am Gleichrichter und die Spannung über dem 3,7 Ohm Widerstand. Aus der Spannugn am Widerstand kannst Du dann den AC-Anteil des Stroms ausrechnen. Miß mit der Anordnung auch mal die Spannung über den LEDs.und über den Spannungsregler in-out.

Wenn Du recht hast - und das Netzteil Gleichstrom erzeugt und die LEDs Gleichstrom erhalten - dann sollten beide Spannungsmessungen etwa null ergeben.
Wenn ich recht habe und das Netzteil zu schwach ist, dann wird an den LEDs Wechselspannung anliegen, allerdings etwas weniger als an den Siebelkos.
Der Strom durch die LEDs wird wegen deren steilen Kennlinie einen hohen AC-Anteil haben.


---- Netzteil testen -----
Ein weiterer Test wäre, das Netzteil alleine mal mit einem Widerstand zu belasten.
Bei 53V Netzteilspannung sollen 350mA fließen. Das entspricht einem 151 Ohm Widerstand, der allerdings knackige 28 W verbrät.
Ich selbst hätte einen derartigen Widerstand gerade nicht zur Hand, aber falls du so eienn Test konstruieren kannst, kannst Du damit sehr gut testen, ob dein Netzteil wirklich 53V@350mA liefert. Das bezweifle ich nämlich.

Eine Testmöglichkeit wäre, einen quasi beliebigen Leistungstransistior mit Uce >= 55V, Ic >= 1A und Ptot >= 30W zu nehemn (Beispiel: BDW94, 2N3055), auf einen Kühlkörper zu montieren und mit einem Poti zwischen Kollektor und Basis 350mA Ic @ 53V einzustellen. Sozusagen als "Regelbare Last" im Eigenbau.


---- Klein(er) anfangen -----
Ich meine ja immer noch, daß Spannungseinbrüche dafür Verantwortlich sind, daß der Regler den Strom nicht hoch genug einstellen kann.
Wenn Du statt 14 LEDs mal 12 anschließt und dann 1,24V zwischen den Beinen des Reglers anstehen hast Du die Lösung.


"nimm doch mal einen Widerstand und gehe mit den LEDs an den Kondensator Plus".
Dann hätte ich wie ebend ein 27 Ohm Widerstand genommen, 306 mA gemessen und 8,2 Volt Spannungsabfall am Widerstand.
Der Regler braucht 3 Volt.
5,2 Volt übrig.
Ahem, jetzt muß ich schon wieder raten. Das heißt, Du hast die LEDs mit einem Widerstand direkt an die LEDs angeschlossen, ohne TL783. Wenn Du das Experiment mal ein bischen weiter treibst, wie klein muß der Widerstand denn werden, damit 350mA fließen ? Die Spannung der LEDs steigt ja von If = 300mA auf If = 350mA nochmal etwas an. Und vor allem: Wieviel Spannung ist dann (a) am Siebelko (b) über dem Widerstand und (c) über den LEDs ?
-Theo

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