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elv DPS 9000 M Bau- Und Bedienungsanleitung Seite 4

Double-power-supply

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Klammern angegebenen Anschlußbezeich-
nungen beziehen sich auf die hier nicht
gezeigte zweite Netzteilstufe.
Die erste im oberen Bereich des Schalt-
bildes dargestellte Trafowicklung mit Mit-
telanzapfung mit den Anschlußbezeich-
nungen „C, D, E" dient zur Speisung der
Steuerelektronik sowie der Digital-Anzei-
gen für Spannung und Strom (siehe Abbil-
dung 4).
Mit Hilfe der Dioden D 107 bis D 110
wird zunächst eine Gleichrichtung und
durch die Elektrolyt-Kondensatoren C 110
und C 111 eine Pufferung vorgenommen.
Die so gewonnene positive Gleichspan-
nung dient zur Versorgung des Kühlkör-
perlüfters und gelangt auf die Festspan-
nungsregler IC 102 und IC 103 vom Typ
7805, während die negative Gleichspan-
nung auf den Festspannungsregler IC 104
des Typs 7905 gelangt. An den jeweiligen
Ausgangspins von IC 103 und IC 104 ste-
hen eine positive sowie eine negative sta-
bilisierte Spannung zur Versorgung der
Regelelektronik zur Verfügung. Gleich-
zeitig dienen diese beide Spannungen als
Referenzspannung für den U- bzw. I-Reg-
ler und tragen daher die Bezeichnung „+5V
REF" und „-5V REF".
Mit dem dritten Spannungsregler IC 102
wird eine weitere stabilisierte +5V-Span-
nung erzeugt, die nur zur Versorgung der
Digital-Anzeigen für Strom und Spannung
dient. Je nach Anzahl der gerade angesteu-
erten Segmente der LED-7-Segmentanzei-
gen kann hier die Stromaufnahme in wei-
ten Bereichen schwanken. Um einen Ein-
fluß auf die Steuerelektronik und somit auf
die Regelung zu vermeiden, wird hierfür
ein separater Spannungsregler eingesetzt.
Alle drei Spannungsregler sind für eine
optimale Wärmeabfuhr an dem Lüfter-
Kühlkörper angebracht.
Die Schaltung der Leistungsendstufe
sowie die Steuer- und Regelschaltung des
Doppelnetzteiles DPS 9000 ist in Abbil-
dung 2 dargestellt.
Die von dem großzügig dimensionierten
Netztrafo kommende Wechselspannung
gelangt über die Platinenanschlußpunkte F
und G bzw. K und L auf den mit den
Dioden D 111 und D 114 aufgebauten
Brückengleichrichter. Die den Gleichrich-
terdioden parallelgeschalteten Kondensa-
toren C 115 bis C 118 sorgen für eine
Störimpulsunterdrückung im Bereich der
„Schaltschwellen" dieser Dioden.
Um die Verlustleistung der Endstufen
möglichst gering zu halten, ist mit dem
Relais RE 100 eine Umschaltung zwischen
„normalem" Brückenbetrieb und Span-
nungsverdoppelung realisiert.
Bei eingestellten Ausgangsspannungen
unterhalb 15 V befindet sich das Relais in
der eingezeichneten Stellung (Kontakt ge-
öffnet). Werden Ausgangsspannungen
4
oberhalb 15 V gefordert, so wird Relais
RE100 einschaltet (Kontakt 4 und 5 ge-
schlossen), und es ergibt sich eine Span-
nungsverdopplung an den dann in Reihe
geschalteten Siebkondensatoren C121 und
C122. Somit werden die Endstufentransi-
storen T 101 und T 102 mit der doppelten
Spannung versorgt.
Angesteuert wird das Relais RE 100
über den Treibertransistor T 103 von ei-
nem Spannungskomparator, der mit
IC 107 A und Zusatzbeschaltung aufge-
baut ist. Bei diesem Komparator wird die
Ausgangsspannung des DPS 9000 über
den Widerstandsteiler aus R 140 und R 141
gemessen und mit der an Pin 3 anliegenden
Spannung verglichen. Die Widerstände sind
so dimensioniert, daß, wenn die Ausgangs-
spannung den Wert von 15 V überschrei-
tet, der nicht-invertierende OPV-Eingang
(Pin 3) positiver gegenüber dem invertie-
renden Eingang (Pin 2) ist und der Kompa-
rator am Ausgang (Pin 1) auf High-Pegel
umschaltet. Über die Widerstände R 144
und R 145 wird nun der Transistor T 103
durchgeschaltet, das Relais RE 100 schal-
tet um und die Spannung an den Endstu-
fentransistoren verdoppelt sich, um die
geforderte erhöhte Ausgangsspannung lie-
fern zu können. Mit dem Widerstand R 143
ist eine Mitkoppelung realisiert, die für
eine definierte Hysterese sorgt. Somit wird
ein permanentes Umschalten im Bereich
der 15V-Schwelle unterbunden.
Die Leistungsendstufe des DPS 9000 ist
als Längsregler ausgeführt und mit den
Darlington-Leistungstransistoren T 101
und T 102 vom Typ TIP142 aufgebaut. In
deren Emitterleitung befinden sich die
Widerstände R 125 und R 126 bzw. R 127
und R 128. Diese Widerstände haben eine
Doppelfunktion. Zum einen dienen sie als
Ausgleichselemente für die Exemplarstreu-
ungen der Leistungstransistoren, und zum
anderen bilden sie den Shunt-Widerstand
zur Erzeugung einer stromproportionalen
Meßspannung für den I-Regler und die
Stromanzeige.
Stromregler
Über die zur Entkopplung dienenden
Vorwiderstände R 123 und R 124 gelangt
diese auf Schaltungsmasse bezogene Meß-
spannung (Schaltungsmasse entspricht der
positiven Ausgangsklemme des Netzgerä-
tes) auf den Meßeingang des digitalen
Amperemeters in Abbildung 4 und auf den
invertierenden Eingang (Pin 2) des für die
Stromregelung zuständigen Operationsver-
stärkers IC 106 A. Die Dioden D 120 und
D 121 schützen den Regler und den AD-
Wandler des Amperemeters im Kurz-
schlußfall.
Den Sollwert, d. h. die Vorgabe für den
eingestellten Ausgangsstrom, erhält der
Stromregler IC 106 A über den Widerstand
R 130 an seinem nicht-invertierenden Ein-
gang Pin 3. Eingestellt wird der Sollwert
mit Hilfe des auf der Frontplatte befindli-
chen Stromeinstellers R 132 in Verbin-
dung mit den Widerständen R 133 bis
R 135. Der Trimmer R 134 dient zur ein-
maligen Einstellung des maximalen Aus-
gangsstromes von 2 A.
Im folgenden soll die Funktion des
Stromreglers näher erläutert werden.
Die beiden Endstufentransistoren T 101
und T 102 erhalten ihren Basisstrom von
der Konstantstromquelle, die mit dem Tran-
sistor T 100 und Zusatzbeschaltung aufge-
baut ist. Die Stromquelle ist so dimensio-
niert, daß sie für die Endstufentransistoren
einen maximalen Strom von ca. 8 mA
liefert. Sind die Ausgangsdioden der Reg-
ler, D 118 für den Stromregler IC 106 A
und D 119 für den Spannungsregler IC 106 B,
gesperrt, so fließt der gesamte Steuerstrom
von 8 mA in die Basen der Endstufentran-
sistoren, wodurch diese dann voll durchge-
steuert sind. Welcher Regler (Strom- oder
Spannungsregler) gerade aktiv ist, wird
durch die betreffende Leuchtdiode (D 118
oder D 119) angezeigt. Grundsätzlich ist
immer der Regler mit dem geringeren Aus-
gangswert in Betrieb.
Zur besseren Veranschaulichung wol-
len wir die genaue Funktion des Stromreg-
lers an einem kompletten Regelzyklus be-
schreiben. Hierzu nehmen wir an, daß der
Ausgang des Netzteils kurzgeschlossen
bzw. durch einen Verbraucher hinreichend
niederohmig belastet ist und das Stromein-
stellpoti R 132 am Rechtsanschlag steht, d.
h. der maximale Ausgangsstrom von 2 A
eingestellt ist. Der Stromregler IC 106 A
erhält dadurch an Pin 3 einen Sollwert von
0,5 V vorgegeben.
Überschreitet nun der Ausgangsstrom
einen Wert von 2 A, entspricht dies einem
Spannungsabfall an den Emitterwiderstän-
den R 125 bis R 128, der ebenfalls 0,5 V
übersteigt. Am nicht-invertierenden Ein-
gang Pin 2 des IC 106 A stellt sich somit ein
höheres Potential als an Pin 3 ein, und der
Ausgang Pin 1 strebt in Richtung negativer
Spannung. Hierdurch wird LED D 118
leitend und zieht einen Teil des Basisstro-
mes aus der mit T 100 aufgebauten Strom-
quelle von den Endstufentransistoren ab.
Der von T 100 gelieferte Konstantstrom
teilt sich somit auf und fließt sowohl in die
Basen der Endstufentransistoren als auch
über D 118 und den OPV-Ausgang ab. Wir
gehen hierbei davon aus, daß D 119 ge-
sperrt ist, da der Ausgang des IC 106 B
(Pin 7) High-Potential führt, d.h. der Span-
nungsregler ist nicht aktiv, und das Netz-
teil arbeitet als Stromkonstanter.
Der Ausgang des Stromreglers IC 107 A
wird soweit negativ, daß der Endstufen-
Steuerstrom gerade so groß bleibt, daß der
Netzgeräte-Ausgangsstrom einen Span-

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Diese Anleitung auch für:

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