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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schaltnetzteil Stromverbrauch


Autor: Kolja (Gast)
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Hallo,

ich möchte mir folgendes Schaltnetzteil (Montage auf DIN Schiene) 
kaufen.
Daten:

Eingangsspannung: 85-264 VAC
Eingangsspannung: 120-370 VDC
Eingangsstrom: 1.5A
Einschaltstrom: 60 A
Output: 12 VDC
Strom: 3,5 A
Leistung: 45Watt
Wirkungsgrad: >84 %
Restwelligkeit: 200 mV

Jetzt habe ich ein paar Fragen:


1.
Was verbraucht das Schalnetzteil? Wenn ich es z.B voll auslaste? Dann 
hab ich auf der Ausgangsseite eine Leistung von 42Watt. Dies ist ja aber 
nicht mein "Stromverbrauch" also die Leistung die er aus der Steckdose 
zieht. Ist diese immer egal was für eine Last ich habe 345Watt 
(230Vx1,5A)? Das ist doch ziemlich viel?! Da ist ein PC Netzteil mit 
200Watt doch viel viel besser( effektiver). Und da hab ich auch 12Volt 
und c.a 10A also noch viel mehr Leistung.

2. 200mV Restwelligkeit find eich sehr hoch. Ich will stabile 12V für 
eine Steuerung haben. Was meint ihr dazu?

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>Wirkungsgrad: >84 %

Also gilt in etwa:

Eingangsleistung = Ausgangsleistung durch 0,84

Autor: Bernd G. (Gast)
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Die Restwelligkeit ist ein üblicher Wert, der auch bei anderen NT nicht 
geringer ist (kleiner 2% ist i.O.).
Für eine Steuerung absolut ausreichend.

Autor: Kolja (Gast)
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Das heißt also das Ding zieht 53,6 Watt aus der Steckdose?

Kann mir das nochmal einer erklären warum dann als Eingansstrom 1,5 A 
bei 230 Volt da steht? Das wären ja iwie 345 Watt.

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>Das heißt also das Ding zieht 53,6 Watt aus der Steckdose?

>Kann mir das nochmal einer erklären warum dann als Eingansstrom 1,5 A
>bei 230 Volt da steht?


>Das wären ja iwie 345 Watt.

Nicht ganz. U mal I ist nur die Scheinleistung. Das Ding scheint also 
345VAr (Volt-Ampere-reaktiv) zu ziehen.

Da es in Wirklichkeit nur 54Watt (echte) Wirkleistung aufnimmt, hat das 
Teil einen Leistungsfaktor (meist cos-phi genannt) von 54/345 = 0,16.

Das liegt an der Gleichrichtung, die erzeugt viele Oberwellen.
Dadurch ergibt sich eine große Verzerrungsblindleistung.

Autor: Kolja (Gast)
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Ok vielen Dank..  Was die Wechselspannungstechnik angeht bin ich nicht 
gerade der Überflieger. Klingt aber logisch was du da sagst (alles 
schonmal in der Schule gehabt)..

Jetzt hab ich aber noch eine Frage. Ich wohne in einer Altbauwohnung 
(mit Sicherungsautomaten Klasse H16A). 60A (vom NT) Einschaltstrom ist 
sehr viel. Gibt da viel bessere die aber auch deutlich teurer sind. Mir 
ist klar das diese 60A nur sehr wenige ms wenn nicht sogar us fließen. 
Aber wenn ich hier einen Staubsauger (2000Watt) an einer bestimmten 
Steckdose anschließe fliegt der Automat raus. Hab angst das das mit dem 
Netzteil genauso ist. Was meint ihr?

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>Hab angst das das mit dem
>Netzteil genauso ist. Was meint ihr?

Eher unwahrscheinlich. Dazu ist das Netzteil zu klein.

Der Staubsauger hat ja >1kW, also Dauerstrom einige Ampere.

Autor: Kolja (Gast)
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Dafür das es so klein ist sind 60A sehr heftig.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Kolja wrote:
..
>
> Jetzt hab ich aber noch eine Frage. Ich wohne in einer Altbauwohnung
> (mit Sicherungsautomaten Klasse H16A). 60A (vom NT) Einschaltstrom ist
> sehr viel.

Ist halt für aktuelle Absicherungen dimensioniert, das wäre dann z.B. 
B16

H ("Hausbrand") 16 ist da durchaus anfällig gegen gelegentliches 
Auslösen.

also bei Dir hilft nur Ausprobieren. Sollte e es wider Erwarten den H16 
auslösen, dann melde Dich hier nochmal


> Gibt da viel bessere die aber auch deutlich teurer sind. Mir
> ist klar das diese 60A nur sehr wenige ms wenn nicht sogar us fließen.

Eben wegen der meist verbesserten Einschaltstrombegrezung sind die 
Netzteile aufwändiger udn damit leider oft auch etwas teurer.

Der miserabel cosPHI sollte Dir (s.o.) schon sagen, das es ein billgst 
China Teil ist.

> Aber wenn ich hier einen Staubsauger (2000Watt) an einer bestimmten
> Steckdose anschließe fliegt der Automat raus. Hab angst das das mit dem
> Netzteil genauso ist. Was meint ihr?

s.o.


> Dafür das es so klein ist sind 60A sehr heftig.

Nee, ist halt so dimensioniert das es gerade noch mit der 
magnet.Schnellauslösung des LSS an der unteren Toleranzgrenze klarkommt.
D.h. B16  5x min.  macht 80A .


Derartige Auslegung bei einem solchen Winzling nennt man beschönigend 
Designoptimierung. YMMV.


hth,
Andrew

Autor: Kolja (Gast)
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Hallo,

danke für die Antwort.. Also ist es besser ein anderes Netzteil zu 
nehmen? Ich frag mal anders: Was würdet ihr mir vorschlagen (am liebsten 
eins von Reichelt) Preis bis 30 Euro. Muss nicht auf eine DIN Schiene 
passen. Es geht auch ein normales Schaltnetzteil (Open Frame etc..)

Anforderungen: 12V Ausgang bei mindestens 2A (stabile 12V)

Problem: Es sollte gut abgeschirmt sein, denn es soll in mein DJ Pult 
eingebaut werden. Dort befindet sich sehr hochwärtige Elektronik 
(Audio)(DJM800+2xTechnics 1200 (Plattenspieler), Endstufe etc... ) und 
ich will mir da keine Störsignale einfangen. Die Geräte hängen an einer 
Brennenstuhl Leiste mit Filter etc..

Autor: Düsentrieb (Gast)
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dann nimm doch so eins:
pollin
4,95 EUR
 Best.Nr. 350 735

Eingang 100...240 V~. Ausgang 12 V-/2,5 A.

oder
4,95 EUR
 Best.Nr. 350 712

Technische Daten:
- Eingang 200...264 V~
- Ausgang +5 V Standby/0,02 A, +5 V/2 A, +12 V/0,7 A, +24 V/1 A, +12 
V/8,5 A

Autor: gast (Gast)
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Dann sollest du lieber ein Konventionelles Netzteil nehmen.

Autor: Raimund Rabe (corvuscorax)
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Hi,

ich habe diesen Thread erst jetzt gesehen, und ich denke man sollte 
einiges bzgl. der Angaben auf den Typenschildern und der Funktionsweise 
von Schaltnetzteilen (SNT) klarer darstellen:

Zunächst einmal was zu den ominösen 345W die Kolja 'errechnet' hatte.
Der max. Eingangsstrom ist definitiv nicht auf die max. Eingangsspannung 
zu beziehen. Schaltnetzteile übertragen, mal ganz einfach ausgedrückt, 
Leistung - und daraus ergibt sich zwangläufig der max. Eingangsstrom bei 
kleinster anzunehmender Eingangsspannung (also bei 85VAC o. 120VDC). 
Desweiteren ist keine Angabe darüber gemacht worden, unter welchen 
Umständen oder nach welchem Messverfahren/-methode diese 1,5A 
letztendlich ermittelt/gemessen wurden. Bekannt ist zumindest mir, dass 
hier der gemittelte Strom über den kurzen Stromflußwinkel angegeben 
wird.
  Häh? Stromflußwinkel wird hier sicherlich einer Fragen! =>
Die Antwort liegt in der Funktionsweise eines (Kleinleistungs-)SNTs, wo 
die Eingangsspannung gleichgerichtet und gesiebt wird. Dabei kommt nur 
ein kurzer Stromfluß unmittelbar vor dem (und bis zum) Scheitelwert der 
Eingangsspannung (wenn mit AC gespeist wird) vor. Diese Zeit kann man in 
einen Winkel umrechnen, da man die Netzfrequenz kennt (50Hz in 
Deutschland, z.B. 60Hz in den USA, ...). Bei max. Leistungsentnahme am 
SNT wird dieser Stromflußwinkel am größten sein. Der gemittelte Strom 
(eben diese ominösen 1,5A) über diesen Zeitraum wird dann meist 
angegeben. Damit könnte man ggf. errechnen um wieviel z.B. die 
Kondensatorspannung zusammenbricht bzw. wie groß der Stromflußwinkel 
wäre.
  Aufgrund der Gleichrichtung und Siebung und des nur kurzen 
Stromflusswinkels würde ich (persönlich!!!) hier übrigens nicht von 
Scheinleistung und VAR reden, da hier keine rein induktive/kapazitive 
Last auftritt. Der (alles andere als sinusförmige) Strom wird auch nicht 
in der Phase verschoben, sondern er fließt, um ein vielfaches höher, nur 
für einen kurzen Augenblick. Das SNT nimmt keine Scheinleistung auf, 
sondern Wirkleistung die der Energieversorger während des kurzen 
Stromflusswinkels wirklich zur Verfügung stellen muß. Diese SNTs 
'vermurksen' damit die Sinusform der Netzwechselspannung und impfen 
Oberwellen ein, von denen sich andere Geräte durchaus stören lassen. 
Dafür oder dagegen gibt's ja die CE-Zertifizierungen/-Kennzeichnungen - 
aber das wäre wieder ein anderes Thema. ;-)
  Damit kommen wir dann auch schon zu den Massnahmen, die getroffen 
werden müssen, sobald eine gewisse Leistung bei solchen SNTs übertroffen 
wird. Ab 75-Watt dürfen neue SNTs nur noch mit PFC 
(Power-Factor-Correction) betrieben werden (Ausnahmen bestätigen auch 
hier wie immer die Regel). Bei der PFC wird die abgeforderte Leistung so 
auf die Halbwellen der Eingangswechselspannung verteilt, das der 
Energieversorger fast eine ideale ohmsche Last 'sieht'. Und das 
geschieht natürlich wieder mit einem Schaltregler ;-), der mit einigen 
zig- bis hunderten von Kilohertz den Strombedarf 'zerhackt' und eine 
etwas höhere DC-'Zwischenkreis'-Spannung erzeugt (meist über 380V, 
während ohne PFC nur die Spitzenspannung der Netzspannung erreicht wird, 
was bei 230VAC etwa 325V wären).
  Hier ist häufig dann auch ein Sanftanlauf realisiert, so das es keinen 
hohen Einschaltstromstoß (den sogenannte Inrush-Current) gibt.
  Die Strombegrenzung bei den SNTs ohne PFC übernimmt meistens ein NTC, 
der im kalten Zustand relativ hochohmig ist, und damit zunächst den 
Einschaltstromstoß begrenzt. Dann wird sich sein Innenwiderstand durch 
Selbsterwärmung verringern und letztendlich irgendwo einpendeln 
(zumindest wenn die Stromaufnahme annähernd konstant bleibt).
  Bei den meisten Computernetzeilen kommen übrigens sogenannte 
Sperrwandler zum Einsatz, die, wie viele andere SNTs auch, stets einen 
Ripple auf der Ausgangsspannung haben - mal mehr, mal weniger. Dies ist 
nun mal eine Eigenheit von SNTs. Auf einige spezielle SNT-Wandler ohen 
Ripple möchte ich hier jetzt nicht eingehen - es würde den Rahmen 
sprengen (aber es gibt sie). Wer keinen (oder zumindest einen sehr 
kleinen) Ripple haben möchte, muss wohl oder übel auf Linearregler 
zurückgreifen.
  Für Audio-Anwendungen kann ein SNT störend sein, muß es aber nicht 
zwangsläufig. Hier gibt's halt zwei Störquellen. Zum Einen die 
Störausstrahlung (induktiv/kapazitiv) was man durch entsprechende 
Massnahmen durchaus in den Griff bekommen kann, und eben der 
hochfrequente Ripple auf der Ausgangsspannung. Hier ist der Wert der 
PSRR (Power-Supply-Rejection-Ratio) der angeschlossenen 
Schaltung/Elektronik von Interesse. Welches Gerät sich dadurch in 
welchem Maße 'stören' läßt, kann man nicht wirklich vorhersagen - hier 
gilt es auszuprobieren. Da die Taktfrequenz üblicher SNTs in Bereich von 
mehreren zig Kilohertz, und damit außerhalb des hörbaren liegt, sind 
etwaige negative Effekte meist auch nicht relevant.
  Wie üblich unterscheiden sich die teureren und aufwendigeren SNTs 
gravierend von den billigen Fern-Ost-Geräten (Made in China, ...). Wer 
ein qualitativ gutes SNT haben möchte, sollte hier nicht am falschen 
Ende sparen.

Autor: Dennis (Gast)
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- Scheinleistung in VA
- Blindleistung in VAr

Für die Auslegung von Sicherungen sind die VA entscheidend, weil der 
Scheinstrom den Maximalwert bildet.


Berechnung vom Scheinstrom am Eingang erfolgt wie folgt:

Eingangsstrom = Ausgangsleistung / (Eingangsspannung x Wirkungsgran x 
cos Phi)

Ohne PFC würde ich ein cos Phi von ungefähr 0,8 annehmen.
Mit PFC ungefähr 0,99.

=>
Eingangsstrom = 45W / (230V x 0,84 x 0,8) = 0,29 A

Autor: Wolf (Gast)
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> H ("Hausbrand"

Da hat der Andrew die Brille nicht aufgehabbt.

Haushalt (-Leitungsschutz-Charakteristik) heißt es.
Sie war für leistungsschwache Netze gedacht, wo der Vorläufer "L" bei 
der Erfüllung der Abschaltbedingung Schwierigkeiten machte.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Wolf wrote:
>> H ("Hausbrand"
>
> Da hat der Andrew die Brille nicht aufgehabbt.
>
> Haushalt (-Leitungsschutz-Charakteristik) heißt es.
> Sie war für leistungsschwache Netze gedacht, wo der Vorläufer "L" bei
> der Erfüllung der Abschaltbedingung Schwierigkeiten machte.

Grins. Die Brille habe ich immer auf ,-)

Also die jargonhafte Bezeichnung "Hausbrand" rührt daher, dass die 
H-Automaten öfters negativ aufgefallen sind (indem erst halt erst zum 
Brand-Unfall kam, dann ggfs. abgeschaltet wurde).


Der Scherz mit Hausbrand statt Haushaltschutz war also beabsichtigt.

@Wolf: Das Du erst nach 7 Tagen auf das H reagierst - Scheint Du wirst 
auch alt, gell?  ,-)


cu,
Andrew

Autor: A. K. (prx)
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Raimund Rabe wrote:

>   Bei den meisten Computernetzeilen kommen übrigens sogenannte
> Sperrwandler zum Einsatz,

Laptop-Netzteile und anderer externer Kleinkram wohl schon. Die üblichen 
PC-Netzteile (ATX&Co) sind jedoch keine Sperrwandler.

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