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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Weitbereichs-Versorgung Wie am besten?


Autor: Ulrich P. (uprinz)
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Hi!

Ich möchte eine kleine Schaltung mit max 100mA Stromaufnahme so 
konzipieren, dass sie entweder mit 10..50VDC oder 90..250VAC versorgt 
werden kann und das über die gleichen Eingangsklemmen. Ich benötige 
intern 6V für ein oder zwei Relais und 3.3V für einen Controller.

Ich kann mich dunkel an einen Braun Rasierer erinnern, den man über den 
einen Stecker sowohl im KFZ als auch direkt an der Steckdose laden 
konnte. Da ich das Teilchen aber schon lange nicht mehr habe, kann ich 
da leider auch nicht mehr reinsehen.

Daher meine Bitte um ein paar Hinweise auf integrierte Lösungen oder 
Schaltungsbeispiele.

Danke schon mal
Ulrich

Autor: Analog (Gast)
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Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Analog wrote:
> http://de.wikipedia.org/wiki/Kondensatornetzteil


Schön bei AC input, aber nix bei DC ;-)

Autor: Analog (Gast)
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> Schön bei AC input, aber nix bei DC ;-)


Was passiert wenn man eine Gleichspannung durch einen 
Brückengleichrichter schickt ?

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Ulrich P. wrote:
> Hi!
>
> Ich möchte eine kleine Schaltung mit max 100mA Stromaufnahme so
> konzipieren, dass sie entweder mit 10..50VDC oder 90..250VAC versorgt
> werden kann und das über die gleichen Eingangsklemmen.

Eben diese Einschränkung macht es aufwendig, Dein Problem zu lösen.

Spendier getrennte Klemmenpaare für beide Bereiche, und es wird 
erheblich einfacher lösbar.


hth,
Andrew

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Analog wrote:
>> Schön bei AC input, aber nix bei DC ;-)
>
>
> Was passiert wenn man eine Gleichspannung durch einen
> Brückengleichrichter schickt ?

Und was passiert wenn man eine Gleichspannung vor dem Kondensator des 
von Dir zitierten Links anlegt?

Autor: Analog (Gast)
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Und jetzt die Preisfrage: 1. Was passiert wenn man eine Wechselspannung 
durch einen Brückengleichrichter schickt ?

Königsfrage: 2. Wie sieht die Ausgangsspannung an einem 
Brückengleichrichter aus, wenn:
a) Eine Gleichspannung am Eingang anliegt?
b) Eine Wechselspannung am Eingang anliegt?

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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@ Analog

Wie man an Deinen Folgebeiträgen sieht hast den von Dir selbst zitierten 
Link
http://de.wikipedia.org/wiki/Kondensatornetzteil

in Bezug auf GleichspannnugsEINspeisung nicht verstanden.

Du kannst also aufhören Dich hier weiter zu entblöden.

Autor: Analog (Gast)
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@Taylor

Jo. Und Du weißt nicht das ein Gleichrichter eine Gleichspannung 
erzeugt. Naja, auch noch beleidigt sein, weil Du keine Ahnung hast. 
Schon schlimm die Jugend ... :)

Autor: Sven P. (haku) Benutzerseite
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Analog wrote:
>> Schön bei AC input, aber nix bei DC ;-)
>
>
> Was passiert wenn man eine Gleichspannung durch einen
> Brückengleichrichter schickt ?

Die kommt hinten genauso raus, wie se vorne reingegangen ist. Vielleicht 
ein Volt weniger über die Dioden.

Spätestens hier:
> Jo. Und Du weißt nicht das ein Gleichrichter eine Gleichspannung
> erzeugt. Naja, auch noch beleidigt sein, weil Du keine Ahnung hast.
> Schon schlimm die Jugend ... :)
hast du aber irgendwie das Problem nicht begriffen.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Sehe ich auch so das Analog das Problem nicht begriffen hat.

Bei GleichspannungsEINspeisung  im Kondensatornetzteil kommt am 
Brückengleichrichter nix an. Eben weil der Kondesator vor dem 
Gleichrichter geschaltet ist. Also hat der Brückengleichrichter Ferien. 
Somit ist auch nach dem Gleichrichter die Spannung NULL Volt.


Wenn sich Analog seine zitierten Link in den ersten Zeilen auch mal 
gründlich durchgelesen hätte: Es steht schon in den ersten 3 Zeilen das 
diese Schaltung nur für WechselspannungsEINspeisung genutzt werden kann.


@ haku:

Verewige Analog doch einfach auf Deiner "Carsten" -Seite.

Autor: sebba (Gast)
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Es macht doch immer wieder Spass Leuten dabei zuzusehen wie sich winkend 
und grinsend gegen die Wand fahren.

Ich hab mich noch nie mit dem Thema beschäftigt aber mal so spontan 
gedacht:

Gleichrichten
Dann hab ich 10-250V DC

Dann über ne Z-Diode ne kleine Hilfsspannung erzeugen
(Ich weiss - ist schon recht hart, aber...)

Damit sowas wie ein Step-Down Wandler betreiben
Also im einfachsten Fall über einen Transistor einen Kondensator laden 
und den Transistor mit nem Komparator steuern.

Wenn Spannung im Kondensator zu niedrig: Transistor auf
Sonst: Transistor zu

Naja - vllt noch ne kleine Induktivitär dazwischen ;)

Autor: Analog (Gast)
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>Gleichrichten
>Dann hab ich 10-250V DC

Hier fehlt noch der X-Kondensator

>Dann über ne Z-Diode ne kleine Hilfsspannung erzeugen
>(Ich weiss - ist schon recht hart, aber...)



Ansonsten kann man das so machen. Der Punkt ist nur das manche hier 
nicht raffen, daß in beiden Fällen : DC am Eingang oder AC am Eingang 
immer eine Gleichspannung am X-Kondensator anliegt. Die winken sich 
tatsächlich zu und fahren gegen die Wand.

Autor: Sven P. (haku) Benutzerseite
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sebba wrote:
> Es macht doch immer wieder Spass Leuten dabei zuzusehen wie sich winkend
> und grinsend gegen die Wand fahren.
:-)

> Gleichrichten
> Dann hab ich 10-250V DC
Ist generell ne gute Idee. Unterm Strich ist der gemeinsame Nenner 
Gleichspannung, denn die lässt sich in jedem Fall ganz einfach 
konstruieren.

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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sebba wrote:

> Damit sowas wie ein Step-Down Wandler betreiben
> Also im einfachsten Fall über einen Transistor einen Kondensator laden
> und den Transistor mit nem Komparator steuern.
>
> Wenn Spannung im Kondensator zu niedrig: Transistor auf
> Sonst: Transistor zu
>
> Naja - vllt noch ne kleine Induktivitär dazwischen ;)

Auf sowas wird es vermutlich hinauslaufen, denn nur ein Schaltnetzteil 
kann solch einen großen Bereich einigermaßen sinnvoll abdecken.
Jetzt bleibt nur die Frage ob es eine bessere Lösung gibt als das ganze 
diskret aufzubauen.
http://www.powerint.com/ hat einige schöne ICs, die alles notwendige an 
Halbleitern für die Primärseite von einem Schaltnetzteil integriert 
haben. Eigentlich gedacht als Flybackwandler, aber irgendwo habe ich 
auch schonmal eine Schaltung gesehen, in denen ein Stepdown mit solch 
einem IC betrieben wurde.
Die Frage ist nur, wie niedrig die Spannung sein darf, damit das ganze 
sicher funktioniert. 10V wird man vermutlich eher nicht erreichen.

Autor: sebba (Gast)
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@Analog:

Sag mal, gabs heut irgendwas mit selbstgesammelten Pilzen oder so bei 
dir zum Mittag?

Ich sitz hier auf jeden Fall grad ziemlich heftig lachend vorm PC :)

Und mach doch meine Schaltung bitte nicht mit deinem Kondensator 
kaputt...

Schönen Gruß

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Analog wrote:
>>Gleichrichten
>>Dann hab ich 10-250V DC
>
> Hier fehlt noch der X-Kondensator

Eben den braucht man bei sebbas Vorschlag nicht.
Er richtet schlicht gleich, und heraus kommt etwas zwischen ca. 10 und 
320 VDC - siehe TE Vorgaben.

>
>>Dann über ne Z-Diode ne kleine Hilfsspannung erzeugen
>>(Ich weiss - ist schon recht hart, aber...)
>
>
>
> Ansonsten kann man das so machen. Der Punkt ist nur das manche hier
> nicht raffen, daß in beiden Fällen : DC am Eingang oder AC am Eingang
> immer eine Gleichspannung am X-Kondensator anliegt.

Der einzige der es nicht gerafft hat bist Du.
Lies Dir mal Deinen Link genau durch.

Autor: Ulrich P. (uprinz)
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Hihihi....

Sorry, aber ich wusste nicht, was ich da lostreten würde.

Ich hoffe meine bisherigen Beiträge in diesem Forum haben nicht den 
Eindruck erweckt, ich wäre in Sachen Elektronik gänzlich unbeleckt....
Natürlich ist mir die eventuelle Notwendigkeit von X-Kondensatoren 
bekannt.

Den Link oben habe ich jetzt noch nicht durchforstet, aber bislang hatte 
ich bei der typischen Kondensator-Schaltung nicht den Eindruck, dass man 
darüber besonders viel Strom ziehen kann. Die mir bekannten Schaltungen, 
die diese Art Netzteil nutzen, haben immer weit unter 100mA gezogen.

Die Idee, einen Schalnetzteil Controller Zweck zu entfremden, finde ich 
im Grunde gut. Eine andere Idee war es, mittels irgendeiner 
Hilfsschaltung zwischen zwei verschiedenen Netzteilen (AC/DC und DC/DC) 
umzuschalten.

Ich könnte aber in den Versorgungsspannungen ein Entgegenkommen machen, 
nämlich DC ab 20V. Bei den getrennten Eingangsklemmen bin ich aber 
vermutlich festgelegt.

... So hab mal Wikipedia gelesen, war indirekt sogar der richtige 
Hinweis:
Wenn man der Wikipedia-Seite zum ELKO folgt, dann findet man dort in der 
Mitte einen Hinweis auf einen integrierten Weitbereichsregler von Lucent 
Technologies mit den Namen ATT2405/ATT2406/ATT2416. Leider hat sich 
Lucent 2006 in Einzelteile zerlegt und ich finde diesen Chip nur noch 
bei Brokern.
Dabei könnt der ganu das, was ich haben will: 15..250V rein, 5..24V raus 
bei 100mA.
Kennt nicht einer denjenigen, die die Rechte an diesem Chip gekauft hat 
und diesen noch weiter produziert, oder einen Artverwandten Chip?

Gruß, Ulrich

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Ulrich P. wrote:

> Dabei könnt der ganu das, was ich haben will: 15..250V rein, 5..24V raus
> bei 100mA.

So wie ich das sehe, braucht der AC um richtig zu funktionieren. Um 
einen echten Stepdown wirst du also nicht herum kommen.

Autor: BWLer (Gast)
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> Ich hoffe meine bisherigen Beiträge in diesem Forum haben nicht den
> Eindruck erweckt, ich wäre in Sachen Elektronik gänzlich unbeleckt....

Strick künftig Pullover.

Autor: Ulrich P. (uprinz)
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Hmm... Jetzt weiß ich, warum ich nie BWL studieren wollte...

@Benedikt: Ja, ist mir dann auch aufgefallen. Allerdings hat
http://www.powerint.com/en/applications/small-appliances
da schon was in der richtigen Richtung in Petto. Ich werde mich da mal 
weiter umsehen.

Gruß, Ulrich

Autor: Micha S. (ernie)
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Analog wrote:

Moin Moin,

> Ansonsten kann man das so machen. Der Punkt ist nur das manche hier
> nicht raffen, daß in beiden Fällen : DC am Eingang oder AC am Eingang
> immer eine Gleichspannung am X-Kondensator anliegt. Die winken sich
> tatsächlich zu und fahren gegen die Wand.

Moin Moin,

wenn ich mich nicht irre, liegt der X-Kondensator bei einem Kondensator-
netzteil vor dem Brückengleichrichter und sieht somit genau das was
du an die Klemmen legst. Entweder AC o. DC und nicht immer DC.
Und bei DC am Kondensator sieht dein Brueckengleichrichter fuer den
Bruchteil einer Sekunde Licht und steht danach aber sowas von im
Dunkeln :)
Bitte um Berichtigung falls das so falsch sein sollte. Ist doch schon
etwas her, dass ich das mal lernen durfte :)
Gruesse,

Michael

Autor: PillePalle (Gast)
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moin

powerint hat schon schöne sachen ;-)
bin selber grad am basteln mit den Dingern :(
aber du brauchst einen 2Watt R , 2 Kondensatoren, eine Spule (Pi-Filter 
am Eingang) und das für 230VAC - also auch nicht grade billig und klein 
schon garnicht.
Also ich würde da doch lieber zu einem 100mA Trafo greifen und die 
Niederspannung einfach über eine Diode vor den Stabi einspeisen und 
fertig.

mfg

Autor: PillePalle (Gast)
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ui ui
noch was vergessen , geht natürlich nicht über die selben Anschlüsse :(

Autor: PeterL (Gast)
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mein Ansatz:


Einweggleichrichtung (Spannung eh schon sehr hoch, darum kein 
Brückengleichrichter)
Vorwiderstand ist ein PTC , danach eine 65V Zenerdiode und der Elko.
Dann Step down mit einem MAX5033 (kann bis 75VDC zieht dann sagen wir 
mal 10mA)

wenn die Schaltung mit 5 bis 65 Volt betrieben wird ist alles gut
(PTC ist kalt und niederohmig)
bei z. B. 230V Eingangsspannung, begrenzt erst einmal die Zenerdiode 
(muss schon eine robuste (impulsfeste) sein.
Durch den hohen Strom durch den PTC erhitzt sich dieser und wird 
hochohmig.
An Ihm fällt jetzt die Überschüssige Spannung ab und durch die 
verbratene Leistung (ca. 2 Watt), bleibt er auch heiss.
Die Auswahl des PTC ist kritisch evtl. 2 in Serie.

Autor: Esko (Gast)
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Es geht definitiv. Ich hatte mal eine Rasierer der zwei Kabel hatte, 
einmal für Zigarettenanzünder und einmal Eurostecker. Alle Elektronik 
war im Rasierer drin.
Zwei Möglichkeiten sehe ich:
* Umschalten per Relais zw. Trafo und DC
* Gleichrichten und dann Step-Down

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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@PeterL:
An dem PTC fällt bis zu 350V - 65V = 285V ab.
Grad mal simuliert: Sind 9 Watt am PTC.

Autor: PeterL (Gast)
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es fliesst nur bei der positiven Halbwelle Strom durch den PTC, wäre 
schon mal die Hälfte an Leistung :-)

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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Die 9Watt sind über eine volle Welle integriert.

Autor: Ulrich P. (uprinz)
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Danke für die vielen Vorschläge!

Das mit dem PTC geht auf keinen Fall, da das kleine Modul u.A. 
Temperaturen messen muss. Die Messung wäre mit 9W Selbsterhitzung 
unbrauchbar.

Ob die Powerint Sachen passen, muss ich noch rausfinden. Pi-Filter und 
weitere Entstörmaßnahmen sind so eine Sache... Bei der extrem kleinen 
und konstanten Leistung die ich abnehme, sollten nicht zu viele 
Störungen verursacht werden. Aber das kann man ausrechnen oder auch 
ausprobieren.
Muss eh damit ins EMV Labor.

Das mit dem Rasierer hatte ich ja schon mal geschrieben. War ein Braun. 
Vielleicht sollte ich die einfach mal kontaktieren.

Eine andere Überlgeung von mir war, dass ich zwischen den Spannungen 
irgendwie umschalte. Also die hohe Spannung zieht ein Relais an, dass 
bei niedriger nicht anzieht. Das Problem ist, dass ich den 
Niederspannungseingang lang genug verzögern muss, damit er nicht den 
Eingang killt. So könnte man für 90..250V einen z.B. 12V Printtrafo 
nehmen ( dahinter einen DC/DC. Die Eingangsumschaltung würde niedrige 
Spannungen dann direkt auf den DC/DC legen.

Die andere Idee wäre mit den Powerints ein Schaltnetzteil zu bauen, 
dessen Übertrager zwei Wicklungen hat. Es würde je nach angelegter 
Spannung ein anderes Wicklungsverhältnis geschaltet werden. Ich glaube, 
dass diese Lösung vermutlich immer noch die sauberste ist, da damit auch 
die galvanische Trennung garantiert ist.

Gruß, Ulrich

Autor: gast (Gast)
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Hallo, noch zwei Gedanken dazu:

-Bei Rasierern ist so ein Ultraweit_NT gängig, z.B. bei Philips gibt's 
das auch (Ladung am Netz/im Auto). Ich weiß allerdings nicht, ob da 'ne 
richtige Potentialtrennung drin ist, oder das ganze Gehäuse 
schutzisoliert ist.


-Bei Powerint gibt es unter DI-152 ein Beispiel für einen recht weiten 
Eingangsbereich (18-265VAC) Kannst Dir ja mal anschauen.


Viel Spaß beim Basteln!

Autor: Ulrich P. (uprinz)
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Hallo Gast!

Ja, habe das schon gesehen. Es sollen mehrere Dinge gebaut werden. 
Einige davon sind sicherlich so gekapselt, dass auf eine galvanische 
Trennung verzichtet werden kann. Da käme Philips, äh, Not Exactly 
Philips also NXP ins Spiel.
Bei einigen Lösungen müssen aber auch andere Dinge, wie Sensoren und so 
anschließbar sein. Ohne galvanische Trennung müsste man also besonders 
isolierte Sensoren und genaue Kabelvorschriften mitliefern, das ist sehr 
unschön. Gerade wenn man nur einen PT100 anschließen will. Im Laden nen 
Euro aber wegen Spezialkabel und Schutzklasse 59€ ... Das kann man 
keinem Kunden erklären.

Also danke noch mal an alle, sollte ich noch was spektakuläres zur 
Lösung finden, setze ich das hier rein.

Gruß, Ulrich

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