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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schaltnetzteil macht Geräusche.


Autor: Bastler (Gast)
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Hallo zusammen,
ich habe mir ein 150 W Schaltnetzteil zusammengebaut, mit einer aktiven 
PFC und einer Ausgangsspannung von 24 V. Soweit funktioniert auch alles, 
jedoch machen die Trafos (PFC-Trafo und Schaltreglertrafo) bei höheren 
Leistungen Summgeräusche.
Woran könnte es liegen? Der Wirkungsgrad vom Schaltnetzteil liegt bei 
82,5 % (bei 150 W Ausgang) und die Wärmeentwicklung ist auch nicht so 
hoch, sprich die Energieübertragung zwischen Primer- und Sekundärseite 
funktioniert schon mal.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Der Wirkungsgrad vom Schaltnetzteil liegt bei 82,5 % (bei 150 W Ausgang)
--> 181 Watt am Eingang --> Irgendwo müssen die 31 Watt hin.
> und die Wärmeentwicklung ist auch nicht so hoch
Und wenn nicht Wärme ist, dann ists Schall ;-)

Was hast du für Kerne?
Wie sind die gewickelt?
Welche Frequenz hat das "Summgeräusch"?
Hast du keramische Kondensatoren mit im Aufbau?

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Lothar Miller wrote:
>> Der Wirkungsgrad vom Schaltnetzteil liegt bei 82,5 % (bei 150 W Ausgang)
> --> 181 Watt am Eingang --> Irgendwo müssen die 31 Watt hin.

Ja. Wobei ca. 82% für ein 24V/150W SMPS-Netzteil heutzutage nicht 
besonders effizient ist.
Da müßte man evtl. noch mal tiefer ins Design einsteigen um die Ursache 
zu ermitteln.

Autor: Bastler (Gast)
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Das Schaltnetzteil ist ein Sperrwandler. Der Trafo ist ein ETD 34 mit 
einem N87 Ferritkern und einem Luftspalt von 0,5 mm.
Die Wicklungen im „Sandwich Steel“ von unten nach oben:

P1 23 Windungen
AUX 5 Windungen
S1 11 Windungen
S2 11 Windungen
P2 22 Windungen

P1 und P2 sind in Reihe zusammengeschaltet (505,3 µF), S1 und S2 
Parallel (33,7 µF), wodurch sich ein Windungsverhältnis von 5:1 (also 55 
zu 11) ergibt.
Beim PFC benutze ich den gleichen Trafo, ist zwar für die PFC ziemlich 
überdimensioniert aber sollte eigentlich nicht das Problem sein.

Zur Frequenz des Summens kann ich nicht viel sagen, nur das es sich 
„unsauber“ anhört, sprich es ist keine konstante Frequenz.

Bei den Kondensatoren benutze ich hauptsächlich Keramik-Vielschicht und 
da wo man etwas mähr Kapazität braucht Elkos.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Zur Frequenz des Summens kann ich nicht viel sagen, nur das es sich
> „unsauber“ anhört, sprich es ist keine konstante Frequenz.
Layout? Masseführung?
Koppelt da bei Last etwas auf die Feedback/Sense-Leitung ein?

Autor: Jens G. (jensig)
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dann dürfte die Reglung irgendwie "zittern" - wenn Du also die 
Schaltschwingungen auf dem Oszi betrachtest, dann zittert die 
vermutlich.
Ich denke auch wie Lothar, daß hier irgendwie "Eigenstörung" vorliegt 
durch unsauberen Aufbau.

Autor: sepp (Gast)
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Summen hast du grundsätzlich sehr oft bei SNTs mit höherer Leistung.
Liegt an der Drossel (Trafo). Einfach die Schaltfrequenz höher wählen,
dann hörst du's nicht mehr ;-)

Autor: G_dal (Gast)
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Summen liegt in diesem Fall möglicherweise nicht an der Schaltfrequenz, 
sondern an mechanischem Schwingen der Wicklungen bzw des Kerns.
Hört sich warschielich wie eine Art Rauschen oder Rascheln an?

Abhilfe:
Da der Trafo warscheinlich selbst gewickelt ist vermute ich könnte man 
mit einem maschinell bzw sehr Stramm, und sauber gewickelten bessere 
Ergebnisse erzielen.
Sollte das Teil nicht selbst gewickelt sein, könnte es sein dass der 
Hersteller SCheiße gebaut hat.
Ich habe bei einem Sperrwandler schon mal beobachtet, dass die 
Wicklungen zum rauschen angefangen habne, wenn der Wandler bei sehr 
hohen Duty Cycle betrieben wurde.

Autor: sepp (Gast)
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Ich habe gemeint, bei Schaltfrequenzen > 20 kHz sind die Geräusche immer 
noch da, aber du hörst sie nicht mehr ;-)

Macht man eigentlich immer so...

Autor: Tobias (Gast)
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Es kann auch noch sein, dass die Feedbackleitung schwingt.
Hatte das Problem vor kurzem. Schalttakt liegt bei 300kHz, die kann man 
also schlecht hören ;)

Aber das Signal der Feedbackleitung hat bei ca. 10kHz geschwungen.
Konnte das auf der Sekundärseite mit einem Kondensator (1nF) beheben.
Die Reglung wurde, zumindest für meine Anwendungen, dadruch auch nicht 
nachteilig beeinflußt.
Habe das Netzteil allerdings auch nicht mit Lastsprüngen im kHz Bereich 
getestet ;)

Autor: Bastler (Gast)
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Habe die Geräuscherzeugung in den Griff bekommen. Es lag hauptsächlich 
am PFC Trafo und den Filterspulen im EMI-Filter.
Beim PFC Trafo war wohl das Problem, dass die Primärinduktivität mit 505 
µH für eine Leistung von 150 W wohl zu hoch war. Habe diese auf 300 µH 
gesenkt und der Trafo war ruhig.
Bei den Filterspulen lag es an der zu hohen Netzfrequenz von 400 bis 800 
Hz die bereits im hörbaren Bereich liegen. Nachdem ich diese in Silikon 
ertränkt habe waren sie auch nicht mehr zu hören.

Danke für eure Hilfe.

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