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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Parallelschaltung v. Shottky-Dioden im SNT


Autor: Hegy (Gast)
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hellow,

es gibt ja diese preiswerten Netzteile f. ca 50€, die 13,8V und 20A 
bringen. Jetzt haben wir ein Problem damit bzw. eine Sache daran 
verstehe ich nicht so richtig. Auf der Sekundärseite sind 2 
Shottky-Doppeldioden (MBR3060PT) parallelgeschaltet. Damit die 
Parallelschaltung der Dioden funktioniert, ist an jeder Doppeldiode eine 
Spule nachgeschaltet, beide Spulen befinden sich mit gleichsinnigem 
Wicklungssinn auf einem Ringkern (L2). Das Problem ist, das selbst bei 
geringem Strom der Draht der Ringkernspule schweineheiß wird und der 
Lack abbrennt. Die Dioden sind alle ok. Bei 2A Belastung dauert es nur 
ein paar Minuten, bis die Spule 40°C erriecht, bei 10A Belastung fangt 
sie nach einer Minute an zu dampfen :((

Damit war die Originalspule verbrannt. Spaßeshalber mal eine neue auf 
den Ringkern gewickelt, statt 2x2x1mm CuL-Draht (2 Wicklungen mit je 2x 
1,0mm Lackdraht) sind jetzt 2x 32x0,32mm CuL Draht drauf verwickelt. Daß 
macht einen Leiterquerschnitt von insg. 2,5mm², vorher war es 1,5mm². 
Dennoch wird das Teil scheißenheiß und brennt ab. Die nachgeschaltete 
Stabdrossel L3 wird kein Stück warm, auch die Doppeldioden nicht.

Warum brennt nur die Spule L2 schon bei geringer Last ab?

Autor: Raimund Rabe (corvuscorax)
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Mach mal folgendes:
Klemm jeweils eine der gemeinsamen Kathoden der Doppeldioden (D1 und D2) 
von der Spule L2 ab. Vergewissere Dich aber vorher, ob die 
angeschlossenen Last dann nicht eine Doppeldiode allein überlastet.
Wird die Spule L2 dann immer noch warm (heiß), wenn sie mal nur über D1 
bzw. nur über D2 Strom zieht?
Wie genau sind übrigens die Dioden an die beiden Wicklungen von L2 
angeschlossen (es fehlen die üblichen Punkte an den beiden Wicklungen, 
um die Polarität erkennen zu können - die Angabe, daß sie einen 
gleichsinnigen Wicklungssinn haben, reicht hier leider nicht aus).

Übrigens kann die MBR3060 allein schon 30A (gute Kühlung vorausgesetzt). 
Warum also bei einem Netzteil mit nur max. 20A schon dieser Aufwand 
getrieben wird ...

Autor: Klaus Ra. (klara)
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Hallo Hegy,
ich hätte jetzt zuerst gesagt, es könnte an dem 1mm Draht liegen. Je 
nach Frequenz wirkt sich der Skineffekt aus. Aber Du hast ja schon 
HF-Litze verwendet. Frage: wird der Draht heiss oder der Spulenkern? 
Sollte der Spulenkern heiss werden, so ist vermutlich gewollt, dass 
beide Magnetfelder sich gegenseitig aufheben. Der andere Fall ergibt 
auch einen Sinn, dann hätte ich als Erklärung nur, dass ein Fehler bei 
der Entwicklung der Schaltung vorliegt.
Gruss Klaus.

Autor: oszi40 (Gast)
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Bei einem normalen Trafo sollten nach meiner alten Tabelle
bei 1mm Durchmesser CuL=0,786 mm² maximal 2A fließen
bei 2mm Durchmesser CuL=3,142mm² maximal 8A fließen

Entweder ist meine Tabelle ungeeignet oder es sind 20 A "PMPO" gemeint?

Autor: oszi40 (Gast)
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An L2 mal zu oszillografieren wäre interessant.
Evtl. ist der Spulen-Anfang und Ende vertauscht? Jedenfalls wird die 
Drahtstärke auch ein Kompromiß aus Hitzeentwicklung und 
Ausgleichswiderstand für die Gleichrichter sein.

Autor: Hegy (Gast)
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Die Frequenz, mit der das SNT läuft ist 52 kHz, das haben wir schon 
nachgemessen. Dann wird der Draht heiß, nicht der Kern. Und mit dem 
Drahtdurchmesser, ich rede hier vom Schaltnetzteil und nicht von einer 
aus herkömmlichen E-Blech hergestellen kiloschweren Drossel. 11,5 
Windungen hat das Teil macht gemessene 15µH. Das mit dem Skineffekt 
hatte ich auch vermutet, gerade weil lt. Tabelle die vergleichbare 
Eindringtiefe bei 0,3 mm liegt, somit macht ein 1 mm Volldraht nicht 
wirklich Sinn. Daher haben wir HF-Litze selbergebastelt, indem wir 32 
Drähte mit 0,32mm Durchm. parallel zusammen aufgewickelt haben. Dadurch 
wird auch der Gesammtquerschnitt größer. Und nebenbei erwähnen möchte 
ich noch, das die beiden Doppeldioden auf einen gemeinsamen Kühlkörper 
sitzen. Aber das werden wir als nächstes checken, nur eine Diode mit 
geringerer Last betreiben (ca. 5A). Mal sehen, was passiert.

Autor: Raimund Rabe (corvuscorax)
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Leider hast Du immer noch nicht angegeben, wie (d.h. von wegen 
Polarität) die Doppel-Dioden an die Wicklungen der Spule L2 
angeschlossen sind.
Ist eine der Wicklungen vertauscht angeschlossen, geht der Strom immer 
über den gleichen Doppeldioden-Zweig und nichts davon wird über die 
andere Doppeldiode geführt.
Dadurch könnte es halt sein, daß der gesamte Strom immer nur über eine 
der beiden Wicklungen fließt und sich folglich auch nur eine davon 
massiver aufheizt.

Autor: mhh (Gast)
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Vom Fehlerbild her würde ich auf eine defekte Diodenstrecke tippen.

Autor: Hegy (Gast)
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Die beiden Doppeldioden habe ich schon gecheckt, auch unter 
Temperaturbelastung. Alle vier Diodenstrecken haben zusammen einen 
Rückwärtsstrom von weniger als 5 mA bei ~80°C.

Zu der Beschaltung der Spule, die ist eig. genauso, wie ich es gemalt 
habe. Ein Kathodenpaar kommt an eine Wicklung, ich nenne die mal L2a1, 
das andere Kathodenpaar an L2b1. Beide Ausgänge der Spulen, also L2a2 
und L2b2 sind zusammengeschlossen. Im neuen Bild dazu habbichs nochmal 
zusätzlich reingemalt. Im Prinzip sind es 2 parallelgeschaltete Spulen 
auf einen Kern mit selben Wicklungssinn, also 2x Stromrichtung in 
dieselbe Richtung = 2faches Magnetfeld. Muß das so sein oder evtl. doch 
anders? Weil das Netzteil kommt aus China und wenn sich beim 
Handbewickeln sich jemand vertan hat...... Das Teil ist zawr neu bzw. 
kaum gebraucht, aber die Qualiträtskontrollen gibt es wohl nur in der 
Form, daß das Teil einmal wenn überhaupt eingeschaltet wird und gut ist. 
Und unter der rel. leichen Last, unter der es bisher lief, ist schon die 
erste Version der L2 abgebrannt.

Autor: mhh (Gast)
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D1 oder D2 hat dann meiner Meinung nach eine Macke mit der 
Sperrerholzeit. Wenn Du aus alten ATX-NTen oder aus dem BE-Fundus solche 
Dioden noch da hast, dann testweise austauschen.

Wenn Deine Last generell niedrig ist, dann D1 und D2 mal einzeln 
betreiben zum Test.

Autor: Hegy (Gast)
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Ok, das mit der einzelnen Diode und geringem Laststrom macht der Kollege 
mal morgen, also heute :), das checken mit der Sperrerholzeit, mal 
sehen, ob ich das auf die schnelle aufgebaut bekomme.

Generell wäre mir bei solchen Strömen doch eine Gleichrichtung per 
MOSFET lieber. Wenn mich nicht alles täuscht ist dann auch die 
Abwärme/Verlustleistung geringer. Ließe sich sowas nachträglich 
einbauen? Die Ansteuerung der/des MOSFETS soll dabei schwierig sein habe 
ich gelesen, aber irgendwo habe ich auch gesehen, daß es garnicht sooo 
wild war.

Autor: Raimund Rabe (corvuscorax)
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Oh man(n) Hegy!!!

Du scheinst es immer noch nicht verstanden zu haben, was es mit dem 
Punkt bei Transformatoren/Übertragern, der die Polarität angibt, auf 
sich hat.

Wie die Teile im Schaltplan gezeichnet werden spielt dabei überhaupt 
keine Rolle. Der 'Zeichner' versucht i.d.R. nur so wenig wie möglich 
Kreuzungspunkte zu haben, was der Übersichtlichkeit der Zeichnung dient. 
Damit ist die in Deinem letzten Bild gezeichnete Variante rechts (die 
mit dem roten Fragezeichen) einfach nur ungeschickt.

Versuchen wir es einmal klarzustellen wie es sein müßte:
Der Übertrager L2 soll die nicht 100%-ig identischen Durchflußspannungen 
(Uf) der beiden Doppel-Dioden D1 und D2 so ausgleichen, daß sich der 
Strom einigermaßen gleichmäßig auf beide aufteilt. Die Uf der beiden 
einzelnen Dioden sind, da sie auf dem gleichen Silizium-Chip aufgebracht 
und sich auch thermisch sehr nahe beieinander befinden, recht identisch. 
Spielt aber für diese Schaltung auch keine Rolle, da nicht die beiden 
internen Dioden parallelgeschaltet werden.
Nehmen wir also mal an, daß D1 eine niedrigere Uf hat. Dann würde D1 
immer früher leitend werden und, da der Strom ja immer den Weg des 
geringsten Widerstandes geht, der (mehr oder weniger) gesamte Strom 
immer nur durch D1 fließen. Nun kommt aber der Übertrager ins Spiel.
Sobald der Strom durch D1 anfängt zu fließen ergibt sich auch an L2a 
eine Spannung - und zwar mit (+) an L2a1 und (-) an L2a2.
Damit sich nun der Strom auch auf D2 verteilt, muß man dafür sorgen, daß 
Uf von D2 kleiner wird. Da man dies nicht direkt erreichen kann - die 
Dotierung läßt sich im nachhinein halt nicht ändern - muß man dies durch 
eine negative 'Hilfsspannung' realisieren. Genau das macht nun L2. Dafür 
muß man nur dafür sorgen, daß das Potential an L2b1 negativer wird als 
das an L2a1.
Und nun kommen endlich die ominösen 'Punkte' an den Wicklungen ins 
Spiel. Wenn wir für unsere Betrachtungsweise einen Punkt an L2a1 malen, 
legen wir einfach die (virtuelle) 'Polarität' an dieser Wicklung fest.
Dabei muß dies nicht zwangsläufig mit dem physikalischen 'Anfang' der 
Wicklung oder im Schaltplan immer links/oben eingezeichnet sein.
Wenn nun die Polarität von L2b invers zu der von L2a sein muß und die 
beiden Wicklungen unten zusammengeführt gezeichnet sind, muß der Punkt 
bei L2b an Anschlußpunkt L2b2 gezeichnet werden.
Bei der Zeichnung mit dem roten Fragezeichen wären halt beide Punkte 
oben an den L2x1-Anschlüssen (mit x gleich 'a' oder 'b') zu zeichnen.

Poste doch mal ein Bild (mit Detail von L2) damit man herausbekommen 
kann wie L2 an die MBR3060PT's angeschlossen sind bzw., nach evtl. 
notwendiger Korrektur, angeschlossen sein sollten.

Autor: Sven (Gast)
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Oder pol einfach mal eine der Wicklungen um und schau, ob es immer noch 
so heiss oder gar heisser wird.

Autor: Hegy (Gast)
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mal nen kurzer Zwichenstand: Mit umpolen einer Wicklung haben wir gerade 
mal gemacht, Ergebnis: Netzeil macht Sound, Ausgangsstrom bei 5A Last 
(Stromsenke) max. 3,8 A nur noch, Ausgangsspg. geht auf 0V. Soll heißen, 
totaler Overload. Aber die Spule ist jetzt sowas von versaut, die 
wickeln wir nochmal neu, dann mit Punkte dran. Später mal mehr Infos 
dazu, zur Messung mit Oskop-Bilder. Und morgen besorgt der Kollege neue 
Dioden. Ein Bild kann ich ja schonmal dalassen: indirekte Strommessung 
über Shunt 0,1R, nur eine Wicklung angeschlossen, Strombel. 5A.

Autor: Raimund Rabe (corvuscorax)
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Wenn das tatsächlich so aussieht wie auf dem Meßschrieb habe ich langsam 
den Verdacht, daß einer oder gar beide Ausgangs-ELKOs (C1 und/oder C2) 
defekt sind - möglicherweise trocken oder (mehr oder weniger) 
niederohmiger Schluß zw. (+)- und (-)-Pol. Falls Du ein 
Kapazitäts-Schätzeisen hast, mess zumindest deren Kapazität nach und, 
falls Du ein Hai-Tech-Schätzeisen besitzen solltest, mess auch noch den 
ESR (Equivalent Series Resistance) aus, der bei diesen ELKOs und für 
Schaltnetzteil-Anwendungen auf jeden Fall in niedrigen Milliohm-Breich 
liegen sollte. Wenn die ELKOs älter werden, steigt ihr ESR gerne an, was 
zur Erwärmung führt und im Extremfall den Exitus mit einem mächtigen 
Knall 'anzeigt'. Dabei solltest Du dann aber besser nicht in 
unmittelbarer Nähe sein, geschweige denn ohne (geeignete Schutz-)Brille 
direkt auf die ELKOs schauen.
By the way - werden die ELKOs in irgendeiner Art und Weise feststellbar 
wärmer? Das dumme ist nur, das sie aufgrund ihrer größeren 
Wärmekapazität höchstwahrscheinlich viel länger brauchen um warm zu 
werden als es das Problembauteil L2 tut.

Weder der Meßschrieb paßt, noch der 'Sound' des Netzteil dürfte sich 
ändern, wenn eine der Wicklungen von L2 verpolt wäre.
Was Du noch ausprobieren könntest/solltest wäre z.B. L2 komplett 
rausnehmen und dann direkt einmal die Kathoden von D1 und dann mal von 
D2 auf L3 geben. Wie sieht's dann mit der Ausgangsspannung bei 
kleiner/mittlerer Belastung aus? Werden jetzt die ELKOs (oder gar andere 
Bauteile) merklich wärmer, falls sich eine nennenswerte Ausgangsspannung 
einstellt?

Autor: Hegy (Gast)
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Jetzt mal ne neuigkeit: Die L2 habe ich neu gewickelt, 2 Wicklungen mit 
jeweils 9x0,5mm Cul (=1,76 mm², vorher 2x1,0mm CuL = 1,5mm²), morgen 
wird die eingebaut, evtl. gips noch neue leistungsschwächere Dioden (20A 
statt 30A).

Zur Messung: das eine Bild ist der modifizierte Aufbau, das andere die 
indirekte Stommessung per Oskop bei 1A Last (weiter oben das Bild zur 5A 
Last).

L2 habe ich auch neu gewickelt. Mit der Wickelei habe ich es so gemacht: 
Beide Wicklungen gleichzeitig 11x drumgenudelt, also eine Windung mit 
dem einen Draht, dann noch eine Winddung mit dem anderen Draht und das 
immer abwechselnd, sodaß die eine Wicklung zwischen der anderen liegt. 
Den Draht dabei immer von oben durch gezogen und gegen den Uhrzeigersinn 
den Ringkern vollgewickelt. Jezt die Punkte/Polung. Demnach könnte man 
doch sagen, daß der Punkt im Schaltplan z.b. dahin kommt, wo der 
Wicklungsanfang ist, yes? Also wäre das dann jeweils die Kathodenpaare 
der Doppeldioden, also L2a1 und L2b1. Wäre das richtig oder pfalsch?

Und dann werde ich gleich nochmal nach Elkos suchen, obwohl im gesamten 
NT kein Elko fühlbar warm wird und auch keiner einen nach außen 
gewölbten Deckel hat (Überdruck intern). Nichts wird warm, außer L2 und 
ggf. die Dioden bei 20A Last, sofern L2 noch nicht vollständig 
abgefackelt ist.

Man könnte jetzt auch sagen, schmeiß wech dat olle Dink, für 45€ gips 
dat Teil neu, aber dann wäre der Lerneffekt auch wech, aber genau darum 
geht's mir!

Autor: oszi40 (Gast)
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Dann vergleiche mal z.B. mit PC-Netzteil da ist nicht so viel Aufwand 
mit den Gleichrichtern. Evtl. Datenblätter vergleichen?

http://pitts-electronics-home.de/electron/schplsnnt.htm

Autor: Frank Xy (flt)
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Sucht halt mal bei google:

Stichworte "Saugdrossel" und "parallel"

Die ersten 3 .pdf sind schon recht gut erklärend wie das mit dem 
Wickelsinn geht.

Autor: Hegy (Gast)
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Das L2 Saugdrossel heißt, ist mir neu. Ich war begrifflich bei 
"anschieben" oder "Anschiebhilfe", also ne Schiebhilfsdrossel sozusagen.

@oszi40: auch in den Plänen von den Pezeh-NT sind Saugdrosseln bei den 
"stromfähigen" Ausgängen, also die, die mehr als 20A hergeben.

Und wenn ich es richtig verstanden habe, wird die Drossel so verbaut wie 
um Bildchen, JETZT MIT PUNKTE dran! Und dann Elkos checken (glaub nicht 
dran), und evtl. mal eine Diode und direkt an L3 dran. Mal kukken, was 
das noch gibt.

Autor: Raimund Rabe (corvuscorax)
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Hegy schrieb:
> Das L2 Saugdrossel heißt, ist mir neu. Ich war begrifflich bei
> "anschieben" oder "Anschiebhilfe", also ne Schiebhilfsdrossel sozusagen.

Bezüglich Ihrer Aufgabe, würde ich sie "Symmetrier-Drossel" nennen, denn 
sie soll ja dafür sorgen, daß sich der Strom einigermaßen gleichmäßig 
(symmetrisch) auf die beiden Zweige verteilt. Und wenn man mal nach 
"Symmetrierdrossel" googelt, so wird man viele Treffer finden, die mehr 
oder weniger das Verhalten bzw. die Notwendigkeit dieser Drossel 
erläutern/bestätigen.

> @oszi40: auch in den Plänen von den Pezeh-NT sind Saugdrosseln bei den
> "stromfähigen" Ausgängen, also die, die mehr als 20A hergeben.
>
> Und wenn ich es richtig verstanden habe, wird die Drossel so verbaut wie
> um Bildchen, JETZT MIT PUNKTE dran!

So stimmt jedenfalls der Schaltplan bei diesem kleinen aber definitiv 
nicht unwichtigem Detail.

> Und dann Elkos checken (glaub nicht
> dran), und evtl. mal eine Diode und direkt an L3 dran. Mal kukken, was
> das noch gibt.

Habe ich leider schon oft so erlebt, daß die ELKOs die Ursache für 
solche Merkwürdigkeiten waren.
Ansonsten, wenn die Schaltung mal funktioniert hat, wird es eigentlich 
nicht auf einen Dimensionierungs- oder Bestückungsfehler hinauslaufen. 
Der Defekt muß ja auch durch irgendetwas hervorgerufen worden sein. 
Drosseln sind passive Bauteile, die nicht wirklich einer (im weitesten 
Sinne) Abnutzung oder besonderen Empfindlichkeit unterliegen.
Die Kupferwicklungen von Drosseln/Übertragern können auf jeden Fall 
mächtig heiß werden, wenn z.B. Windungsschlüsse vorliegen. Der 
Extremfall wäre der, wenn sich durch einen derartigen Kurzschluß nur 
eine einzige Windung um den Kern ergeben würde. Wird dann Energie aus 
einer Wicklung mit großen Windungszahlen zugeführt, hat man praktisch 
fast einen Schweißtrafo, der in der kurzgeschlossenen Windung einen 
seeeeehr hohen Strom fließen lassen könnte. Sowas kann sehr schnell zu 
glühenden Kupferdrähten führen. Damit aber erst einmal Windungen 
kurzschließen können, dürfte wohl eine Überlastung vorhergegangen sein, 
die dafür sorgte, daß die Isolation schmolz und die Drähte 
zusammenkommen konnten. Überlastung könnte aber auch durch zu hohe 
Spannungen erfolgen, die die Isolation durchschlagen hat. Dieses 
Szenario halte ich aber für nicht sehr wahrscheinlich bei dem Aufbau 
dieser Symmetrier-Drossel - 2 Wicklungen mit nur 2 Windungen, die 
vermutlich noch nicht einmal direkten Kontakt miteinander haben, auch 
wenn der Kern vmtl. recht klein ist. So etwas passiert statistisch 
gesehen eher beim Leitungsübertrager Tr1, der nach VDE-weiß-der-Geier 
mit mindestens 2kV getestet sein müßte.

Mehr werden wir wohl erst erfahren, wenn L2 mal zu Testzwecken völlig 
aus der Schaltung entfernt wurde, worum ich ja schon gebeten hatte.

Autor: Hegy (Gast)
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L2 habich mal ausgebaut und überbrückt, dann auch nur eine Diode 
benutzt, dann wieder Stromsenke dran aber aus gelassen, Netzteil an und 
was hört man? Genau, dschschdsch, Sound like NT irgendwie im analen 
Sektor, Ausgangsspannung schwankt zw. 17 und 20 V. Stromsenke 
eingeschaltet, knappe 5A kamen raus, Ausgangsspg. aber dann bei 0V, 
zudem wurden die primären Leistungstransistoren warm. Jetzt kommen die 
Elkos dran, Kollege hat vorhin einen besorgt.

Update 14:13 Uhr: beide Elkos C1 und C2 ausgewechselt gegen 2x 2200/35, 
keine Änderung des Verhaltens, dann 2x 470/16, ebenfalls keine Änderung.

Was bleibt? Dioden? Ansteuerung, also PWM-Generator (TL494CN) und 
Peripherie? Primär irgendwo nen Fehler? Als Diodenersatz haben wir nur 
MBRB2545CT bekommen, weniger Sperspannun und weniger Strom und 
SMD-Gehäuse, die MBR3060PT ist bedrahtet und auf Kühlkörper montiert.

Autor: Hegy (Gast)
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Update 14:40 Uhr: So, die Dioden rausgeworfen und die MBRB2545 rein, 
eine nur, ohne L2, ohne Last ergibt 14,1V Ausgangsspg. (150R Last sind 
intern als Grundlast verbaut zzgl. die PWM-Geschichte) und mit 5A Last 
12,3V. Aber immernoch mit Geräuschen. Vermute mal, daß die prim. 
Transistoren wieder warm werden. K.A. wie lange die Diode durchhält, 
wegen gerigerer Sperrspannung, max. Durchlaßstrom und der denkwürdigen 
Kühlung. Habe nämlich die Diode auf die Lötseite der Leiterkarte 
irgendwo draufgepappt, optimal ist das so nicht.

Autor: mhh (Gast)
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Kondensatoren und niederohmige Widerstände, die an der Primärspule und 
an den Treibertransistoren angeschlossen sind, auf Abweichung vom 
Sollwert überprüfen. Außerdem den Elko, der an den 
Betriebsspannungsanschlüssen des TL494 liegt, austauschen.

Autor: Raimund Rabe (corvuscorax)
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Poste jetzt doch mal bitte den gesamten Schaltplan (sofern vorhanden).

Hatte auch mal zwei Schaltnetzteile aus'm Amiga 3000 zur Reparatur bei 
mir und da waren u.a. die Basis-Vorwiderstände der beiden 
Schalttransistoren auf der Primärseite noch niederohmiger geworden als 
sie eh schon waren, statt 10 Ohm Sollwert hatten sie so gut wie 0 Ohm 
Istwert, aber sahen dabei noch aus wie 'geleckt'. Nach deren Tausch und 
diverser anderen Kleinigkeiten wie z.B. dem TL494 selbst und einer 
sekundären Gleichrichter-Doppeldiode im +5V-Zweig sowie diversen anderen 
Widerständen und Kondensatoren/ELKOs, waren die Netzteile wieder voll 
funktionsfähig.

Langsam tendiere ich auch wie 'mhh' in die Richtung, daß nicht nur auf 
der Sekundärseite, sondern das bei diesem Netzteil auch so einiges auf 
der Primärseite nicht zum Besten steht. :-(

Autor: Klaus Ra. (klara)
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Hallo,
was ich mir nicht erklären kann sind die Schwinger des 0,1 Ohm Shunts 
mit -3,0V und +2,5V. Das wären ja 30A bzw. 25A! Und dazu ein 
reinrassiger Wechselstrom. Durch die Dioden dürfte zumindest in 
Flussrichtung kein so undedämpftes Überschwingen vorkommen. Für einen 
Reversestrom wären 25A auch etwas zu viel.
Gruss Klaus.

Autor: Hegy (Gast)
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Die Sinuschwingung am Shunt kommt mir auch sehr suspekt vor, daher habe 
ich die Dioden in Verdacht. Generell frage ich mich, woher die 
hochfrequente Schwinung kommt. Am Bild BMI-NT4a.GIF sieht man alle 20 µs 
einen heftigeren Ausschlag, ca. 7,5 µs später kommt ein etwas kleinerer 
Ausschlag, kommt wohl von der 52 kHz PWM, dazwischen sind die 16 
Sinuswellen, macht ~800 kHz.

Für morgen werde ich mal @home kukken, ob ich da entsprechende Shottkys 
habe und werde ggf. nochmal mit Shunt eine indirekte Strommessung 
durchführen. Ich hoffe mal nicht, daß die 800 kHz verursacht werden 
durch die Meßleitungen.
Dann würde mich noch interessieren, wie eig. die Feedback-PWM zur 
Primärseite aussehen sollte.

Bleibt aber immenoch die Kernfrage, warum L2 weggebrannt ist.

>Poste jetzt doch mal bitte den gesamten Schaltplan (sofern vorhanden).
Habbich leider nicht. Die Sekundärseite habe ich soweit aus dem Layout 
abgeleitet. Vllt. sollte ich das Dink mal mit nach Hause nehmen und da 
mal intensiv dran forschen. Hier auffe Arbeit haben wir zwar mehr 
Möglichkeiten (Stromsenke, Trenntrafo) aber nicht die Ruhe. Dann könnte 
ich auch mehr Schaltplan malern.

Autor: oszi40 (Gast)
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>Die Sinuschwingung am Shunt kommt mir auch sehr suspekt vor
Beim PC-Netzteil findet man öfter über diese Dioden noch eine 
RC-Kombination.

Ich vermute mal leichtfertig, daß bei ungünstigem Tast- od. 
Lastverhältnis die Saugdrossel teilweise in Resonanz kommt?

Autor: eProfi (Gast)
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Wohl dem, der eine Current Probe hat.
Welchen 0,1 Ohm Shunt hast Du verwendet? Hoffentlich einen 
induktionsarmen und keinen gewendelten Drahtwiderstand.

Ist die Primärseite eine Gegentakt-Endstufe?  Dann ist es 
Gegentakt-Durchflußwandler wie in den meisten PC-Netzteilen.

Die Funktion der L3 vor den Ausgangs-Cs ist übrigens nicht, dass sie den 
Ripple wegbügelt, sondern dass sie bei reduziertem PWM in den Lücken 
Strom liefert. Deshalb ist auch nach den Dioden KEIN C.

Wenn die L2 als Saugdrossel verwendet wird, müsste sie aber anders 
verschaltet sein: Dann müsste eine Diode an dem einen Wicklungsende und 
die andere Diode am anderen Wicklungsende der Sekundärwicklung liegen.

Wenn der Plan jedoch stimmt, denke ich auch eher an eine 
Symmetrierspule.
Obwohl ich das in PC-Netzteilen noch nie gesehen habe, da sind an den 
Hochstrom-Zweigen oft zwei Doppel-Dioden einfach parallel geschaltet.

Kannst Du mal die Spannungen vor und nach den Dioden bei verschiedenen 
Lastsituationen oszillographieren? Die sollten schön symmetrisch 
aussehen.

Und immer auf kürzeste Masseverbindungen zu den Oszi-Probes achten. Dazu 
gibt es von RAP (Robert Bob Pease von National) eine gute Story.
Viel Erfolg!

Autor: eProfi (Gast)
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hier die Story:
What's All This Ground Noise Stuff, Anyhow?
http://www.national.com/rap/Story/0,1562,18,00.html

Dadurch, dass an beiden Anschlüssen des Shunts Rechteckspannung mit 
steilen Flanken anliegt, kannst Du dort keine geerdete Probe 
anschließen, hier geht nur eine potentialfreie Current Probe  oder  eine 
Differential Probe. Außer Du hast einen batteriebetriebenen Oszi. Denn 
durch allgegenwärtige parasitäre Kapazitäten fließen überall Ströme 
(z.B. durch die Probe-Masse zum PE), die die Messergebnisse 
verschlechtern bis unbrauchbar machen.

Eine Erklärung für die Fehlfunktion wäre tatsächlich -wie bereits 
erwähnt- die Primärseite. Wenn diese unsymmetrisch angesteuert wird, 
kann es zu Kernsättigung etc. kommen.

Mein Tipp: Schaltplan eines ähnlichen Gerätes im iNet suchen.
Oder ein Mustergerät auftreiben und Messergebnisse vergleichen / 
Bauteile tauschen.

Und bitte Ergebnisse hier posten, sicher sind alle interessiert, was 
defekt ist.

Autor: Stephan (Gast)
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Mit nur einer Doppeldiode kannst Du an der Drossel gar nichts sinnvolles 
messen.
Im Normalfall (2 Doppeldioden) hat die praktisch keine Induktivität.

Da kann z.B. folgendes passieren:

Bei geringer / keiner Last ist die Induktivität viel höher als 
vorgesehen. Die Regelstrecke damit erheblich (Faktor um 10) langsammer 
als vorgesehen.
Der Regler arbeitet viel zu schnell für die Strecke und es schwingt wie 
bei nem 78xx mit zu hoher Kapazität am Ausgang.

Bai angemessener Last ist die Drossel (Kern) schnell komplett in der 
Sättigung. Der Kern dürfte dann recht schnell heiß werden.


Überbrück die Symmetrierdrossel doch einfach komplett und belaste mit 
max. 50% des Ausgangsstromes.

Autor: Raimund Rabe (corvuscorax)
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Das mit der Symmetrierdrossel L2 ist ein Schaltungskniff aus alten 
Zeiten, wo es noch keine (Einzel-)Dioden gab, die so hohe Ströme 
abkonnten. Und gar zwei (Leistungs-)Dioden auf einem Chip gab's damals 
auch noch nicht.
Ergo mußte man sich was einfallen lassen - und bei hohen Strömen sind 
Lösungen mit Induktivitäten relativ verlustarm (bei richtiger Auslegung 
natürlich). Diesen Trick hatte man sogar mal bei Audio-Endstufen 
angewandt, um zumindest 2 Transistorpaare parallelschalten zu können, 
anstatt der sonst üblichen Emitter-Widerstände mit Werten von 0,1...0,5 
Ohm.
Hin und wieder findet man in alten Schaltplänen von Leistungsnetzteilen 
solche Symmetrierdrosseln bei den parallelgeschalteten 
Gleichrichterdioden.

Autor: Hegy (Gast)
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Wenn das schon nicht mehr zeitgemäß ist mit der Symmetrierdrossel und 
auch die Effizienz leidet wegen U_f der Dioden, dann wäre doch ein 
MOSFET als Gleichrichter das richtige. Täte mich mal interessieren, wie 
man das macht/berechnet oder wie das heißt, guhgeln kann ich selber, 
falls das Dink einen Namen hat.

Momentan haben wir ein Problem mit der Beschaffung von 30A/60V Shottkys, 
aber es kann auch sein, daß die ja doch noch voll funktionsfähig sind. 
Ich meine wegen den Schwingungen um 800kHz, die da auf den Oskop-Bilder 
zu sehen sind. Kann sein, daß das wegen Erde mitverursacht wurde oder 
zumindest einen Einfluß hat. Weil das Skop selber (HP/Agilent 54645D) 
hat definitif Masse an Erde liegen, wie das mit der Stromsenke 
(superduper nagelneues Hitekk Modell, Höcherl & Hackl ZS506-4) ist, weiß 
ich nicht. Nur das Netzteil, weil es nackt hier rumlag, war am 
Trenntrafo angeschlossen. Beim näxtenMal kommt das Skop noch mit an den 
Trenntrafo.

K. A. ob mit dem Thema heute noch was passiert, Kollege hat kein Bock 
mehr, andere sagen, schmeiß wech, ich sach, ich will das wissen. Darum 
forsch ich da weiter dran rum.

Autor: Raimund Rabe (corvuscorax)
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Hegy schrieb:
> Wenn das schon nicht mehr zeitgemäß ist mit der Symmetrierdrossel und
> auch die Effizienz leidet wegen U_f der Dioden, dann wäre doch ein
> MOSFET als Gleichrichter das richtige. Täte mich mal interessieren, wie
> man das macht/berechnet oder wie das heißt, guhgeln kann ich selber,
> falls das Dink einen Namen hat.

Diese Technik nennt sich "Aktiv-Gleichrichter", die man heutzutage 
häufig bei Multi-Phasen-Schaltreglern für die CPU-Versorgung von PCs 
einsetzt. Hier werden Spannungen von unter 2V benötigt aber dann bei 
Strömen von 60A oder mehr.
Was das für Verlustleistungen wären, wenn man das mit Schottky-Dioden 
machen würde, kannst Du Dir ja dann selbst ausrechnen. Mit 
entsprechenden MOSFETs, die einen RDSon von nur wenigen Milliohm haben, 
ist das kein Thema mehr.

> K. A. ob mit dem Thema heute noch was passiert, Kollege hat kein Bock
> mehr, andere sagen, schmeiß wech, ich sach, ich will das wissen. Darum
> forsch ich da weiter dran rum.

Bitte unbedingt weiterforschen und sich das nicht von Kollegen madig 
machen lassen!

Autor: Klaus Ra. (klara)
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Hallo Hegy,
die 800 KHz Schwingung selber ist ganz normal. Sie wird durch die 
Eigenresonanz der Spule mit verursacht. Mit einer höheren Frequenz lässt 
sich dann die Spule für Schaltnetzzwecke nicht verwenden. Es gibt da 
sogar Resonanzwandler die ganau den Resonazfall ausnutzen.

Was mich aber verwirrt ist die Symetrie der Schwingung. In diesem 
Netzzweig dürfte es in Sperrrichtung der Diode nur den Reversestrom 
geben, der aber nicht 25A bis 30A Spitze aufweisen sollte. In 
Flussrichtung sollte die Schwingung stark gedämpft sein, bei dieser 
Auflösung eigentlich kaum sichtbar.

Gruss Klaus.

Autor: oszi40 (Gast)
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@Hegy ist denn kein PC-Netzteil als "Organspender" brauchbar?

Autor: Hegy (Gast)
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Wir, bzw. Kollege hat versucht ein Pezeh-NT aus unser firmeneigenen IT 
zu bekommen, aber da wurde ihm gesagt, daß der Schrott gesammelt und an 
einen Schrotthändler verkauft wird, keine Chance, da an irgendwas 
dranzukommen.

Mit der 800kHz Schwingung entgegen allen Regeln habe ich im Datenblatt 
irgendwo ne Date gefunden, die besagt, daß der Spannungsgradient während 
der Umschaltung von Durchlaßbetrieb in sperrbetrieb mit 10V/µs dabei 
ist. Könnte in dem Zusammenhang ne Rolle spielen.

@Raimund Rabe (corvuscorax)
> Bitte unbedingt weiterforschen und sich das nicht von Kollegen madig
machen lassen!
Keine Sorge, meißtens bin ich bei solchen Sachen wesentlich motivierter 
als die Kollegen. Vllt. pimp ich die Karre noch auf Aktiv-Gleichrichtung 
mit einstellbarer Ausgangsspannung und Digitalanzeige und dann noch 
Strom- und Leistungsbegrenzungsregelung, Fernsteuermöglichkeit und und 
und.....

Heute nach Feierabend werdich die Karre mit nach Hause nehmen und da mal 
genauer erforschen. Nen Skop habe ich auch @home und nen 
selbstbebastelten Trenntrafo (2 gleiche 300VA Ringkerntrafos 
zusammengechaltet), aber keine Stromsenke.

Autor: Atomic (Gast)
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Hegy schrieb:
> Heute nach Feierabend werdich die Karre mit nach Hause nehmen und da mal
> genauer erforschen. Nen Skop habe ich auch @home und nen
> selbstbebastelten Trenntrafo (2 gleiche 300VA Ringkerntrafos
> zusammengechaltet), aber keine Stromsenke.

Kommt hier nix mehr?
Haste dich gegrillt?
Mist, dies war ein sehr interressanter Thread, seit langem!
Leider kann ich auch nicht nachvollziehen, warum ausgerechnet die 
Symetrierdrossel abraucht. Ich würde mal probieren, die Schrottky-Dioden 
zu tauschen. Kannste mal ein paar Bilder posten?
Irgendwer wird in eurer 4ma doch ne Dicketalkamera ham?!

Autor: Hegy (Gast)
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Ach wissen Sie, Frau Atomick, ich bin da tatsächlich noch dranne. Vllt. 
komm ich heute nomma dazu, nen paar Messungen zu machen. Heute morgen 
auffe schnelle habbich nen paar Widerstände messen wollen, aber da 
paßten die Werte absolut nicht zu den Farbringen. Jetzt habe ich den 
Verdacht, daß da evtl. einer der 1µ/50V Elkos evtl. im analen Sektor 
klemmt.

Und ne Diggethalkammerah habbich auch @home. Bilderse vom NT kannich 
machen wennse wolln. Außerdem habbich das Dink jetzt als Schaltplan 
auseinandergedröselt, ist ein 3stufiger Antrieb! Aber momentan habe ich 
auch andere Sorgen. Der Kollege hat ja kein Bokk mehr und damit ist da 
auch kein Thermiendruck mehr hinter und somit laß ich das jetzt 
schleifen. Das schlimme daran ist, das tue ich wirklich, irgendwann ist 
die Luft komplett raus und das wars. Ist echt scheiße aber ich kann 
nicht anders :( noch nicht!

Autor: Hegy (Gast)
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Forschungsstelle Netzteil meldet sich wieder.....

Nachdem ich jetzt zu dem Gerät nen Schaltplan habe und mir eine neue 
Saugdrossel gewickelt habe, ist diese beim Belastungstest auch wieder 
schweineheiß geworden. Also 20A macht die nur ein paar Sekunden.

Jetzt habe ich die Saugdrossel wieder "entwickelt" , also den Draht 
runtergewickelt und da ist mir aufgefallen, daß der Ringkern eine 
Isolierung drum hat, die bröselt nämlich ab. Unter der Isolierung kommt 
blankes Eisen zum Vorschein. Habe da mal die Leitfähigkeit gecheckt und 
es leitet. Alles, was irgendwie Ferrit heißt, so kenne ich das, leitet 
nicht und ist schwarz auch ohne Isolierung. Ich vermute mal, daß ist 
eine ganz normales Stück Eisen und deswegen wird der Kram so heiß, 
Wirbelstromverluste.

Kann das sein? Oder gibt es tatsächlich solche Eisenkerne mit solchen 
Eigenschaften?

Für die neue Saugdrossel werde ich mal einen echten Ringkern neu 
bewickeln, aber nicht mit 11 Windungen sondern mit 5 oder 6. Der Ring 
hat nämlich einen kleineren Querschnitt aber ist vom Durchmesser her 
größer. Mal sehen, wie das sich dann verhält.

Alternativ zu der Parallelschaltung der Dioden wäre ich an einem aktiven 
Gleichrichter interessiert, der sowas wie oben beschrieben übernehmen 
kann.

Autor: ArnoR (Gast)
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Hegy schrieb:
> Alles, was irgendwie Ferrit heißt, so kenne ich das, leitet nicht

Das sind Ni-Zn-Ferrite, aber es gibt durchaus auch gut leitfähige 
Ferrite. Diese Mn-Zn-Ferrite (N27, N87...) sind sind für den Einsatz bei 
rel. niedrigen Frequenzen gedacht und haben rel. hohe 
Sättigungsflußdichten. Man bekommt sie auch mit einer isolierenden 
Beschichtung.

Hegy schrieb:
> Mal sehen, wie das sich dann verhält.

Übrigens kann man das Verhalten des Kerns auch berechnen; sogar dann, 
wenn man kein Datenblatt hat.

Autor: Olaf (Gast)
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Ich hab noch mal einen anderen Ansatzpunkt.

Du schriebst das deine Spule sehr heiss geworden ist und du sie dann neu 
bewickelt hast. Ich meine mich zu entsinnen schonmal wo gelesen zu haben 
das manche Spulenmaterialien ihre Eigenschaften aendern wenn sie einmal 
eine bestimmte Temperatur ueberschritten haben.

Olaf

Autor: ArnoR (Gast)
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Was du meinst ist die Curie-Temperatur. Aber das ist hier nicht das 
Problem, da die Erwärmung die Folge des Fehlers ist und nicht die 
Ursache!

Autor: Daniel S (Gast)
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Wurden eigentlich diese Dioden mal ersetzt?

Autor: Jörg Rehrmann (Firma: Rehrmann Elektronik) (j_r)
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Olaf schrieb:
> Ich hab noch mal einen anderen Ansatzpunkt.
>
> Du schriebst das deine Spule sehr heiss geworden ist und du sie dann neu
> bewickelt hast. Ich meine mich zu entsinnen schonmal wo gelesen zu haben
> das manche Spulenmaterialien ihre Eigenschaften aendern wenn sie einmal
> eine bestimmte Temperatur ueberschritten haben.

Aus Erfahrung weiss ich, dass einmalig überhitzte Eisenpulverkerne sehr 
hohe Verluste verursachen und irreversibel zerstört sind. Vermutlich 
verbrennt das Bindemittel im Kern, sodass die Isolation zwischen den 
Metallpartikeln verloren geht und entsprechend hohe Wirbelstromverluste 
auftreten.

Jörg

Autor: Daniel S (Gast)
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An dieser Stelle, fließt jedoch ein recht ripplearmer GLEICH-Strom. 
Daher keine HF Litze und auch keine Wärmeprobleme im Kern.

Da ist eine Diode defekt.

Autor: Hegy (Gast)
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@ArnoR
> Übrigens kann man das Verhalten des Kerns auch berechnen; sogar dann,
> wenn man kein Datenblatt hat.

Und wie? Und was kann man berechnen?

@Daniel S
> Wurden eigentlich diese Dioden mal ersetzt?
Ja. Die Dioden sind nicht defekt.

> An dieser Stelle, fließt jedoch ein recht ripplearmer GLEICH-Strom.
Hängt davon ab, wie gleich die Dioden sind. Je größer der Unterschied im 
Durchlassbereich desto mehr muß die Saugdrossel die andere Diode quasi 
anschieben.
> Daher keine HF Litze und auch keine Wärmeprobleme im Kern.
Das mit der selbstgebauten HF-Litze habe ich deswegen gemacht, weil 20A 
und ca. 50 kHz zuviel Skineffekt mitkommt, sodaß der Drahtdurchmesser 
noch größer werden müßte. Erwähnen möchte ich nochmal, daß der erste 
Draht, der um den Kern gewickelt war, sich fast komplett entlackt hat 
weil scheißenheiß geworden.

@Jörg R.
Kann natürlich sein, daß das die Ursache ist, warum jetzt der Kern heiß 
wird. Aber warum ist vorher, also im Originalzustand, schon die Drossel 
förmlich abgebrannt?

@Olaf
> das manche Spulenmaterialien ihre Eigenschaften ändern wenn sie einmal
> eine bestimmte Temperatur überschritten haben.
Wenn das so sein sollte mit der Curie-Temperatur, dann hätte das Ding ja 
schon geglüht. Aber so hitzebeständig wird die Isolierung vom Kern nicht 
sein, da wären dann auch Brandspuren auf der Platine sichtbar.

Ich vermute mal, sowas wie Overload im Kern, deswegen will ich es mal 
mit einem anderen Ringkern versuchen, der zwar vom Querschnitt nur ca. 
75% des Originals hat, aber dann nur mit 5 oder 6 Windungen.

Dann mal einbauen und belasten mit mehr als 5A. Mal sehen, ob da wieder 
was anfängt zu brennen.

Autor: ArnoR (Gast)
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Hegy schrieb:
>> Übrigens kann man das Verhalten des Kerns auch berechnen; sogar dann,
>> wenn man kein Datenblatt hat.
>
> Und wie? Und was kann man berechnen?

Man muss den magnetischen Querschnitt durch ausmessen und den AL-Wert 
durch aufwickeln von ein paar Windungen Draht ermitteln. Daraus kann man 
dann Induktivität, Windungszahl, Flußdichte bei gegebenem Strom (oder 
auch umgekehrt) usw. berechnen.

Autor: Daniel S (Gast)
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Die Berechnung des Kerns geht mit guter Näherung mit den 
lehrbuchformeln, weil diese Ringkerne ein schönes Torusartiges Feld 
führen.

Ist hier aber unnötig, weil diese Spule nahezu Gleichtstrom führt.

Sind die Dioden geprüft oder ersetzet? Dies ist definitiv ein 
Unterschied. Sofern der Schaltplan stimmt, muss es sich um einen 
Querstrom handeln. und der ist nur bei defeklten Dioden möglich. Wenn 
die Schaltung allerdings unvollständig ist, könnte es auch ein 
magnetischer Vesrtärker zur nachregelung sein. dann ist noch ein Abzweig 
zu einem kleinen Steuertransistor. Das ist üblich auf der 5V ebene, wenn 
die 3,3V aktiv mittels PWM geregelt werden.

Autor: Michael_ (Gast)
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>Wenn das so sein sollte mit der Curie-Temperatur, dann hätte das Ding ja
>schon geglüht. Aber so hitzebeständig wird die Isolierung vom Kern nicht
>sein, da wären dann auch Brandspuren auf der Platine sichtbar.
Ganz finster erinnere ich mich, das diese Temperatur bei ca. 200-300°C 
lag.
Da muß noch nichts verbrennen.

Autor: K. Hegy (hegy)
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***ULTRAPUSH***


Für den Fall, dass es jemanden interessiert, habe ich meinen alten 
Thread ausgebuddelt um den Fall abzuschließen.

Ursprünglich ging es um ein billiges (50€) Netzgerät, das 13,8V und 20A 
liefern sollte. Das Teil wird unter diversen Herstellernamen angeboten, 
daher lohnt es sich nicht nach Hersteller zu googlen.

Ein Kollege hat damit mal seine Akkus geladen und da fing es schon 
ordentlich an zu miefen. Ursache war eine schmorende Spule, im Bild oben 
mittig, die Ringspule mit dem schwarzen Lackdraht. Später war das Teil 
dann mehr oder weniger komplett hinüber. Bei meinem kamen keine 13,8V 
mehr raus, sondern anfangs so ca. 14,5V und stieg dann mal auf knapp 18V 
an, sank dann auf 15V.... Unter ein 2 Ohm Belastung brach die Spannung 
dann schnell auf ca. 7V zusammen (ergibt 3,5A und schlappe 25 Watt statt 
95 Watt).

Mittlerweile gibt es den einen oder anderen Thread dazu. Ich bin drauf 
gestoßen, nachdem ich nach einem Datenbladl für die Primärtransistoren 
D209L oder 2SD209L zu suchen. Beim suchen hatte ich dann meinen Fokus 
auf die Berichte in diversen Foren konzentriert.

Warum und wann stirbt das Teil? Wenn man es unter Last ausschaltet. Weil 
dann die Regelung bei fallender Primärspannung, also wenn die 400V-Elkos 
entladen werden, die Regelung die Leistung aufrecht erhalten will und 
den Strom durch die Primärtransistoren erhöht. Dabei kann es vorkommen, 
dass der Spitzenstrom die Grenzwerte der Primärtransitoren übersteigt. 
Dazu kommt noch, dass in dem Gerät in Sachen Zuverlässigkeit bzw. 
Sicherheit für Bauteile mehr oder alles weggelassen wurde. Wie soll 
sonst so ein Preis zustande kommen? Kukkt amn sich die techn. Daten der 
Halbleiter an, könnte man meinen, dass die Kiste eigentlich nie 
ausfallen dürfte. Schon die Primärtransistoren haben Angaben zum 
Kollektorstrom, die für ein solches Netzteil reichlich überdimensioniert 
sind. Dennoch verreckt das Teil.

Das Design ist nur preiswert, Ersatzteile, wenn man sie denn überhaupt 
bekommt, so teuer, dass es sich nicht lohnt, das Teil zu reppen. Also, 
wenn defekt, ausschlachten und den Rest in die Tonne.

Übrigens habe ich keinen Lieferanten für die Transistoren D209L 
gefunden, nur alte Ibeh Auktionen. Einen 0815-Schaltplan habe ich auch 
mal gemalt, wenn da jemand Interesse dran hat, kann ich den Kram mal 
abscannen.  Aber 100% ist der niemals.

: Bearbeitet durch User

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