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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Warum benötigen Computernetzteile (immer ?) eine Mindestlast ?


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Autor: Volta (Gast)
Datum:

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Hallo,

wie schon aus den Titel hervorgeht würde ich gerne wissen warum 
Computernetzteile immer (?) eine Mindestlast auf einer "Schiene" 
benötigen. Das es prinzipiel bei Schaltnetzteilen ohne, oder mit nur 
sehr geringer Mindestlast geht zeigen ja nahezu alle modernen Netzteile 
aus dem Notebookbereich, diese werden ohne Last nicht nennenwert warm 
und die zu messende Augangsspannung ist trotzdem sehr nah (oder sogar 
genau) auf dem Nennwert.

mfg

    "Volta"

Autor: mhh (Gast)
Datum:

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Es gibt keine Notwendigkeit, diese Betriebsart ohne Last vorzusehen. 
Denn der Betrieb so eines Netzteiles ist nur in einem Computer zulässig, 
auch wenn nicht jeder Hersteller darauf hinweist. Und damit ist Last auf 
allen Anschlüssen zwangsläufig vorhanden.

Autor: Michael U. (amiga)
Datum:

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Hallo,

"zulässig" finde ich hier fehl am Platz. Sie sind eben für Computer 
entwickelt und genau für diese Nutzung müssen sie (möglichst) fehlerfrei 
funktionieren.

Eine Wasserpumpe muß eben auch nur Wasser punpen können, auch wenn es 
der Hersteller nicht ausdrücklich dazuschreibt. Sie muß nur so heißen, 
behaupte ich zumindest.

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: raketenfred (Gast)
Datum:

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ich denke mal, bei gewissen dingen darf man den logischen 
menschenverstand einfach mal vorraussetzten?!

deshalb nimmt man ja auch keine tastatur zum brot schneiden.

aber ich denke volta meinte den physikalischen hintergrund

Autor: Musicman (Gast)
Datum:

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Nun ja ohne Last ist die Energie die auf die Sekundärseite übersetzt 
wird minimal. Das heißt es muss ein sehr kleines Tasverhältnis gefahren 
werden, damit beim Sperrwandler die Ausgangsspannung nicht ansteigt. 
Gängige Praxis ist es, dass der Regler in den Skippenden Mode geht, das 
heißt es werden Schaltimpulse ausgelassen. Aber genau das muss der 
Regler halt können, was zusätzlichen technischen Aufwand bedeutet.

Beste Grüße

Autor: ingo (Gast)
Datum:

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PC-Netzteile produzieren aus einem gemeinsamen Leistungsteil 
(Halbbrücke+Trafo) mehrere Spannungen (im wesentlichen 3,3V 5V und 12V). 
Häufig wird die 3,3 oder 5V konstant geregelt, die anderen Spannungen 
ergeben sich durch das Verhältnis der Wicklungen des Trafos. Wenn jetzt 
eine Spannung unbelastet bleibt, wird sie, gegenüber den Anderen, etwas 
ansteigen, was üblicherweise dazu führt, das eine interne 
Schutzschaltung, das Netzteil stillsetzt. Laptopnetzteile geben 
üblicherweise nur eine Ausgangsspannung ab, so das es dieses Problem 
hier nicht gibt.
Sollte man beabsichtigen, von dem PC-Netzteil nur die 12V zu nutzen, 
kommt man nicht umhin, die anderen Spannungen etwas zu belasten, oder 
die interne Regelschaltung so zu ändern, das jetzt die 12V geregelt 
werden, dafür gibt es einige Anleitungen im Netz. Daran sollte man sich 
aber nur heranwagen, wenn man die Funktionsweise verstanden hat.

Hoffe, damit etwas geholfen zu haben.
mfG ingo

Autor: K. Rotte (Gast)
Datum:

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Du verwechselst da was. Kein mir bekanntes AT oder ATX Netzteil braucht 
eine Mindestlast (bzw. diese ist in Form von Leistungswiderständen schon 
im Netzteil integriert). Im Extremfall würde das Netzteil sich auch 
durch die Überspannungsschutzschaltung abschalten.

Eine einseitige Belastung der Stromzweige ist was anderes und wurde oben 
schon hinreichend erklärt. Hat aber nichts mit Mindestlast zu tun.

Autor: A. K. (prx)
Datum:

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K. Rotte schrieb:

> Du verwechselst da was. Kein mir bekanntes AT oder ATX Netzteil braucht
> eine Mindestlast

In der ATX12V Spezifikation sind die Hauptspannungen mit einer 
Mindestlast von 1A angegeben, und das hat mit der ebenfalls nicht völlig 
frei wählbaren Lastverteilung zwischen 5V/3,3V einerseits und 12V 
andererseits nichts zu tun.

Die Parameter sind demgemäss nur ab dieser Mindestlast definiert, aber 
darunter dürfen keine Defekts oder gefährliche Zustände auftreten. 
Inwieweit reale Netzteile das benötigen ist eine andere Sache.

Autor: Ben ___ (burning_silicon)
Datum:

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da hat ingo recht, aus einem leistungsteil werden mehere spannungen 
gewonnen und diese werden vom regelkreis zusammen gemessen. wenn eine 
spannung nun stark belastet wird und eine andere überhaupt nicht 
verschiebt sich der arbeitspunkt. die belastete spannung bricht relativ 
stark ein und die unbelastete steigt ziemlich weit an. irgendwann wird 
durch die spannungsüberwachung die notbremse gezogen.

die 3,3V werden idR aus der 5V wicklung des haupttrafos gewonnen. dazu 
wird eine drossel entgegen der hauptstromrichtung vormagnetisiert. 
dadurch werden einige pulse des haupttrafos "ausgeblendet" bzw. kommen 
nicht vollständig durch die drossel und fertig sind die 3,3V. das 
funktioniert aber nur bis zu einem bestimmten tastverhältnis mit 
leerlauf-verhältnissen.

ein weiterer grund für eine mindestlast ist die vermeidung von störungen 
oder schwingungen wenn der schaltregler mit einem sehr geringen 
tastverhältnis laufen muß.

fast alle schaltregler mögen auch keine lastsprünge aus dem leerlauf 
heraus oder in den leerlauf hinein weil dies eine besonders große 
änderung der pulsweite verlangt. der sprung in der duty time von 0 nach 
10A ist weit größer als der von 10 nach 20A.

die schutzschaltungen in pc-netzteilen sind außerdem verdammt 
empfindlich eingestellt. es kann passieren, daß ein laufendes 700W 
netzteil keinen 4700µF/16V kondensator aufladen mag.

Autor: oszi40 (Gast)
Datum:

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Allgemein http://de.wikipedia.org/wiki/PC-Netzteil
Kurz: Weil aus EINEM Schaltnetzteil MEHRERE Spannungen erzeugt werden. 
Die Reglung ist da je nach Schaltung auch sehr einfach: die Summe aus 
ein paar Widerständen der jeweiligen Ausgangsspannungen.

Autor: andreas (Gast)
Datum:

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Hi,

ich habe für Bastlerzwecke ein Netzteil vom Computer verwendet. Durch 
eine Brücke im Stecker liefert das Netzteil auch ohne PC Spannung. Mal 
ganz erlich, eine günstigere Spannungsquelle kann man sich gar nicht 
kaufen. Sie benötigen keine Mindestlast.

Andreas

Autor: min (Gast)
Datum:

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@andreas: warum kaufen - die liegen massenhaft im Elektroschrott.
Betreibe auch seit vielen Jahren ein selbstgebautes Netzteil mit
AT-Netzteil und habe ebenfalls die Erfahrung gemacht: Es braucht keine 
Mindestlast oder diese ist schon in Form eines Widerstandes im Netzteil 
eingebaut.

Autor: Ben E. (ben_)
Datum:

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Das mit der Mindestlast hängt stark vom Einzelfall ab, habe bisher zwei 
PC-Netzteile zweckentfremded und beide verhielten sich hierbei stark 
unterschiedlich.
Technische Erklärung findet sich bei den vorherigen Beiträgen.

Autor: Bernd Wiebus (berndwiebus) Benutzerseite
Datum:

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Hallo Andreas und Volta.

> ich habe für Bastlerzwecke ein Netzteil vom Computer verwendet. Durch
> eine Brücke im Stecker liefert das Netzteil auch ohne PC Spannung. Mal
> ganz erlich, eine günstigere Spannungsquelle kann man sich gar nicht
> kaufen. Sie benötigen keine Mindestlast.

????
Also aktuell können das die von mir betrachteten nicht. Allerdings ist 
die Mindestlast sehr klein geworden. Oben war von 1A die Rede....ich 
hatte letztens eins, das wollte sogar nur 1W Last auf 3,3V sehen.
Wenn Du einen 10W 3,3 Ohm Widerstand im Stecker als "Brücke" 
bezeichnest, hast Du also auch wieder Recht.


Das alles  war früher anders, da wollten die 10% der Leistung als Last 
sehen. Insofern hat sich dort viel verbessert.

Aber der OP hatte nach etwas anderem gefragt.

Der GRUND, Warum daß so ist, ist, daß Schaltnetzteile grundsätzlich ein 
Problem mit kleinen oder keinen Lasten haben. Das Tastverhältnis kann 
nicht beliebig klein werden. Stell Dir einfach mal vor daß die 
Ansteuerung der Endtransistoren (oder die Transistoren selber) macht 
nicht beliebig schnell auf und wieder zu). Das führt dazu, das es nicht 
unter eine bestimmte Ausgangsleistung geht. Tritt der Fall aber nun doch 
auf, schiebt das Netzteil Leistung in einen unbelasteten Ausgangskreis.
Dort steigt die Spannung an. Entweder kommt jetzt das komplette Notaus, 
oder aber der Regler setzt für ein paar Zyklen aus, bis die Spannung 
wieder gefallen ist. Letzteres führt zu einem Ripple auf der 
ausgangsspannung, der viel Niederfrequenter ist als der Arbeitstakt, und 
darum von einem auf den Arbeitstakt optimiertem Filter nicht geglättet 
wird......also eine etwas instabile zappelnde Ausgangsspannung.
Bei "guten" Schaltnetzteilen ist diese Mindestlast aber so klein, daß 
eine Led mit Vorwiderstand ausreichend ist, um als 
Betriebszustandsanzeige diskret diesen Umstand zu verschleiern. ;-)

Das, weil ein einfachster Aufbau erwünscht ist, alle Spannungen speziell 
eines Computernetzteiles grob nur von einem Trafo erzeugt werden, und 
nur auf eine der Spannung geregelt werden kann, und die anderen über das 
Trafoübersetzungsverhältnis davon abhängen, und dieses wegen der 
Lastabhängigen Streuung des Trafokerns nur gut unter einer bestimmten 
Last hinkommt, ist ein anderes Kapitel......

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic

http://www.dl0dg.de

Autor: Thomas S. (tsalzer)
Datum:

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> nur 1W Last auf 3,3V sehen.
>Wenn Du einen 10W 3,3 Ohm Widerstand im Stecker als "Brücke"

soso

ts

Autor: Ben ___ (burning_silicon)
Datum:

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nein mit brücke meint er bei ATX netzteilen den PS-ON (meistens grünes 
kabel) auf masse (schwarz) zu klemmen. ist aber keine kunst, ein 
mainboard macht das gleiche - nur mit einem transistor. mit der 
mindestlast hat das aber nichts zu tun.

ich würd sagen einfach ausprobieren. die netzteile sind eigentlich sehr 
robust (aber nicht HF-fest!!) und haben viel leistung für wenig geld. 
leider keine echte strombegrenzung. aber wenn sie mal abrauchen dann 
knallts auch in der angschlossenen schaltung richtig!

Autor: Negerfaust (Gast)
Datum:

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> nicht HF-fest

Was soll das denn heißen? Ausgang vom 1kW AM-Sender auf +12 gelegt und 
das Netzteil war kaputt?

Was soll die HF da groß machen? Die Kondensatoren am Ausgang schließen 
alles kurz und das Gehäuse ist aus Stahlblech. Im Zweifelsfall nen 
Klappferrit auf die Ausgangsleitung machen.

Autor: Weissefaust (Gast)
Datum:

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Negerfaust schrieb:
> Was soll das denn heißen? Ausgang vom 1kW AM-Sender auf +12 gelegt und
> das Netzteil war kaputt?

Ich hab zwei PC Netzteile für meine CB-Funke probiert, welche sich nach 
wenigen Sekunden abgeschaltet haben, sobald ich das Funkgerät 
eingeschaltet hab. Erst am dritten gings.
Nach den ersten Fehlschlägen hab ich natürlich auch 3v3 und 5v belastet. 
Gesamtlast war irgendwo bei ~30W, inkl. Funkgerät, sollte also genug 
gewesen sein.
Das bisschen Störung was bei dem Funkgerät noch nach hinten rauskam, hat 
die Netzteile immer "ausgeschaltet" (diese Fiepsen, wie bei nem 
Kurzschluss).

Autor: Ben ___ (burning_silicon)
Datum:

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das klappferrit mußt du schon selber machen, von hause aus ist da in 90% 
der fälle rein gar nichts drin was den ausgang vor HF schützt. ein 1kw 
AM sender dürfte das einfachste sein, um so einem netzteil zu ungeahnten 
fähigkeiten zu verhelfen. bei ausfall der regelung können dann schon mal 
20V anstelle von 5 rauskommen, was widerum der angeschlossenen schaltung 
zu ungewohntem verhalten verhilft. passiert vor allem gerne mit alten 
AT-netzteilen, hab ich selbst schon geschafft (27 MHz FM).

Autor: Michael_ (Gast)
Datum:
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Bei ATX-NT ist der Lastwiderstand schon eingebaut. 8 Ohm an der 
3,3V-Schiene.
Also passiert im Leerlauf gar nichts.
Eine andere Frage ist die Stabilität der Spannungen ohne Last.

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