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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Und nochmal eine Netzteilschaltung. OK?


Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

habe mal ein Netzteil aufgezeichnet was ich bauen will. Wollte mal
schauen was die breite Masse dazu sagt. Habe leider nur nen einfachen
Schalter ein doppelter wäre bestimmt sicherer um beide Leitungen vom
Netz zu trennen. Am Trafo soll eine Folienkondensator reinkommen um
kurze Spitzen aus dem Netz abzuzleiten. Der Trafo ist nicht
kurzschlußfest deswegen habe nen Wiederstand reingemacht der der Strom
begrenzen soll und gleichzeitig mit dem Varistor oder Surpressordiode
einen Überspannungsschutz bietet. Die Diode kann ich mir warscheinich
sparen. Die nehme ich meistens dazu, damit ein größerer Verbraucher vor
dem Pufferelko diesen nicht leer ziehen kann. Dann habe ich ein kleines
Filternetzwerk den Spannungregler danach nochmal ein kleines Filter um
auch wirklich eine saubere Spannung zu haben. Ne 5V Led als
Einschaltkontrolle hab ich auch noch drin.

Gibt es dazu noch Verbesserugnsvorschlage? z.b. D1 entfernen oder kann
mir jemand sagen wie groß R1 dimensioniert werden soll, hätte noch
folgende Lastwiederstände zur Hand. 1 2,2 und 3,3 Ohm jeweils 10W. Soll
ich lieber nen Varistor nehmen oder ne Surpressordiode habe beides da
mit 12 bzw. 15V.

Autor: Rahul (Gast)
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schmeiss den dicken Elko raus. Der tötet dir u.U. beim Einschalten den
7805 (sonst hilft auch ein Blick ins Datenblatt)
Dass deine Ausgangsspannung keine 5V mehr hat, und diese auch noch
Stromabhängig sind, ist dir klar, oder?
Die Drossel L3 hat einen ohmschen Widerstand, an dem je nach Belastung
eine Spannung abfällt.
Übrigens heissen die Dinger Festspannungs_regler_ und sind ziemlich
schnell, was den grossen Elko eigentlich nichtig machen sollte.

Das ist wohl das absolut sicherste Netzteil, das ich je gesehen
haben...

Autor: Jens (Gast)
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Ich würde parallel zu C1 noch einen Varistor hängen und R2 dafür
weglassen und statt L1 und L2 lieber ein Filter vor die Primärwicklung.
C7 sollen wirklich 10000µF sein? Ne Supressordiode am Ausgang kommt auch
geil.

Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

ja soll auch sicher werden, da ich schon einige Überfordert habe;-)

Dachte der nachgeschaltete dicke Elko wird dem Festspannungregler nicht
schaden weil dieser ja ne Strombegrenzung hat, verzichten möchte ich
eigentlich nicht drauf höchstens ich mache in etwas kleiner. Die
Drossel hat 0,3 Ohm ich könnte ja den Elko ja nach der Drossel
reinmachen so das das sich dann der Strom auch begrenzt wenn der Elko
leer ist und dadruch eine hohe Belastung darstellt. Sobald er voll ist
ist ja die Belastung weg und der 0,3 Ohm Wiederstand der Drossel kommt
(fast) nicht merh zum tragen. Wäre dieser Möglichkeit vertretbar?

Filter vor dem Trafo wäre auch möglich dachte mir aber das es nach dem
Gleichrichten leichter ist. Da das ganze an einer Überspannungssicheren
Steckerleiste läuft habe ich nicht so arg drauf geachtet was vom Netz
reinkommt.

Den Schutz am Ausgang hab ich mir gespart weil ich jetzt generell meine
Schaltungen mit Wiederstand und Z-Diode ausrüste und der Spannungsschutz
am Eingang und Rückflussdiode sollten ihr übriges tun.

Autor: tex (Gast)
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wäre eine kleine Primärsicherung vor dem Trafo zu viel verlangt?

Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

nein würde notfalls auchgehen. Habe nur leider keine zur Hand.

Autor: Thorsten (Gast)
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Hab grad mal im Datenblatt des 7805 von National geschaut. Die sagen, es
ist am Ausgang kein Kondensator nötig, höchstens jedoch 100nF Keramik.
Ich würde die 10mF weglassen, max. 100µF Elko und noch 100nF Keramik
parallel dürften doch reichen, oder?

Autor: Kurt (Gast)
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Hallo Thomas O

der C1 muss ein "besonderer " C sein (VDE)

Der R1 ist nicht notwendig da ja die Sekundärwicklung schon einen RI
hat

D1 ist auch nutzlos  (der Gleichrichter macht das schon)

C7 bringt hier nichts (was soll er noch glätten)

Der VDR ist problematisch da er abbrennen kann (Feuergefahr)

Ohne primärsicherung ist's heikel

L1/2   sehen auf der Primärseite besser aus

auf der Sekundärseite könnte ein kleiner ceram C sein (Spitzen
abfangen)

Gruss Kurt

Autor: Ralf K. (Gast)
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Hi Leute,
baue auch im mom ein Netzteil.
Hab mal spasseshalber die Schaltung simuliert, weil wollte wissen, ob
Drosseln was bringen.
Das Ergebnis war enttäuschend: mit 1H war kein Unterschied zu sehen,
erst so ab 100H.
Und wer hat die schon? ;-)
Die 100Hz sind einfach zu gering.
Mit grösseren Elkos erreicht man mehr.
Es lassen sich vielleicht hochfrequente Störungen aus dem Netz
unterdrücken, aber das können auch die Elkos.
Lasse mich gerne eines besseren belehren, sollte jemand nachweisbare
Effekte mit Drosseln erreicht haben.

lg Ralf

Autor: Kurt (Gast)
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gehören ja auch nur zu HF-Unterdrückung.
Die Siebung macht ja der 7805  und die Elkos


Kurt

Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

ja für C1 hätte ich schon so ein Teil genommen wie z.b. in den
Bohrmaschinen eins drin ist habe da ein paar ausgelötete da.

Das mit D1 stimmt auch wieder.

C7 soll nichts mehr glätten sondern bei einem Belastungsstoß die nötige
Energie liefern, wie schnell so ein Regler nachregelt weiß ich nicht.

Ok also statt VDR eine Surpressordiode.

Primärsicherung mach ich rein.

Das mit der Filterung habe ich mir so gedacht. Primär kanns ja mal
locker ne 1000V Spitze geben, aber Sek. ja nur im
Übersetzungsverhältniss 230/7,5=31 1000V/31=32V also ist es doch
einfacher nen 32V Peak abzufangen als einen 1000V Peak oder? Da der ja
schonmal durch die Spannungsschutz auf z.b. 15V herabgesetzt wird
danach kommt der Filter und der Regler sollte leichtes Spiel haben.

Eine andere Überlegung von mir was das ich die 230V garnicht an die
Platine kommen lasse sondern dort nur der Sek. Teil hingelangt.

Ich suche ja verzweichelt die Formel für Frequenzweichen, früher waren
die immer im Conrad Katalog. Ich habe hier nur ein Programm für
Lautsprecher und da kann mans nur für 4 Ohm Lautsprecher berechen
lassen zudem kann man nicht einen Wert für die Spule verkleinern oder
vergrößern usw, sondern man kann nur die gewünschte Trennfrequenz und
Steilheit eingeben. Evtl. käme ja auch ein 18db Filter in Frage alsi 2
Sulen in Reihe und in der Mitte der beiden der C nach Masse.

Autor: Kurt (Gast)
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Hallo @Thomas O,


"C7 soll nichts mehr glätten"

hier ist normalerweise ein 10..100 uF  drin,
der sollte Belastungsänderungen fangen bis der 7805 nachregelt.
Ein so dicker Elko ist ja viel zu träge um hier etwas auszurichten.
So schnelle Änderungen sollten direkt bei den Verbrauchern
(Laständerungsort)abgefangen werden.


"locker ne 1000V Spitze geben"
auch eine 10.000 V Spitze ist hier "normal"
Wenn Du hier was machen willst, dann sollte ein "echter"
Überspannungsableiter hin  (Varistorableiter der Gruppe "C" [jetzt
2]
mit 250V 10KA).

Dieser begrenzt auf < 1100 V und leitet gegen Erde ab.
Diese Restspannung (8/20 uS) verkraftet ein so aufgebautes Netztei
normalerweise ohne Schaden.
Der Impuls wird ja nicht "direkt"  übertragen, (es ist ja ein 50 Hz
Trafo).

Wenn auf der Primärseite kein Schutz ist, dann kann der Trafo sogar von
Prim. auf Sek. durchschlagen.
Normalerweise ist dieser Schutz in der Verteilung eingebaut.

Die Netzfilterberechnung ist kompliziert.
Es gibt in der "CE"-Umgebung ev. Literatur.

Kurt

Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

für den Filter vor den Trafo werden da Stromkompensierte Drosseln
genommen? http://www.reichelt.de/bilder/web/B400/!42H.jpg

Kondensatormäßig denke ich wären diese X2-Typen am besten geeignet.

Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

wie kurz sind eingetlich diese Impulse? Könnte man ne Bidirektionale
Surpressordiode zw. die 2 Netzleiter reinmachen? Leider hat Reichelt
keine zw. 250 und 300V im Programm sondern nur die 400er

Autor: Peter Dannegger (peda)
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C1, R1, R2, D1, C3, L1, L2, D2, C4, L3 raus.

C2 = 2200..4700µF reicht dicke.
C7 = 10..100µF max.

zu D5, D6 je 100nF/63V MKT parallel.

Störschutz, wenn dann am Netzeingang und zwar ein richtiges Netzfilter
und keinen Schrott-C aus der Grabbelkiste.

Netzsicherung

Die LED ist hoffentlich mit internem Widerstand.


optionaler Schutz:

1.5KE6V8 am Ausgang

1.5KE18 vorm 7805 oder alternativ einen Regler mit Überspannungsschutz,
wie sie z.B. in KFZ verwendet werden. Die schalten bei über 24V ab und
sind bis 100V fest.


optionales Goodie:

Ein LM317 als einstellbarer Stromkonstanter vor dem 7805, um bequem ein
Stromlimit (50..500mA) zum Schutz Deiner Bastelschaltung einstellen
können. Braucht dann aber noch etwas mehr Spannung vom Trafo.


Peter

Autor: Kurt (Gast)
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Da muss zwischen Störimpulsen und Überspannungsschutz unterschieden
werden.

Für die Störpulse gibt es Normen.
Für den Überspannungsschutz können diese auch teilweise mit verwendet
werden.
Um ein Netzteil in der Wohnung, z.B. das im Fernseher zu schützen,
sind auch Massnahmen zu treffen die bereits bei der Einspeisung ins
Gebäude beginnen.
Es ist immer eine Frage des Aufwandes wieweit hier gegangen wird.

Also so ein typischer Überspannungspuls wie er von Blitzen erzeugt wird
(Ferneinschläge)beträgt 8/20 uSec.
Die Stromstärken sind erheblich.
In Gebäuden rechnet man bis zu 10KA
Die dabei auftretenden Spannungen gehen in die 10.000sende  V

Am besten hält man sich an die Vorgaben und Normen die bei der
CE-Prüfung angesagt sind.
Das reicht aber für einen "vollkommenen" Ü-Schutz nicht aus.

Kurt

Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

ja das ist ne 5V LED also mit eingebauten Wiederstand.

Habe mal den Trafo angeschloßen und nen Schalter hingebaut. Beim
Ausschalten habe ich auf der Sek. Seite ca. 100V hohe Impulse, mit
einem 400V Folienkondensator hab ich die nicht abfangen können. Mit
einer 15V Bidirektionen Supressordiode werden die Spitzen aber bei 15V
abgefangen.
Leider habe ich keine Bidirektionale für über 230V da, sonst hätte ichs
dort auch mal ausprobiert, hier gibt es nämich viel höhere Impulse die
sich im Versorgungsnetzt ausbreiten, die bekomme ich über die
Computerboxen rein obwohl die an eine Steckleiste mit Netzfilter
dranhängen. Denke damit sollte es dann aber gehen.

Habe inzwischen ein neues Layout wobei aus Platzgründen der Filter an
der Primärseite entfallen wird. Und statt R1 eine selbsrückstellende
Sicherung reinkommt um nicht jedesmal die Primärsicherung austauschen
zu müssen.

Autor: Kurt (Gast)
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Hallo  @Thomas O.

"viel höhere Impulse "

also auch viel höhere Leistung.

Eine 600 Watt Diode (Supressor) trägt bei z.B.  400V  nur einen
bestimmten Strom, darüber wird sie zur negativen Sicherung.

Darum sind solche Schutzelemente auch nur bedingt auf der Prim-Seite
geeignet.

"für über 230V da"    230 sind hier fehl am Platz :
Us von 230Ue =  > 320V


Kurt

Autor: Sven (Gast)
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>>Us von 230Ue =  > 320V

Und die zulässige Netzüberspannung von 6% (?) beachten, wären dann
340V. Aber kann man für Netz nicht auch günstig Varistoren nehmen? Und
sind die nicht für den Effektivwert angegeben, also einen 250V oder
275V-Varistor?

Sven

Autor: Arno H. (Gast)
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Wie bist Du denn den auf den 1µ im Eingangsfilter gekommen, da fließen
schon über 70mA Blindstrom. Schade um die Sicherung.
Arno

Autor: Kurt (Gast)
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hab doch schon was gepostet (wo ist es)

"Aber kann man für Netz nicht auch günstig Varistoren nehmen? Und
sind die nicht für den Effektivwert angegeben, also einen 250V oder
275V-Varistor?"

Das stimmt.
Man sollte aber eine Schutzschaltung vorsehen.
Varisten werden nach jedem Zugriff "etwas defekt"
soll heissen: der Leckstrom wird immer höher.
Das geht soweit dass er sich erhitzt (Brandgefahr).
Ein Thermischer Schalter in Reihe verhindert das.
So ist es auch in den Ü-Ableitern der Gruppe "C" (2) verwirklicht.

Kurt

Autor: Peter Dannegger (peda)
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"Habe mal den Trafo angeschloßen und nen Schalter hingebaut. Beim
Ausschalten habe ich auf der Sek. Seite ca. 100V hohe Impulse, mit
einem 400V Folienkondensator hab ich die nicht abfangen können."


Damit hast du doch nichts bewiesen.

Hänge einfach die Graetzbrücke mit dem Elko dahinter und schon sind die
100V weg.

Ein Kondensator parallel zur Wicklung bewirkt höchstens das Gegenteil
(Resonanzkreis), also laß diese Albernheiten.


Peter

Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

ich bin jetzt zu dem Schluß gekommen nicht soviel Aufwand zu betreiben.
Es fliegt alles raus was nicht umbedingt notwendig ist. Primär kommt ne
bidirektionale Surpressordiode mit 400V parallel rein und sek. eine mit
15V. Denn mit dem Oszi sieht man sehr schon das die Spitze so nur 15V
statt 100V hoch ist. Das wird dann Primär auch so sein, halt ne Spitze
bis 400V. Durch den Kondensator wird dieser 15V Impuls auch noch etwas
gebügelt.

Werde jetzt die letzen Teile bestellen und dann zusammenlöten, Gehäuse
mit Schalter und Led habe ich schon zurechtgemacht.

Was hat das mit den 320V aufsich? Darf mein Netzversorger soviel ins
Stromnetz lassen? Denke eher 230V +-6% oder? Aber kurze
Überspannungsimpulse wird die Surpressordiode schon vertragen können.

Autor: Sven (Gast)
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>>Was hat das mit den 320V aufsich? Darf mein Netzversorger soviel ins
Stromnetz lassen? Denke eher 230V +-6% oder? Aber kurze
Überspannungsimpulse wird die Surpressordiode schon vertragen können.

Aua! Man informiere sich bitte im Physikbuch 7. Klasse (oder so) über
die Begriffe Effektivwert, Amplitude und Scheitelspannung. Die 230Vac
sind der Effektivwert der 50Hz-Sinusschwingung, der Scheitelwert liegt
bei 325V (1.414 x 230), bei +6% Netzschwankung dann bei 340V. Hat eine
Surpressordiode eine Nennspannung von 300V, fließt für den Teil der
Sinusschwingung, in dem der Momentanwert >300V ist, natürlich ein
Strom. Für Varistoren wird meines Wissens der Effektivwert angegeben.

Sven

Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

in unseren Physikbüchern war sowas nicht drin gerade in der 7ten Klasse
nicht. Aber da das jetzt eh ne 400er Surpressordiode ist gehts ja in
Ordnung.

Ich dachte immer das der Scheitelwert erst nach der Gleichrichtugn zum
tragen kommt? Also z.b. für eine unipolare Surpressordiode.

Autor: Peter Dannegger (Gast)
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Ich würde mich mal fragen, warum kein anderer Z-Dioden an die
Netzwicklung legt ?

Nun, das Netz ist schön niederohmig, d.h. bei der ersten
Spannungsspitze  explodiert die Diode.


Mach es doch so, wie alle anderen (Bifilardrossel + Y-Kondensator).

Ich nehme immer die Kaltgerätestecker mit Sicherungshalter und Filter.


Peter

Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

das sind keine Z-Dioden. Sondern eine bipolare Surpressordiode die wird
also erst leitend wenn die Spannung höher wie 400V wird, dadurch wird
der Induktionsimpuls auf 400V begrenzt. Sek. hab ich das ja schon mit
dem Oszi angeschaut und es funktioniert. Das gleiche möchte ich halt
auch primär machen um es wenigstens etwas zu mindern. Habe mir jetzt
trotzdem mal ne Stromkompensierende Drossel mitbestellt. Wenn das Zeug
da ist kann ich dann mehr sagen.

Ja so ein Kaltgerätestecker wäre das beste da ist alles schon drin
leider kostet der auch um die 10€, was mir für mein Netzteil zuviel
ist.

Autor: Kurt (Gast)
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So wies Peter  sagt ists gut.

Wenn auf der Sec-Seite eine Sup-Diode ist, dann wird auch ein Impuls
von 1000V ohne Schaden überstanden.
Einem Trafo selbst kann eine Imp-Spitze von 2000V nichts anhaben.
Die Isolierung wirds sicher Überstehen.
Übrigens: für Netzteile mit Schutztrennung ist ein Zweikammertrafo
notwendig (glaub zumindest).

Kurt

Autor: Sven (Gast)
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>>Ich würde mich mal fragen, warum kein anderer Z-Dioden an die
Netzwicklung legt ?

Weil 230V-Z-Dioden so schwer zu bekommen sind! Besonders in SMD!

Sven

Autor: Kurt (Gast)
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"Weil 230V-Z-Dioden so schwer zu bekommen sind! Besonders in SMD!"

vielleicht ist kein Markt dafür vorhanden.

Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

ich habe jetzt meine stromkompensierende Drossel und eine 400V bipolare
Surpressordiode da. Die Diode hat das Knacken etwas begrenzt es ist aber
noch nicht ganz weg deswegen will ich noch die Drossel und einen X2
Kondensator einfügen. Ich wollte jetzt nochmal fragen ab die Drossel
links oder rechts vom Schalter reinkommen soll, damit nichts ins Netz
übertragen wird. Ausgangsseitig(sek.) gibt es keine Problem da hier der
Impuls exakt bei 15Volt abgeschnitten wird und der Regler damit
keinerlei Probleme hat. Es gibt auch keinen Reset des µC's nur wollte
ich umbedingt das Schaltknacken aus dem Stromnetzt fernhalten.

Autor: Chris (Gast)
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Hm, hieß es nicht oben, dass C6 überflüssig ist, da der Regler eh
schneller ist?

Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

na ich hab doch C6 schon um einiges kleiner gemacht, ganz drauf
verzichten möchte ich nicht. Geht jetzt eigentlich nur noch um die
Ausbreitung des Schaltknackens ins Netz.

Würd mich auch interessieren wie ich diese RC-Kombination berechne,
muss ich dazu die Dauer des Störimpulses wissen?

Autor: Jens (Gast)
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Wofür soll eigentlich R1 gut sein? Da fällt doch wieder ne Spannung ab
und du bist eh sehr knapp, was die Eingangsspannung für den 7805 angeht
(ca. 7.8V ohne Berücksichtigung des Verlustfaktors des Siebelkos). Wenn
dein 7805 3V mehr am Eingang braucht, hast du schon verloren. Im
übrigen würde ich versuchen, die Sekundärspannung des Trafos zu
erhöhen. Dann kann C3 verkleinert werden. Denn ob die Brummspannung
jetzt etwas höher ist oder nicht, ist völlig egal. Solange der Regler
seine Mindestspannung am Eingang hat, ist alles gut. Oder aber du
benutzt einen MIC2940
(http://www.mikrocontroller.net/forum/read-3-198174.html#new), dann ist
die Welt auch wieder in Ordnung.

Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

R1 habe ich noch nicht im Bild ersetzt es kommt da eine
selbstverlöschende/rückstellende Sicherung rein damit mir nicht immer
die Primärsicherung fliegt, die Aufwändiger zu ersetzten ist.

Durch die Gleichrichtung erhalte ich ca. 10V was dann locker reicht.
Außerdem sollen die Verluste ja nicht so hoch sein.

Ich habe jetzt halt nur noch das Problem mit dem Schaltknacken, der
Priomäre Impuls wurde jetzt von über 1000V auf 400V begrenzt ich hätte
das ganze aber gerne komplett weg und da kommt diese RC-Kombination
bzw, der Filter in Frage nur weiß ich nicht genau wo hin mit dem
Filter, warscheinich rechts vom Schalter.

Kommt dieses Knacken eigentlich vom Schalter selbst oder durch die
Induktion die in der Primärspule beim Unterbrechen des Stromes
entsteht?

Autor: Jens (Gast)
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10V kann nicht stimmen: 7.5V*1.414=10.6V, davon gehen 1.4V durch den
Gleichrichter ab, bleiben 9.2V. Wenn jetzt noch ein Laststrom von
angenommenen 1A berücksichtigt wird, erhälst du als minimale Spannung
am Eingang des Reglers ca. 8V (sorry, keine 7.8V). Könnte also gehen,
wenn da nicht die Verluste des Siebelkos wären. Nehmen wir mal einen
gängigen Typ von Nichicon mit einem ESR von 35mOhm, so gehen nochmal
200mV verloren, wir wären also bei 7.8V.

Autor: Jens (Gast)
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Hab jetzt grad nochmal beim LM7805 von National geschaut, der hat ne
Dropout-Voltage von 2V, also von daher wird das passen. Aber es soll
wohl auch Regler geben, die 3V brauchen.

Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

ja also darüber möchte ich mich garnicht streiten. Aufjeden fall spuckt
das Ding auch bei hoher Belastung 5V aus.

Es geht mir jetzt nur noch um diese Knackgeschichte.

Autor: Sven (Gast)
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>>Es geht mir jetzt nur noch um diese Knackgeschichte.

Die Surpressor-Diode hinter Schalter und Sicherung direkt an den
Trafo.

Du willst die Abschalt-Induktion des Trafos unterdrücken. Beim
Ausschalten erzeugt der eine Spannung, die sich bei Deiner Schaltung
erst über die Schaltkontakte (ergibt Funken und damit HF) quält und
dann an der Diode noch 400V erzeugt, die auch am Netz anstehen. Die
Diode direkt am Trafo begrenzt dagegen gleich auf 400V und die
Schaltkontakte lassen bestenfalls gar nix mehr nach außen.

Auch bewirkt ein handelsübliches Netzfilter wirklich einiges. Das dann
hinter die Schaltkontakte auf Netzseite.

Sven

Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

habe heute an Reichelt eine Anfrage gestartet. Von Schurter gibt
nämlich schöne vergossene Filter wo alles drin ist. Mal schauen was das
kosten soll.
http://www.schurter.de/products/blockfilters1.asp?...
http://www.schurter.de/pdf/e_d/03_fpp.pdf

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