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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Wie funktioniert dieses Schaltnetzteil?


Autor: Stefan Gemmel (steg13)
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Hab gerade aus Langeweile mal ein Schaltnetzteil aufgeschraubt und den 
Plan abgezeichnet (Bild)
Filter und ein paar Kondensatoren am Eingang habe ich weggelassen.
Am Ausgang ist nur eine Gleichrichtung eine Spule und ein Elko.
Es gibt 100%ig keine Verbindung zwischen Sekundär- und Primärseite.
Das Gerät liefert 12V max. 5A
Dass es überhaut schwingt ist mir klar.
Meine Frage:
WARUM ist die Ausgangsspannung bei unterschiedlichen Belastungen relativ 
konstant?
Ich habe ein Ossi angeschlossen es schwingt mit 100kHz
Die Schwingungen setzen periodisch aus (P=500Hz).
Wobei das Einschalt-Pausenverhältnis von der Belastung abhängt.
Wie funktioniert diese Spannungsregelung?

Autor: g0nz00 (Gast)
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So viel Lange weile möcht ich auch mal haben ;)

Würd mich aber auch mal interessieren.

P.S. Nete Zeichnung und das auf soner verwinkelten Platine erkennen .... 
respeckt

Autor: Katharina (Gast)
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Autor: Jörg Rehrmann (Firma: Rehrmann Elektronik) (j_r)
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Hallo Stefan,

> Meine Frage:
> WARUM ist die Ausgangsspannung bei unterschiedlichen Belastungen relativ
> konstant?

Man müßte jetzt wissen, was das für Trafos sind und in welcher 
Größenordnung die Kondensatoren C2 und C3 sind. Liegt eine nennenswerte 
Wechselspannung an C2 und C3 ? Ist Ü1 ein kleiner Stromwandlertrafo ? 
Ist Ü2 ein normaler Übertrager oder hat er Auffälligkeiten ? D6 und D7 
deuten auf Resonanzwandler  hin. Kann aber auch ein ungeregelter 
Flußwandler mit festem Übersetzungsverhältnis von Netzspannung auf 12 V 
sein.

> Ich habe ein Ossi angeschlossen es schwingt mit 100kHz
> Die Schwingungen setzen periodisch aus (P=500Hz).
> Wobei das Einschalt-Pausenverhältnis von der Belastung abhängt.
> Wie funktioniert diese Spannungsregelung?

Vermutlich gibt es keine Regelung. Je nach Bauform der Trafos wäre aber 
eine magnetische Spannungsstabilisierung möglich. Die Schwingung wird 
bei zu geringem Laststrom mangels Basisansteuerung aussetzen und 
periodisch von der Anlaufschaltung R1, R2, D1 und C2 wieder gestartet 
werden. D1 sollte übrigens ein Diac sein.

Jörg

Autor: Stefan Gemmel (steg13)
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Das ganze ist übersichtlich aufgebaut (Foto)

ich konnte jetzt folgendes messen
Bezugspunkt ist V-

1. Die Spannung an C1 (UC1) ist ein Sägezahn mit der 500Hz Zeitbasis. 
Steigt von 20-42V an und fällt dann schnell ab. Ich denke D1 ist sowas 
wie ein 22V Diac.

2. Die Spannung an C3 (UC3) steigt bei Belastung um bis zu 30V an.
Aus dem Vergleich dieser beiden Spannungen ergibt sich irgendwie die 
Einschaltdauer.


"Liegt eine nennenswerte Wechselspannung an C2 und C3 ?" etwa 2V
"Ist Ü1 ein kleiner Stromwandlertrafo ?" ein kleiner Ringkern mit je 5 
Windungen
"D1 sollte übrigens ein Diac sein." ja

Autor: Jörg Rehrmann (Firma: Rehrmann Elektronik) (j_r)
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> 1. Die Spannung an C1 (UC1) ist ein Sägezahn mit der 500Hz Zeitbasis.
> Steigt von 20-42V an und fällt dann schnell ab. Ich denke D1 ist sowas
> wie ein 22V Diac.

Ich würde sagen, ein ganz normales Diac, wie es in Dimmern zum Einsatz 
kommt.

> 2. Die Spannung an C3 (UC3) steigt bei Belastung um bis zu 30V an.
> Aus dem Vergleich dieser beiden Spannungen ergibt sich irgendwie die
> Einschaltdauer.

Der Spannungsanstieg ist vermutlich nur eine Folge der asymmetrischen 
Anlaufschaltung.

> "Liegt eine nennenswerte Wechselspannung an C2 und C3 ?" etwa 2V

Also vernachlässigbar gering, oder ist das im Leerlauf gemessen ?

> "Ist Ü1 ein kleiner Stromwandlertrafo ?" ein kleiner Ringkern mit je 5
> Windungen

Also im Prinzip ein Stromwandler für die Rückkopplung, der vermutlich 
auch durch seit Sättigungsverhalten die Einschaltdauer der Transistoren 
begrenzt und damit auch die Schaltfrequenz (mit)bestimmt.
Ü2 scheint ein gewöhnlicher Übertrager zu sein. Ich würde also sagen, 
dass es sich um einen einfachen ungeregelten Halbbrücken-Flußwandler 
handelt. Die Ausgangsspannung wird, wie beim gewöhnlichen 
50-Hz-Netztrafo, von der relativ stabilen Netzspannung und dem 
Übersetzungsverhältnis des Trafos bestimmt. Zwei Effekte könnten einem 
Lasteinbruch der Ausgangsspannung entgegenwirken:
1. C2 und C3 sind mit der Streuinduktivität von Ü2 auf Serienresonanz 
abgestimmt. Die Streuinduktivität ist dann Bei Resonanz weitgehend 
wirkungslos.
2. Bei niedrigem Laststrom bricht die Schwingung zusammen, da nicht mehr 
genug Strom durch Ü1 fließt, um die Transistoren durchzuschalten. Sie 
wird erst wieder durch den nächsten Triggerimpuls des Diacs gestartet. 
Je höher der Laststrom, desto länger bleibt die Schwingung stabil.

Jörg

Autor: Paul Baumann (Gast)
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Die Schaltung sieht dem Vorschaltgerät für Energiesparlampen sehr 
ähnlich.

Such mal nach http://mitglied.lycos.de/bk4/spar.htm. Da hat einer die 
Wirkungsweise beschrieben.

MfG Paul

Autor: Stefan Gemmel (steg13)
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@Paul
ja die funktioniert wie meine. Danke

@Jörg
Punkt 1 konnte ich nicht nachweisen. Aber Punkt 2 stimmt auf jeden Fall.

Nur selbst wenn ich öfter triggere (C1 von 47 auf 22nF) kommt keine 
höhere Spannung raus. Ich vermute das Übersetzungsverhältnis des 
Übertragers ist so, dass nur 12V rauskommen.
Ich dachte ich könnte auf 14V erhöhen um ein billiges Ladegerät fürs 
Motorad zu bekommen.

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