Hallo,
durch einen Kurzschluss am Ausgang ist mir ein Schaltnetzteil
(Netzspannung auf 12V DC 1.5A) kaputt gegangen, was ich auch schon
repariert habe (alle Halbleiter auf der Primärseite hatten den magischen
Rauch ausgehaucht).
Die genaue Funktion der Schaltung ist mir noch nicht ganz klar, obwohl
ich schon etwas in Spice simuliert habe. Die Simulation in Spice ist
auch etwas haarig, da sie oft von Bauteilwerten abhängt und nicht immer
funktioniert, also schaltet.
Die Topologie habe ich mal als Flyback identifiziert. Die Funktionen von
F1, Brückengleichrichter (D1-D4), PTC R7 und C1 auf der Primärseite sind
klar. Auf der Sekundärseite ist D7 Gleichrichtung (C8 parallel zur
Bedämpfung der Schwingung beim Abschalten der Diode) mit Glättung in C3.
LED D8 mit R8 dient als Betriebsanzeige und mit D9 wahrscheinlich auch
als minimale Last.
R13/R15 bildet einen Spannungsteiler auf 2.5V wenn die Spannung über C13
12V beträgt. Damit wird der TL431 gefüttert, der über den Optokoppler
(EL817) die Istgröße an die Primärseite weitergibt. Hier stellen sich
mir zwei Fragen:
1) Dient R14 nur zur Strombegrenzung durch den Optokoppler/TL431, oder
hat er noch eine andere Funktion? Wenn man diese Schaltung entwirft, wie
bemisst man R14? Der TL431 kann bis zu 36V bei 1 bis 100mA ab; der OK
nimmt sich bis zu 1.4V Flussspannung für die LED bei maximal 50mA. R14
limitiert den Strom auf ca. 10mA. Beeinflusst man damit die Rückkopplung
oder ist der Einfluss vom maximalen Strom durch den OK eher von geringer
Bedeutung?
2) Wozu dient C12? Ich könnte mir vorstellen, C12 soll die Antwort auf
kurzzeitige Laständerungen dämpfen bzw. Unterdrücken um die
Regelschleife stabil zu halten. Ist das korrekt? Wie wird C12 bemessen?
Nun zur Primärseite: Ich nehme an die Kombination aus D5/R1/C2 soll
Schwingungen des Schwingkreises aus der Streuinduktivität des Trafos und
der Sperrschichtkapazität des FETs bedämpfen. R4 soll wohl als Shunt
dienen. D6 und C7 richten die Hilfsspannung gleich und glätten diese.
Ich bin mir aber unsicher, wie die Gate-Ansteuerung funktioniert. Ich
würde denken R2 lädt das Gate auf, um den Wandler einzuschalten. Ist der
FET leitend fällt über R4 eine Spannung ab, deren Änderung über C6 auf
die Basis von Q2 eingekoppelt wird und diesen durch schaltet. Q2
schaltet Q3 durch und dieser entlädt das Gate über die Basis von Q2 bzw.
R6/R4.
Durch die Abschaltung wird auf der Sekundärseite und der Hilfswicklung
eine Spannung induziert.
Der Optokoppler kann einen Strom aus der Hilfswicklung durch die Basis
von Q2 fliessen lassen und somit den FET vorzeitig sperren, wenn die
Ausgangsspannung von 12V erreicht ist oder überschritten wurde.
Wird nun das Gate erneut über R2 geladen oder über D6/R3/C5? Wozu dienen
R2/C5?
Kann es sein, dass der Wandler nicht mit fester Frequenz arbeitet
sondern je nach Belastung die Frequenz ändert?
Hat jemand eine einfache Idee, wie man eine Ausgangsstrombegrenzung
realisieren bzw. die On-Time des FETs begrenzen kann, damit das Teil
nicht sofort wieder in Rauch aufgeht, wenn der Ausgang mal kurz
geschlossen wird?
Ich hoffe mir kann jemand meine Fragen beantworten.
Viele Grüße.