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?
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 ...
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.
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?
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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?
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!
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.
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.
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.
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.
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.
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. :-(
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.
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.
>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?
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!
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.
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.
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.
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.
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!
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.
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.
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?!
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!
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.
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.
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
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
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.
@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.
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.
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.
>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.
***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.
BMI-NT.GIF
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