trafoloser 230V Schaltregler

Gast #4489501
Lesenswert?

Hallo Leute,

ich will mir einen Abwärtsregler bauen, der mir ohne galvanische 
Trennung eine 12 VDC Spannung macht. Einen einfachen Step-Down nach 
gleichgerichteter Netzspannung.
Die Ausgangsleistung sollte ca. 10 W betragen.
Am liebsten wäre mir natürlich ein fertiges Schaltregler-IC an dem man 
einen externen MOSFET anschließen kann, der diese Leistung kann.
Nun habe ich gegooglet und man stößt natürlich auf sehr viele Lösungen.

Meine Frage: Was für Schaltregler ICs setzt ihr ein? Es geht mir nicht 
um die technische Umsetzung. Es wäre einfach gut, wenn ihr mir eure 
Favoriten nennen könntet. Quasi eine kurze Sammlung.

Danke an alle.
#4489533
Lesenswert?

Du sprichst bestimmt von 230V AC, dann wären es nach der Gleichrichtung 
330V DC und wenn du die mittels Step-down zu 12V machen willst, dann 
bist du bei einem Tastverhältnis von knapp 4%. Das ist sehr wenig und 
führt zu größen Induktivitäten und Kondensatoren.

Was ist deine Last? Eine Lampe, eine digitale Schaltung,...? Ist die 
Last konstant oder kann diese sich ändern? Wie genau müssen die 12V 
eingehalten werden? Und am wichtigsten warum willst du keinen Übetrager? 
Zu Teuer? zu Groß? Lebensmüde?
Gast #4489539
Lesenswert?

Matthias x. schrieb:
> Was ist deine Last? Eine Lampe, eine digitale Schaltung,...?

Im Prinzip eine Lampe. Eigentlich ein Entfernungslaser.

Matthias x. schrieb:
> Ist die
> Last konstant oder kann diese sich ändern?

Die kann sich ändern. Laser an, Laser aus.

Matthias x. schrieb:
> Wie genau müssen die 12V
> eingehalten werden?

+/- 0,2 V

Matthias x. schrieb:
> Und am wichtigsten warum willst du keinen Übetrager?
> Zu Teuer? zu Groß? Lebensmüde?

Absolut kein Platz. Das wird alles anschließend in einem 
Kunststoffgehäuse landen. Keine Berührung möglich.
Gast #4489561
Lesenswert?

Daniel Düsentrieb schrieb:
> Absolut kein Platz. Das wird alles anschließend in einem
> Kunststoffgehäuse landen.

Prima, da das Gehäuse eh einen Netzanschluss haben soll, nimm das 
Steckernetzteil. Hat nur Vorteile:
Braucht im Gehäuse keinen Platz
Das Gehäuse muss keine verstärkte Isolation haben
Das Kabel kann dünn und flexibel sein, da es keinen verstärkten Schutz 
wegen 230V braucht.
Gast #4489568
Lesenswert?

Der Andere schrieb:
> Prima, da das Gehäuse eh einen Netzanschluss haben soll, nimm das
> Steckernetzteil. Hat nur Vorteile:
> Braucht im Gehäuse keinen Platz
> Das Gehäuse muss keine verstärkte Isolation haben
> Das Kabel kann dünn und flexibel sein, da es keinen verstärkten Schutz
> wegen 230V braucht.

Ich war wahrscheinlich zu unpräzise: Es handelt sich um ein 
Hutschienengehäuse. Das Gerät soll am Ende mit 230V versorgt werden.
Was spricht deiner Meinung nach gegen meine Lösung? Ist das so 
unrealistisch?
#4489585
Lesenswert?

Daniel Düsentrieb schrieb:
> Was für Schaltregler ICs setzt ihr ein?

Gar keine.

Die billigen 10W (5V/2A) Stecker-Schaltnetzteile sind i.A. bloss mit 2 
Transistoren aber natürlich einem kleinen Trafo aufgebaut, fertig.

Daniel Düsentrieb schrieb:
> Ich will es aber selbst machen, da es in ein kleines Gehäuse soll.

Kleiner ?

http://www.dx.com/p/universal-eu-plug-dual-usb-car-charger-for-iphone-ipad-ipod-5v-2a-238142

(angeblich ist das sogar mit einem IC aufgebaut. Drauf wetten daß das 
Innenleben dem Bild entspricht würde ich aber nicht).
Gast #4489587
Lesenswert?

Bei 320V auf 12V ist der Duty Cycle einfach so dämlich, dass da wieder 
viel Geld und Platz für ne große Induktivität und große 
Glättungskondensatoren draufgehen.

Hat schon seinen Grund, warum man da normal Sperrwandler nimmt. Guck dir 
doch mal die winzigen Steckernetzteile an (Router, Handy/Tablet usw) 
oder auch die Startgeräte von Energiesparlampen.

Gerade letztere kommen bei um die 10W mit ner winzigen Induktivität und 
kleinen TO92 Transistoren aus. Der Glättungselko ist das größte Bauteil.

http://schmidt-walter-schaltnetzteile.de/smps/smps.html

Gib mal deine Werte beim Abwärtswandler ein. Da bekommt man halt 
Stromverläufe die etwas ungünstig sind.
Gast #4489591
Lesenswert?

Daniel Düsentrieb schrieb:
> Es handelt sich um ein Hutschienengehäuse.

Das ändert die Sache schon deutlich, es bleibt aber: Wenn da 12V DC 
sind, ist gewährleistet, dass alles was an 12V nach aussen angeschlossen 
ist entsprechend isoliert ist so dass die fehlende Potentialtrennung 
keine Gefährdung bewirkt?

Ausserdem, was hindert dich dann ein fertiges 12V Hutschienennetzteil zu 
nehmen?
Dass ein spulenloser Stepdown ziemlich ungünstig ist hat Matthias schon 
geschrieben. Da sollen andere auch mehr dazu schreiben, die sich mit 
Schaltnetzteildesign besser auskennen als ich.
Gast #4489601
Lesenswert?

Daniel Düsentrieb schrieb:
>Absolut kein Platz. Das wird alles anschließend in einem
>Kunststoffgehäuse landen. Keine Berührung möglich.

Du kommst aber um die Speicherdrossel nicht herum,
und die ist dann genauso groß wie der Übertrager.
Gast #4489610
Lesenswert?

Sascha schrieb:
> Bei 320V auf 12V ist der Duty Cycle einfach so dämlich, dass da wieder
> viel Geld und Platz für ne große Induktivität und große
> Glättungskondensatoren draufgehen.

OK.

Sascha schrieb:
> http://schmidt-walter-schaltnetzteile.de/smps/smps.html
>
> Gib mal deine Werte beim Abwärtswandler ein. Da bekommt man halt
> Stromverläufe die etwas ungünstig sind.

Schöne Seite. Merke ich mir. Ich probiere es mal aus.

Der Andere schrieb:
> Ausserdem, was hindert dich dann ein fertiges 12V Hutschienennetzteil zu
> nehmen?

Natürlich geht das. Aber eigentlich wollte ich alles in einem Gehäse.

Der Andere schrieb:
> Das ändert die Sache schon deutlich, es bleibt aber: Wenn da 12V DC
> sind, ist gewährleistet, dass alles was an 12V nach aussen angeschlossen
> ist entsprechend isoliert ist so dass die fehlende Potentialtrennung
> keine Gefährdung bewirkt?

Die 12V gehen nicht nach außen. Darum ist es unkritisch.
Gast #4489644
Lesenswert?

mH ist richtig viel.

33µH ist so ne übliche Größe für nen Stepdown. Vielleicht auch mal 
200µH. Aber guck mal bei Reichelt nach ner Induktivität die 1A bei 3mH 
kann. Das sind dann Netzdrosseln für 50Hz.

Das Problem bei Induktivitäten ist einfach:

Für höhere Induktivität braucht man entweder "besseres" Kernmaterial, 
also eins mit einer höheren mag. Konstanten µ. Die sättigen aber auch 
schneller, daher kann da dann nicht so viel Strom durch.

Alternativ kann man auch mehr Wicklungen aufbringen. Das kostet Kupfer 
und Platz und durch die ohmschen Verluste steigt die Erwärmung. Also 
muss man den Kupferdraht dicker machen, und das kostet noch mehr Platz 
und Kupfer und löst das Wärmeproblem nur teilweise, weil jetzt bei 150 
kHz so langsam der Skin-Effekt zum Tragen kommt.
Also braucht man HF-Litze, und da die zu nem Drittel aus Luft besteht 
kostet das NOCH MEHR PLATZ.

Die Induktivität bekommt man kleiner, wenn man die Frequenz der 
Schaltung erhöht. Aber da steigen dann wiederum die Verluste am Schalter 
da der unter Spannung öffnen und unter Spannung und Strom schließen 
muss.

Daher sind 100-200kHz übliche Werte für die Betriebsfrequenz.

Kauf dir bitte ein fertiges Netzteil.
#4489807
Lesenswert?

Der Andere schrieb:
>> Es handelt sich um ein Hutschienengehäuse.
>
> Das ändert die Sache schon deutlich

Richtig.

Und zwar: Es muss nicht bloss Überspannungskategorie III sondern II 
aushalten, der 275V VDR am Eingang tut es also nicht, 600V Bauteile sind 
unzureichend.

Ein "Handyladenetzteil" überlebt da vielleicht 1 Woche oder 2 Jahre, 
aber auch 2 Jahre sind unzumutbar wenig. Es hat schon seinen Grund, 
warum die Teile im Schaltschrank etwas grösser sind.

Diese hier werden wenigstens mit einer langen Lebensdauer beworben
http://lygte-info.dk/review/Power%20Mains%20to%205V%200.6A%20Hi-Link%20HLK-PM01%20UK.html
Gast #4490488
Lesenswert?

Alles klar vielen Dank.
Ich mach mir mal Gedanken, ob ich evtl. auf einen Sperrwandler umsteige.

Aber eigentlich wollte ich ein paar Schaltregler ICs von euch wissen.
Was setzt ihr so ein?
Gast #4490505
Lesenswert?

Für 230V ? Fertige module von Tracopower.
Die dinger bestehen die EMV Tests meistens direkt,msind im Verhältnis zu 
einer eigenentwicklung/kleinserie günstig und funktionieren einfach.

Schaltregler für AC/DC selberbauen lohnt sich nur noch für Großserien 
oder spezialanwendungen. Daher rate ich dir zu einem fertigen modul. So 
hast du auch mehr zeit für deine anwendung übrig
Gast #4490534
Lesenswert?

Hi,

wie schon empfohlen Power Integration.
Ich habe einen aus der Topswitch Familie vor nun fast 20 Jahren in 
unsere Geräte eindesignet. Das sind inzwischen mehr als 25000 Geräte die 
Weltweit jeden Tag in Betrieb sind und wir bekommen so <5 Geräte pro 
Jahr zurück mit Defekten am Netzteil. Beim Bauteil selbst, also dem 
Topswitch IC, haben wir keine Ausfälle. Defekte sind mal eine Diode oder 
der Eingangselko, aber das war es auch schon. Deshalb hat es die 
Bauteilfamilie auch in die nächste Gerätegeneration geschaft. Einfach, 
unauffällig, stabil.

Man kann natürlich nun mit Energieeffizienz, Volumen, Kosten kommen. Da 
die Geräte aber im kW Bereich angesiedelt sind, machen ein oder zwei 
Watt mehr oder weniger nix aus. Und bei den Kosten wäre eine Reise nach 
Asien wegen eines Netzteilproblems im keinem Verhältnis zur Einsparung 
(man muss halt die Erpsenzähler mit Zahlen überzeugen). Volumen spielt 
da auch keine Rolle.

Mit den Linkswitch Modellen machst du bestimmt keinen Fehler.
#4490611
Lesenswert?

Hardy schrieb:
> Beim Bauteil selbst, also dem Topswitch IC, haben wir keine Ausfälle.

Nun, da spreche Reparaturbetriebe eine andere Sprache.
(einer der beliebtesten Threads hier 
Beitrag "Schaltnetzteil defekt? Wäschetrockner AEG Electrolux")

Letztlich ist ein TOPSwitch auch bloss ein höher integrierter UC3842. 
Der liesse sich dank externem MOSFET und Drumrumbauteilen robuster 
auslegen. Wenn es also um Robustheit geht, ist TOPswitch sicher falsch. 
Preislich auch. Lediglich aus Entwickler-Faulheit nimmt man diese 
höherintegrierte Variante.
Gast #4495539
Lesenswert?

Daniel Düsentrieb schrieb:
> Ich glaube dir, das die von PowerIntegrations sehr gut sind.
> Gibt's da welche mit externem FET.

Kannst Du bei Gelegenheit einfach einmal deren Website besuchen und Dir 
solche 0815-Fragen vielleicht schon selber beantworten? Oder muß Dir 
alles was noch nicht intus ist quasi vorgekaut werden?

Grüße

MiWi

Antwort schreiben

Bitte melde dich an, um einen Beitrag zu schreiben.

oder

Mit Google-Account einloggen

Die Registrierung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.

Jetzt registrieren