Gute Tag zusammen,
kennt jemand ein Referenz Design für ein SMPS, welches drei Phasen und N
als Eingang hat und am Ende 5V rausgibt? Spannung zwischen Phase und
Neutralleiter jeweils 230V AC.
Vielen Dank für eure Hinweise
Georg
Georg B. schrieb:> welches drei Phasen und N> als Eingang hat und am Ende 5V rausgibt
Unter 1 kW lohnt sich doch kein Drehstrom-Anschluss. Wieviel hundert A
brauchst du denn? Handy laden?
Georg
N. A. schrieb:> Wenn Du jetzt noch die sekundärseitige Stromstärke spezifizierst...
Das ist richtig, hab ich komplett vergessen.
Ich brauche um die 500mA
Georg schrieb:> Unter 1 kW lohnt sich doch kein Drehstrom-Anschluss.
Hier geht es eher um Ausfallsicherheit, statt Leistung. Wenn eine/zwei
Phasen oder der Neutralleiter wegfallen sollten, wäre es schön, wenn das
Netzteil noch weiter funktioniert.
Am liebsten wäre mir ein Referenzdesign mit einem Transformator "von der
Stange", also gut zu beziehen bei einem der großen Distributoren oder
direkt beim Hersteller.
Obwohl das ein Einzelstück ist, kommt selberwickeln aus
Isolationsgründen nicht in Frage.
wenns auch ohne SMPS sein darf,
evtl. 3 gleiche Printtrafos 230V / xxV Eingangsseitig in Stern
verschalten dann hast du
L1 L2 L3 und N,
auch bei Ausfall von 2 Phasen würde der dritte Trafo weiterhin
funktionieren. Wenn der N ausfällt, hättest du eine symmetrische
Sternschaltung, auch hier funktionieren dann die Trafos noch.
Ausgangsseitig die Wicklungen dann als Stern oder Dreieck verschaltet
über einen B6 Gleichrichter gleichrichten, dann evtl. ein SMPS um die
gewünschte Spannung zu erzeugen.
Stefan schrieb:> evtl. 3 gleiche Printtrafos 230V / xxV Eingangsseitig in Stern
Das wirkt ein wenig wie mit Kanonen auf Spatzen geschossen.
Prinzipiell sollte das ja eigentlich nicht so kompliziert sein. Zwei
Brückengleichrichter auf der Primärseite, welche eine DC Spannung
erzeugen die irgendwo bei 600VDC plus minus ein bisschen liegt.
Vielleicht schaust du mal nach DC/DC Wandlern mit hoher
Eingangsspannung?
Georg B. schrieb:> Hier geht es eher um Ausfallsicherheit, statt Leistung.
Wie viel davon darf's denn sein?
> Wenn eine/zwei> Phasen oder der Neutralleiter wegfallen sollten, wäre es schön, wenn das> Netzteil noch weiter funktioniert.
Also wenn bei Dir wirklich auch der N wegfallen kann - für das
Szenario also, daß wirklich jeder Anschluß wegfallen könnte
(+ wie dargestellt mit 2 beliebigen übrigen gearbeitet werden
können soll, also größtmögliche Ausfallsicherheit das Ziel ist
aber eine USV nicht auf der Agenda steht) habe ich so spontan
nur einen einzigen Lösungsansatz parat:
3 Netzteile, versorgt von jeder Phase zu N, sowie dazu nochmal
3 Netzteile mit 380-420VAC Inputs in einer "Dreieckschaltung". ;)
Oder eine über alle vorkommenden Input-Variationen funktionale
Eigenentwicklung - was ich aber in naher Zukunft nicht auf dem
Labortisch stehen sehe bei Dir, außer bei ausr. Finanzeinsatz.
So ein Abgreifen einer vorgefertigten Lösung kannst Du hierfür
löten, gibt es nur für 3P oder 1P - oder eben für USV, welcher
eine abgetrennte 5adrige Zuleitung eben auch gleich egal ist.
Ist nun mal so.
Was ich machen würde bei so wenig Leistung:
Alle drei Phasen über je eine Diode gegen N Einweg-gleichrichten, damit
einen Siebelko laden und daraus ein handelsübliches Schaltnetzteil
versorgen. Evtl. müsste man den Netzfilter und Sicherungen in die eigene
Schaltung übernehmen (das Schaltnetzteil ansich läuft mit 330Vdc
problemlos), aber bei dem bißchen Leistung braucht man nicht mal eine
PFC.
Weils mich interessiert:
Wer stellt solche Anforderungen?
Jedenfalls:
Ich würd bei RECOM und ähnlichen Herstellern schauen, wenn man Glück hat
gibts galvanisch getrennte AC-DC-Module oder Netzteile, die für 400V
Eingangsspannung spezifiziert sind.
Die kann man dann zwischen die Phasen schalten, und die 5V über "power
oring IC" oder "ideale diodes" parallel schalten.
Oder sogar einfach nur über Schottkys.
Solange mindestens 2 Phasen da sind, läuft das.
Ben B. schrieb:> Alle drei Phasen über je eine Diode gegen N Einweg-gleichrichten, damit> einen Siebelko laden und daraus ein handelsübliches Schaltnetzteil> versorgen.
Gute Idee. Man braucht halt eines, das 570V frisst.
aderlaß schrieb:> Also wenn bei Dir wirklich auch der N wegfallen kann - für das> Szenario also, daß wirklich jeder Anschluß wegfallen könnte> (+ wie dargestellt mit 2 beliebigen übrigen gearbeitet werden> können soll
Sonst wäre die Einweggleichrichtung am naheliegendsten.
Aber am nötigen Staberder würde sie mit den Stecker-NTs
um "minimalen Aufwand" konkurrieren, finde ich. :-)
Haben deine Sicherungen keinen gemeinsamen Auslöser für alle Phasen?
Gibt es bei dir einphasige Stromausfälle durch den Netzbetreiber?
Bei mir sind wenn dann alle Phasen weg.
Warum kein Einphasennetzteil und eine "USV Powerbank". Kapazität je nach
Überbrückungszeit. Kannst dich ja per WLAN, 4G, 5G, SMS oder so
informieren lassen wenn vom Netz nichts mehr kommt.
viel Erfolg
hauspapa
Stefan schrieb:> wenns auch ohne SMPS sein darf
Verf$%&t, Du hast recht: Es stand nicht in der TE, daß
ausschließlich ein "vollst. Referenzdesign eines SMPS"
frage kommt.
Das stand nur als "prim. Wunsch" darin - sonst nichts.
Und auch nichts davon, daß der TO nichts hinzufügen
bzw. modifizieren hatte wollen oder dürfen oder so.
Ehrlich gesagt hatte ich das falsch aufgefaßt gehabt.
Deswegen auch das mit den 6 nötigen Netzteilen (für
die man Referenzdesigns suchen hätte können).
Angesichts der mögl. Alternativen ziemlich aufwendig.
> Man braucht halt eines, das 570V frisst.
Nö, bei Einweggleichrichtung gegen den Neutralleiter reicht eines für
330Vdc. Mehr wirds nur bei einer Brückengleichrichtung.
Einziger Nachteil: Der Neutralleiter wird zum single point of failure
(wie das Netzteil selbst), aber gegen einfachen Phasenausfall reicht
das.
Es gibt relativ preiswerte 3-Phasen Steuertrafos. Die meisten haben dann
230V Ausgangsspannung. Daran könnte man ein herkömmliches
(Schalt)Netzteil anschliessen.
Ansonsten kann man auch nach einem 3-Phasen Steuertrafo suchen der
direkt eine Ausgangsspannung hat die man gleichrichten und auf 5V regeln
kann.
Einen Schaltregler der für 5V 500mA eine Primärspannung von über 500V
abkann ist wohl ziemlich ungewöhnlich.
Und einem Trafo in Sachen Lebensdauer und Ausfallssicherheit wohl auch
deutlich unterlegen.
Der einzige Vorteil eines Schaltnetzteils dürften beim Energieverbrauch
liegen.
C-Freak schrieb:> Prinzipiell sollte das ja eigentlich nicht so kompliziert sein. Zwei> Brückengleichrichter auf der Primärseite, welche eine DC Spannung> erzeugen die irgendwo bei 600VDC plus minus ein bisschen liegt.
Exakt so würde ich es machen. Zwei Brückengleichrichter, einer zwischen
N und L1 und den anderen zwischen L2 und L3, dann die Ausgänge jeweils
verbinden und mit einem Kondensator (oder zwei in Reihe um die
Spannungsfestigkeit zu erhöhen) glätten.
D-Freak schrieb:> Wie wäre es mit einem Viper Chip von ST?
Von ST gibt es noch den Altair04-900, der kann bis 900V schalten.
Fürchte nur ein Referenzdesign wirst du da nicht bekommen, es gibt aber
ein ganz akzeptables DesignTool von ST, welches wenn ich mich recht
erinnere auf "standart" Transformatoren zurück greift.
Karl schrieb:> Exakt so würde ich es machen. Zwei Brückengleichrichter, einer zwischen> N und L1 und den anderen zwischen L2 und L3, dann die Ausgänge jeweils> verbinden und mit einem Kondensator (oder zwei in Reihe um die> Spannungsfestigkeit zu erhöhen) glätten.
Klingt nach viel Spass (zumindest kurz).
Schutzbrille nicht vergessen.
Karl schrieb:> Hier wird das genau so gemacht...
Zwischen zwei Phasen liegen 400Vac an, zwischen Phase und N nur 230V.
Aber da zwei Brückengleichrichter verwendet werden verhindern die
irgendwelche Kurzschlüsse. Das war mein Fehler, sorry.
Allerdings wird die Schaltung immer über den Brückengleichrichter an P1
und P2 versorgt. Fällt hier eine Phase aus, müsste die geglättete
Spannung nach dem Gleichrichter von ca. 560V auf ca. 320V sinken wenn
der zweite Gleichrichter mit P3 und N übernimmt.
Warum dann nicht gleich eine B6U Gleichrichtung nehmen?
Udo S. schrieb:> Fällt hier eine Phase aus, müsste die geglättete> Spannung nach dem Gleichrichter von ca. 560V auf ca. 320V sinken wenn> der zweite Gleichrichter mit P3 und N übernimmt.
Sollte ja kein Problem sein, wenn man das SMPS dann entsprechend
auslegt.
Udo S. schrieb:> Warum dann nicht gleich eine B6U Gleichrichtung nehmen?
Vermutlich weil es kosteneffizienter ist. Und der TE hat ja nicht
gefordert dass alle Phasen gleich belastet werden. Er wollte nur
Ausfallsicherheit und die bekommt er damit ja
Udo S. schrieb:> Allerdings wird die Schaltung immer über den Brückengleichrichter an P1> und P2 versorgt. Fällt hier eine Phase aus, müsste die geglättete> Spannung nach dem Gleichrichter von ca. 560V auf ca. 320V sinken wenn> der zweite Gleichrichter mit P3 und N übernimmt.
Wenn P1 ausfällt wird die Schaltung aus P2 und P3 versorgt. Erst wenn
nur noch eine Phase da ist sinkt die Ausgangsspannung auf die 320V.
Das ist durch die Gleichrichter im Schaltbild schlecht zu erkennen, aber
das ist eine B6 Brücke mit einem zusätzlichem Zweig mit N.
AW schrieb:> Das ist durch die Gleichrichter im Schaltbild schlecht zu erkennen, aber> das ist eine B6 Brücke mit einem zusätzlichem Zweig mit N.
Ok, das muss ich mir mal aufzeichnen. Stimmt, der Vorteil wäre dann,
dass es (wenn auch Spannungsreduziert) auch dann funktioniert wenn zwei
Phasen ausfallen.
Danke, wieder was gelernt :-)
> Zwei Brückengleichrichter, einer zwischen N und L1 und den anderen> zwischen L2 und L3, dann die Ausgänge jeweils verbinden und mit> einem Kondensator (oder zwei in Reihe um die Spannungsfestigkeit zu> erhöhen) glätten.
So macht es die Eingangsstufe in der VIPer-AppNote (s. Anhang).
Dahinter hängt dann noch ein MOSFET, der die Spannung auf 360Vdc
begrenzt. Das Rest ist ganz normal.
foobar schrieb:> Dahinter hängt dann noch ein MOSFET, der die Spannung auf 360Vdc> begrenzt
Einen MOSFET mit 500V Drain Source finde ich aber an der Stelle ein
bisschen unterdimensioniert...
Karl schrieb:> Von ST gibt es noch den Altair04-900, der kann bis 900V schalten.
Vom Datenblatt her finde ich das bisher die eleganteste Lösung. In
Verbindung mit dem Gleichrichterteil aus der Viper-Appnote
Vielen Dank für alle eure konstruktiven Vorschläge, auch wenn es
Forumstypisch erstmal viele "alternative Lösungen" gab.
Ich werde mir erstmal diesen Altair anschauen und dann vermutlich mit
der Eingangsstufe aus der Viper AppNote kombinieren.
Grüße
Georg
Ben B. schrieb:> Was ist das denn für ein Blödsinn mit einem linearen Vorregler? Ist den> Viper-Herren kalt oder der Wirkungsgrad ihrer Netzteile zu hoch?
Ist wahrscheinlich genau das, was der Bastler nie ueber's Herz bringt:
wegen ein paar Euro das geradlinige Konzept Schaltregler mit 'nem
Linearregler zu vermurksen.
PS: wie findest Du das IC LR645 oder die (zum Glueck) wieder in Mode
gekommenen Verarmungstyp-FETs wie IXTA3N100D2?
Georg B. schrieb:> Hier geht es eher um Ausfallsicherheit, statt Leistung. Wenn eine/zwei> Phasen oder der Neutralleiter wegfallen sollten, wäre es schön, wenn das> Netzteil noch weiter funktioniert.>> Am liebsten wäre mir ein Referenzdesign mit einem Transformator "von der> Stange", also gut zu beziehen bei einem der großen Distributoren oder> direkt beim Hersteller.
Wie wäre es mit 3 Stück 5V SMPS 230/5V und am Ausgang die "ideale
Diode". Damit schaltet man die 5V (nahezu) verlustfrei zusammen und so
ausfallgesichert. Genau dafür haben die Hersteller sowas entwickelt:
Ti.com
Dort LM74700 / 74500 und 7501
Andere wie ST und onsemi haben ähnliche Bausteine.
Mit wenigen 10er-Cent ist der LM74700 ein Schnäppchen.
Andrew T. schrieb:> Wie wäre es mit 3 Stück 5V SMPS 230/5V und am Ausgang die "ideale> Diode". Damit schaltet man die 5V (nahezu) verlustfrei zusammen und so> ausfallgesichert.
Aber nur solange dir N nicht wegbricht
Karl schrieb:> Aber nur solange dir N nicht wegbricht
Es funktioniert auch dann noch.
Sofern die Einzelspannung nicht überschritten wird, bilden 3 SMPS einen
(wenn auch schlechten) eigenen Sternpunkt. Da moderne SMPS einen
Weitbereichseingang haben: Es ist nicht einfach, aber machbar.
Es ist schon fantastisch welches Overdesign der TE wünscht, bzw. bereit
ist auszuführen. Für 5V 500mA.
Vielleicht sollten wir noch solche Dinge wie EMP durch Nuke,
Blitzschlagsicher, Tieftauchfest und sonstige Extreme reindesignen.
SCNR.