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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Einfaches Netzteil mit 2 Spannungen so richtig?


Autor: Ahnungsloser (Gast)
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Hallo liebe Leser,

für eine Schaltung benötige ich 12V und 5V, jeweils ~1A.

Nun könnte ich einfach ein fertiges 12V (2A) (Schalt-)Netzteil kaufen 
und per Linearregler die 5V erzeugen... aber ich möchte eigentlich 
ungern einen Ventilator verbauen, um die 7 Watt Abwärme vom 7805 
wegzupusten.
Und da ich so eine Frage dieser Qualität hier stelle, scheidet im Moment 
noch der Ansatz, dass per Schaltregler zu machen aus.

Also dachte ich mir, einen Trafo mit 2 Sekundärwicklungen (2*6V) zu 
nehmen und ihn wie in der Zeichnung zu beschalten - d.h. 2 
Brückengleichrichter einzusetzen um einmal etwas über 8V und einmal 
etwas über 16V zum "verarbeiten" zu haben - immerhin hätte sich der 
Wärmeverlust am 7805 schon halbiert.

Funktioniert das so, oder habe ich mir da total den Senf 
zurechtgezeichnet?

MfG

Der Ahnungslose

Autor: Michael Haberler (mah)
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nimm einen Trafo mit einer  Sekundärwicklung und zB 2 LM2576 
Schaltregler - Trafo ist einfacher zu kriegen und die Polkappen 
schmelzen langsamer ab


-Michael

Autor: A. K. (prx)
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Mal dir mal aus, was aus dem unteren Gleichrichter rauskommt, wenn beim 
Trafo Plus unten und Minus oben ist. Tip: Denk auch an den GND Anschluss 
des oberen Gleichrichters.

NB: Wäre es so wie du dir es vorstellst, wären die 6V~ für den 5V Zweig 
eindeutig zu wenig (denk an den Spannungsverlust im Gleichrichter). 
Unter 8V~ geht das bei einem 7805 nicht. Auch beim 12V-Zweig wird das 
eng.

Autor: Heinz (Gast)
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6V~ ist nicht zu wenig. Der Spitzenwert liegt ca 41% über 6V.

Autor: A. K. (prx)
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Aber nur vor dem Gleichrichter. Nicht mehr dahinter. Der arbeitet nicht 
für Lau. Und der Kondensator verliert in den knapp 10ms dazwischen auch 
ein bischen Spannung. Abschliessend will der 78xx mindestens 2V mehr 
vorneweg als hinten raus soll.

Aber wie schon angedeutet, das ist Theorie, weil jede zweite Halbwelle 
bischen grösser ausfällt. Was dann zwar C2 etwas grenzwertig belastet, 
aber deshalb könnte das sogar ein Weilchen funktionieren. Wenngleich 
nicht so wie gedacht ;-).

Autor: Ahnungsloser (Gast)
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Hmm,

danke erstmal für die Antworten.

Zum Thema 6V: Ich hatte grob überschlagen, das 6V AC ca. 7,7V DC werden 
müssten - nach dem Gleichrichter (6 * 1,4 - 0,7)... und da der 7805 laut 
Datenblatt ab 7,5V funktionieren soll...

Wie müsste denn die Beschaltung denn aussehen, wenn sie vernünftig 
funktionieren soll?

Zum Thema LM257X: Da habe ich mich lesenderweise auch gestern mit 
auseinandergesetzt... Ich finde es nur grausig, die Spulen zu 
dimensionieren, finden und zu BESCHAFFEN :(

Bin für Tips dankbar,

MfG

Ein Ahnungsloser

Autor: A. K. (prx)
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Ahnungsloser wrote:

> Zum Thema 6V: Ich hatte grob überschlagen, das 6V AC ca. 7,7V DC werden
> müssten - nach dem Gleichrichter (6 * 1,4 - 0,7)... und da der 7805 laut
> Datenblatt ab 7,5V funktionieren soll...

Erstens frisst so ein Gleichrichter zweimal 0,7V weg.

Zweitens hast du am Elko diese Spannung nur zum Zeitpunkt dieser 
Spannungsspitze. Danach geht es bis zur nächsten Halbwelle abwärts. Nach 
U=(I*t)/C kriegst du über den Daumen gepeilt einen Spannungsverlust von 
1V bei 1A wenn du einen 10000µF Elko verwendest. Bei 2200µF ist das dann 
ein bischen mehr.

> Wie müsste denn die Beschaltung denn aussehen, wenn sie vernünftig
> funktionieren soll?

Die Anzapfungsschaltung mit dem Trafo ist so nicht sinnvoll. Entweder du 
nimmst die Verlustleistung in Kauf, oder s.u.

> Zum Thema LM257X: Da habe ich mich lesenderweise auch gestern mit
> auseinandergesetzt... Ich finde es nur grausig, die Spulen zu
> dimensionieren, finden und zu BESCHAFFEN :(

Die Dimensionierung ist einfach. Im Datasheet stehen ein paar Bildchen 
drin, bei welchem Typ (-5V, -12V) welcher Eingansspannung und welchem 
maximal auftretenden Strom welche Undiktivität bestens funktioniert. 
Ganz Faule bauen einfach den Schaltungsvorschlage mit 330µH >= 1,3A 
nach.

Fertige Speicherdrosseln kriegt man bei Reichelt als L-PISxxx, bei 
spulen.com (die 330µH 2A B-Ware beispielsweise) und noch einigen anderen 
Quellen.

Beim Layout ein bischen Obacht geben, nicht einfach drauflos operieren. 
Im Datasheet steht drin worauf zu achten ist. Der LM2575 ist ziemlich 
einfach zu handhaben, wenn man die Drähte/Leiterbahnen nicht grad 
komplett um die Platine wickelt.

Wenn die Kosten eine Rolle spielen: fertige 12V/5V-Kombis findet man bei 
Pollin als Stecker- oder Kabelnetzteil viel günstiger als selbst gebaut.

Autor: Michael U. (amiga)
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Hallo,

ohne jetzt auf die Spannungsverhältnisse einzugehen...

Die untere Brücke bei den +5V fällt ersatzlos weg. Die Rohspannung für 
die 5V liefert die Mittelanzapfung des Trafos.
Für die 12V ist es ein Brückengleichrichter, für die 5V eine 
2-Weg-Gleichrichtung.

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Ahnungsloser (Gast)
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Weil mir das Wohlergehen der Polkappen doch sehr am Herzen liegt und ich 
nicht unnötig viel Verlustleistung "erzeugen" möchte, habe ich doch mal 
über den Einsatz eines Schaltnetzteiles (15V) in Verbindung mit einem 
Lineraregler für die 12V und einem Schaltregler für den 5V-Zweig 
nachgedacht.

Im Anhang mal mein erster Entwurf... Erfolgversprechend oder zum
Scheitern verurteilt?

Wenn das so funktioniert, dann kann es (ein entsprechend starkes 
Schaltnetzteil vorrausgesetzt), sogar deutlich höhere Ströme liefern, 
als für mich eigentlich erforderlich. (12V 5A und 5V 3A)

MfG

Der Ahnungslose


P.S. Die Elkos am Regler müssen Low-ESR-Typen sein, das ist mir bewusst. 
Alle Bauteile müssten bei Reichelt erhältlich sein - bei der Spule bin 
ich mir noch nicht sicher - in SMD ja - aber da ich das auf Lochraster 
aufbauen möchte.

Autor: A. K. (prx)
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Wenn der Input 15V DC ist, dann ist C1 etwas gross geraten.
Die Platzierung von D1 solltest du noch mal überdenken.

Autor: H.Joachim Seifert (crazyhorse)
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und warum willst du den 5V-Regler aus der stabilisierten 12V speisen? 
Geh damit direkt an die Eingangsspannung.

Autor: Ahnungsloser (Gast)
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So, die Position von D1 habe ich nochmal gründlich überdacht. g

Desweiteren habe ich den Vorschlag von crazyhorse mit einfliessen lassen 
- und auch noch optional mal einen Teil für eine 3,3V-Reglung mit 
eingezeichnet.

Kommen wir der Sache nun langsam näher?

Wenn ich mich nicht irre, dann kann man bei entsprechender 
Dimensionierung des Trafos/Schaltnetzteils (und Kühlung der Regler) so 
ca. 8A geregelte 12V, 3A geregelte 5V und maximal 1A geregelte 3,3V 
erhalten...

Dürfte für die meisten Zwecke genügen, denke ich mal.

MfG

Ein noch immer Ahnungsloser

Autor: Ahnungsloser (Gast)
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Hatte vergessen, den 3,3V-Abgriff einzuzeichnen.

Autor: A. K. (prx)
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Annahme 5A insgesamt für 12V+5V+3,3V:

Spitzenspannung Elko: 12V*1,4-2*0,7V = 15,4V
Spannungsverlust: dU = (I*t)/C = (5A*10ms)/4700µF = 10V (Daumenwert)
untere Spannung Elko: 15,4V - 10V = 5.4V (Daumenwert)

Andersum gerechnet: Mindestspannung 12V-Regler ca. 12V + 3V (wg. Q1!).
bleibt für den Elko also dU = 15,4V - (12V+3V) = 0,4V.
Elko also C = (I*t)/dU = 125000µF.

Drum nimmt man üblicherweise 15V Trafo für 12V DC.

Eleganter, wenn sowieso Schaltregler dabei: Für alle Spannungen jeweils 
einen LM2576, und 18V Trafo davor.

Autor: Ahnungsloser (Gast)
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Der nächste Versuch. g

Habe die Trafospannung auf 15V erhöht und mir mit Hilfe deiner Formel 
ausgerechnet, dass der Kondensator 10000 und ein paar zerquetschte uF 
haben muss. Damit ich nicht die dicken Becher-ELKOS benutzen muss, habe 
ich 2 6800µF-ELKOS parallel geschaltet.

Hmm... für alle Spannungen einen eigenen Schaltregler?

Ursprünglich wollte ich ja gar keinen verwenden, weil es mir zu 
"kompliziert" war (eben wegen der Beschaffbarkeit von passenden Spulen, 
Aufbau auf Lochraster (Stichwort: Layout...))

Den 12V-Zweig als Schaltregeler zu zeichnen, das lass ich für den Moment 
mal weg - Imho müsste auch die Beschaltung fast 1 zu 1 von der 
5V-Variante übernommen werden können. (Ein- und Ausgangselko müssten 
allerdings für 25V ausgelegt sein, LM2576-T12 wäre der Regler, Spule 
bleibt gleich, allerdings fast schon Grenzwertig, bei der 
Eingangsspannung)

MfG

Ein noch immer so halb Ahnungsloser

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