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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schaltnetzeil Konzeptionierung


Autor: Giraffe .. (giraffe)
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Liebe Community,

bin gerade dabei ein Projekt zu realisieren und brauche eine 
Spannungsversorgung, die mir an der Sekundärseite immer +5V(DC) zur 
Verfügung stellt, jedoch an der Primärseite einen Spannungsbereich von 
5V(AC) bis 230V(AC) hat.

Hatte an den Eigenbau eines speziell dafür ausgelegten Schaltnetzteils 
gedacht, weil ich die Vermutung habe, dass es so etwas nicht fertig am 
Markt gibt.

Jetzt zu meiner Frage: Ist es überhuapt möglich ein Schaltnetzteil zu 
bauen, dass an der Primärseite so eine große Spannungsspanne hat? Und 
wenn ja, wie müsste ich das aufbauen?

Schonmal Danke im Vorraus,
Viele Grüße der Giraffe

: Verschoben durch Admin
Autor: Marius S. (lupin) Benutzerseite
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Ich könnte mir vorstellen, dass es Sinn machen würde einen Übertrager zu 
bauen der eine zusätzliche Anzapfung an der Primärseite hat. Dann kann 
man je nach Eingangsspannung das Übersetzungsverhältnis anpassen.

Ist der Eingangsspannungsbereich wirklich "linear" in diesen Bereich? 
Oder gibt es entweder 5V AC, 110V AC oder 230V AC?

Welche Leistung wird benötigt?

Autor: Giraffe .. (giraffe)
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Der Spannungsverlauf ist linear und wird ständig geändert.
Das Netzteil sollte also mit allen Spannungen zwischen 5V(AC) und 
230V(AC) klarkommen.
Überdies kann es sein, dass bei der Spannung sogar die Phase 
angeschnitten ist. Also wirklich ungünstigste Bedingungen, aber es 
müssen immer stabile 5V aus dem Ausgang kommen...

Leistung wird bis ca. 100W benötigt.


Viele Grüße der Giraffe

Autor: Karl (Gast)
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Kommen die 5 V auch durch Phasenanschnitt zu Stande?

Autor: Thomas S. (tsalzer)
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Was ist das für ein Anwendungsfall, bei dem von 5V bis 230V (auch noch 
Wechselspannung) alles vorkommt?

Wenn doch außerdem gilt: Ua=const.=5V, dann gibt es doch einfachere 
Lösungen.

guude
ts

Autor: Giraffe .. (giraffe)
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In der guten alten analogen Beleuchtungstechnik kommt sowas vor ;) es 
geht darum einen Microcontroller an einem gedimmten Kanal zu betreiben. 
Klar gibt es DMX und leichtere Lösungen, aber in diesem Fall muss aus 
der Spannung (5V bis 230V), die vom Dimmer kommt eben eine saubere 5V 
Gleichspannung entstehen.

Schonmal vielen Dank für die vielen Antworten, ich hoffe wir finden eine 
Lösung für mein Problem :)
Viele Grüße der Giraffe

Autor: Marius S. (lupin) Benutzerseite
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Thomas S. schrieb:
> Wenn doch außerdem gilt: Ua=const.=5V, dann gibt es doch einfachere
> Lösungen.

Ich glaub genau an denen wäre die Giraffe interessiert

100W für einen Mikrocontroller?

Autor: Karl (Gast)
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Genau deshalb hab ich gefragt, woher die 5V AC kommen. Wenn die auch 
durch den Phasenaschnitt produziert werden wird es lustig, weil dann in 
sehr kurzer Zeit die Energie abgegriffen werden muss, um die restlichen 
(fast) 10 ms mit 100 W zu überbrücken.

Autor: Wayne Monga (vibra)
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moin

da gehört wohl ein bischen mehr dazu :-)
siehe TRIAC Dimmer LED Driver
http://www.national.com/analog/led/triac_dimming

mfg

Autor: Thomas S. (tsalzer)
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Na ich habe ja auch nur gefragt.

2% bis Vollgas ist schon eine Hausnummer. Warum man gedimmt auf den Weg 
schickt, und dort vor Ort 5V-DC mit 100W=20A braucht wäre schon 
interessant.

Ich bin einfach neugierig!

guude
ts

Autor: Giraffe .. (giraffe)
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An den Lösungen bin ich tatsächlich sehr interessiert :D

Naja ein Microcontroller und ein "paar" LEDs ;)

Wenn die Phase so kurz geworden ist brauche ich im selben Verhältniss 
auch weniger Leistung. Also bei 230V benötige ich hinter meinem Netzteil 
ca. 100W bei 23V dann nur noch 10W.
Die Leistung die mein Netzteil am Ausgang zur Verfügung stellen muss 
steht also im direkten Verhältniss zur Spannung vor dem Netzteil. 
Trotzdem muss jederzeit eine Spannung von 5V für den µC auf der 
Sekundärseite vorhanden sein.
Wenn die Eingangsspannung unter 5V sinkt, darf das ganze System aus 
gehen, hauptsache zwischen 5V und 230V auf der Primärseite bleibt meine 
Sekundärseite konstant bei 5V(DC).

Autor: MaWin (Gast)
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> Ist es überhuapt möglich ein Schaltnetzteil zu bauen,
> dass an der Primärseite so eine große Spannungsspanne hat?

Ja.

> Also bei 230V benötige ich hinter meinem Netzteil
> ca. 100W bei 23V dann nur noch 10W.

Na, immerhin, vorher hiess es noch

> Leistung wird bis ca. 100W benötigt.

so reicht 0.5A unter allen Gegebenheiten.

> hauptsache zwischen 5V und 230V auf der Primärseite bleibt meine
> Sekundärseite konstant bei 5V(DC).

Warum sich Leute immer so dämliche Grenzwerte einfallen lassen.

Warum nicht von 6 bis 230V ?

Na, egal, wird sowieso galvanisch getrennt sein müssen, also ist sowieso 
ein Trafo drin.

Zur Machbarkeit: Der normale Weitbereicheingang ist 1:4, also von 240V 
bis 60V, von 60V bis 15V, von 16V bis 4V und wenn du 3 Nettzeile 
parallelschaltest und passend umschaltest, hast du dein Netzteil.

Also geht es schon mal.

Sicher geht es einfacher, aber bei deinen schwammingen Spezifikationen 
ist jeder Gedanke daran verschwendet, wichtige Rahmenbedingungen muss 
man dir sowieso einzeln aus der Nase ziehen.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Giraffe .. (giraffe)

>Wenn die Phase so kurz geworden ist brauche ich im selben Verhältniss
>auch weniger Leistung. Also bei 230V benötige ich hinter meinem Netzteil
>ca. 100W bei 23V dann nur noch 10W.
>Die Leistung die mein Netzteil am Ausgang zur Verfügung stellen muss
>steht also im direkten Verhältniss zur Spannung vor dem Netzteil.
>Trotzdem muss jederzeit eine Spannung von 5V für den µC auf der
>Sekundärseite vorhanden sein.

Das sind zwei verschiedene paar Schuhe! Deinen uC kann man leicht mit 
ein paar Dutzend Milliwatt unter den stark schwankenden 
Eingangsspannungen betreiben. Warum da noch 100W über das Ding drücken, 
wenn eh nur proportional eine Leistung benötig wird? Deine 
Leistungsverbraucher kanst du doch direkt an dein 230V gedimmtes Netz 
hängen.

>Wenn die Eingangsspannung unter 5V sinkt, darf das ganze System aus
>gehen, hauptsache zwischen 5V und 230V auf der Primärseite bleibt meine
>Sekundärseite konstant bei 5V(DC).

Ich behaupte mal kess, dass ist alles ziemlicher Quark. Zieh ein Kabel 
und fertig.

MfG
Falk

P S Siehe Netiquette. Erzähl mal GENAU was das werden soll, dann 
kann man dir vielelicht helfen. Aber was du erzählst klingt einfach nur 
nach einem unsinnigen Konzept.

Autor: Thomas S. (tsalzer)
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So, da die Informationen immer noch sehr sparsam kommen:

5V-DC, wieviel Leistung auf der 5V-Schiene?

Was, und wie man damit dann, von der Spannung abhängige Verbraucher 
schaltet, kommt dann später.

guude
ts

Autor: Armin (Gast)
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Ist doch relativ klar, worum es daran geht.
Da möchte einer LED-Scheinwerfer bauen, die von einem klassischen 
Rack-Dimmer gesteuert werden können.
Und da man LEDs nicht mit Spannung, sondern mit Strom oder PWM dimmt, 
braucht es einen regelnden uC, der ständig läuft und aus dem 
"Versorgungssignal" ein "Steuersignal" macht.

Ich würde mir das echt überlegen, weil es offensichtlich höllisch viel 
Aufwand bedeutet.
Bau doch einfach auch den Dimmer neu und geh auf Kleinspannung DC - 
machen wir auch so.

Wenn es um bereits fest verlegte Kabel geht: beschäftige dich lieber 
damit, Versorgung und Signal auf einer Leitung zu transportieren - z.B. 
über Aufmodulation, anstatt den Datenstrom als Versorgung zu 
missbrauchen. Und dann auch noch Wechselspannung.

Autor: Giraffe .. (giraffe)
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okay, werde es nochmal deutlicher versuchen:

Ein Beleuchtungskörper wird mit der Spannung (0V bis 230V(AC)) 
betrieben, die vom Dimmer kommt. Dieser Funktioniert auf vielen Bühnen 
mit Phasenanschnitt.
In dem Beleuchtungskörper soll ein Microcontroller werkeln. Damit der 
Microcontroller immer 5V Versorgungsspannung hat muss ein spezielles 
Netzteil her, das egal wie groß die Eingangsspannung ist 5V auf der 
Sekundärseite liefert.
Der Microcontroller wird über mehrere PWM Ausgänge einen Haufen LEDs 
steuern. Da die Helligkeit der LEDs im Verhältnis zu der 
Betriebsspannung vor dem Netzteil steht (wird per ADC festgestellt), 
steht die benötigte Leistung ebenfalls im Verhältnis zur Spannung vor 
dem Netzteil.

Es bleibt aber die Frage, wie bekomme ich ein Netzteil aufgebaut, dass 
Primär 5V(AC) bis 230V(AC) aufnehmen kann und Sekundär konstant 5V(DC) 
liefert?

Tut mir leid, wegen der schwammigen Formulierung.
Danke nochmal für die viele Unterstützung.
Viele Grüße

Autor: Giraffe .. (giraffe)
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@Armin: Genau das habe ich vor.

Schaltungsaufwand ist für mich das kleinste Problem. Es wäre aus 
verschiedenen Gründen sehr sehr gut, wenn man irgendwo so ein Netzteil 
auf die Beine gestellt bekommt.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Giraffe .. (giraffe)

>Es bleibt aber die Frage, wie bekomme ich ein Netzteil aufgebaut, dass
>Primär 5V(AC) bis 230V(AC) aufnehmen kann und Sekundär konstant 5V(DC)
>liefert?

Das dürfte äusserst sportlich werden.
Mein Rat, vergiss es und höre auf die anderen, wohlgemeinten Ratschläge. 
Was du willst ist ein übler Würg-Around.

MFG
Falk

Autor: MaWin (Gast)
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Wenn man die Aufgabenstellung etwas verändert, spart man sich viel 
Ärger.
Warum sollten die LEDs bei 100% voll an, und erst bei knapp 0% aus sein 
?
Warum nicht bei 100% an und schon bei 50% Phasenanschnitt aus ?
Das kann doch jedes Lichtsteuerpult problemlos.

Schon kann man die Spannung gleichrichten und sieben und hat immmer 320V
am Elko und immer genug Leistung, um die LEDs betrieben zu könnnen und 
kommt bei der ganzen Betrachtung mit 320V aus, der dauerversorgte uC 
erfährt den Prozentsatz aus dem Phasenanschnittwinkel.

Aber nein, man muss ja die komplizieretn Weg gehen. Na dann viel Spass.

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