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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schaltnetzteil FET wird warm!


Autor: Christian Betzen (chris001)
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Hallo!

Ich habe ein Problem mit dem Schaltnetzteil von Stefan Kneller was ich 
mir nachbauen will.
Link: 
http://www.stefankneller.de/elektronik/nixieuhr/ni...

Ich habe das Netzteil zur Probe auf einem Steckbrett aufgebaut. 
Funktionieren tut es aber der IRF 830 wird mehr als nur warm. Gemessen 
habe ich 120 C und das OHNE Belastung.

Hat jemand schon mal das Netzteil nachgebaut und das gleiche Problem 
gehabt?

Achso! Der Hinweis das wenn der FET warm wird man ne andere Spule holen 
soll habe ich auch schon getestet. Das gleiche Ergebnis.

Schö mit Ö...

Autor: A. K. (prx)
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Was für Spulen hast du getestet?

Autor: A. K. (prx)
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Es gibt erkennbar mehrere Varianten, MOSFETs zu zeichnen. Meist wird das 
Gate nahe dem Source angeordnet. Aber nicht immer, wie man hier sieht. 
Wie herum ist er bei dir, d.h. wo Source wo Drain?

Autor: Olaf (Gast)
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> Ich habe das Netzteil zur Probe auf einem Steckbrett aufgebaut.

Send pix, babe.

Warm werden koennte der FET in der tat wenn die Spule falsch ist. 
Allerdings wird nach meinen Erfahrungen dann zuerst die Spule sehr warm.

Es ist aber sehr wichtig das der FET auch schnell geschaltet wird. Aus 
dem Grund wurden dem 34063 ja auch die beiden Transistoren 
nachgeschaltet um sein Gate umladen zu koennen. Bist du sicher das du
einen ensprechend niederohmigen Anschluss vom Gate zu seiner Ansteuerung 
hast?
Ausserdem baust du da eine Schaltung die fuer Steckbretter bereits 
bedenklich ist.

Und ich hoffe du hast gute Kondensatoren verwendet. Sowohl am Eingang 
wie am Ausgang. Auch da koennte man sich natuerlich fragen wieviel von 
einem kleinen ESR noch uebrig bleibt wenn der Kondensator ueber ein 
Steckbrett angebunden ist. .-)

Olaf

Autor: Jens G. (jensig)
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Steckbrett ist immer schlecht wegen der langen Strippen. Es können sich 
gedämpfte Schwingungen bilden, die den Mosfet z.T. in den linearen 
Arbeitsbereich treiben könnten (hohe Verlustleistung).
Ansonsten: kann es sein, daß die Regelung gar nicht regelt? Wie ist denn 
die Ausgangsspannung. Könnte schließlich sein, daß die Schaltung mit 
einem Verhältnis 1:1 taktet, so daß der Mosfet ständig die Spule voll 
flutet, auch wenn nicht nötig. Dann müsste aber die Ausgangsspannung zu 
hoch sein.
Allerdings ist der Mosfet für die anvisierte Leistung von bis zu 4W 
ohnehin schon fast unterdimensioniert, denn 4W (sagen wir mal 5W wegen 
der einfacheren Rechnung) bei 5V bedeutet 1A. Der Mosfet wird max. bis 
1:1 getaktet, also müssen in den 50% der Taktzeit 2A fließen. Der Mosfet 
hat Rdson=1,5Ohm  - bei 2A ergibt das dann schon eine ordentliche 
Heizung, und der Wirkungsgrad geht in den Keller. Von daher kann ich 
diese Schaltung mit diesem Mosfet gar nicht nachvolziehen.

Autor: Christian Betzen (chris001)
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Hallo!

Ich habe mir diese Spule hier 330 µH 1,4 A:
Link: 
http://www.kessler-electronic.de/Index.asp?ID=0FF7...

Im Elektronikversand bestellt.

Habe dann noch eine aus meiner Elektroniksammelkiste getestet. Da weiß 
ich jetzt die Werte nicht.

Angeschlossen habe ich wie nachstehend aufgelistet:

Gate Pin1 = zwischen die Transistoren T3 T4
Drain Pin2 = zwichen Spule und Diode
Source Pin3 = GND

Pinbelegung des FETs aus Datasheet:

http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/philips/IRF830.pdf

Der Aufbau ist ja nur zu Testzwecken so aufgebaut. Ich Teste gerne ne 
Schaltung bevor ich mir die Arbeit mache ein Layout zu entwickel und 
eine Platine herzustellen:-)

Schö mit Ö....

Autor: A. K. (prx)
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@Jens: Wie kommst du auf ein Tastverhältnis von 1:1? Bei einem MC34063A 
ist das eher "ungewöhnlich", nur als Mittelwert erreichbar.

Autor: A. K. (prx)
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Christian Betzen schrieb:

> Ich habe mir diese Spule hier 330 µH 1,4 A:
> Link:

Kessler-Links funktionieren nicht.

Autor: Christian Betzen (chris001)
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Hallo Jens G!

Nachtrag!

Bei der ersten inbetriebnahme als der FET auch noch nicht warm wurde 
hatte ich eine Pulsierende Ruhespannung von 160 bis so ca 220V. Unter 
Belastung hat sich das dann  eingependelt.
Nachdem ich die Schaltung dann 5 min hab laufen lassen ging es dann mit 
dem Temp. Problem los. Hab gleich den Stecker gezogen und mal die 
Belastung (ein Nixieröhre auf ca. 2.5mA eingestellt) von der Schaltung 
getrennt.

Ab jetzt habe ich das Temp. Problem immer! Und die Ruhespannung schnellt 
beim einschalten auf ca 300V Hoch. Kondensator läd sich ganz auf. Und 
fällt dann langsam ab.

Achso! Die Schaltung wird mit 12V versorgt nicht mit 5!

Steckbrettaufbau siehe oben!


Schö mit Ö...

Autor: Christian Betzen (chris001)
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Hallo!

Nochmal nachtrag!

Spule von Kessler-Electronic!
Bestell Bez.:

77A 330UH

Art. Beschreibung:

Entstördrossel für hohe Ströme. Serie 77A von Fastron.
Mehrlagige Kupferlackdrahtwicklung auf einem Ferritkern.
Induktivität 330 µH
Toleranz ± 20 %
Nennstrom 1,4 A
Maximaler Widerstand der Spule 500 mOhm
Testfrequenz 0,1 MHz
Spulenabmessungen ø 11 x 26 mm
Drahtdurchmesser 0,8 mm


http://www.kessler-electronic.de

Schö mit Ö....

Autor: JB (Gast)
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leider  ist  eine Entstördrossel  an dieser  stelle  die falsche Wahl

Autor: Ingolf O. (headshotzombie)
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JB schrieb:
> leider  ist  eine Entstördrossel  an dieser  stelle  die falsche Wahl

Ja, sicherlich, aber er hat sich vermutlich von den Fotos der gen. Seite 
verleiten lassen! Da sieht man nämlich eine derartige Drossel, 
allerdings auch eine mit richtiger Bauform...

Autor: Christian Betzen (chris001)
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Hallo!

Ja genau! Ich hab mich da auf das Schaltbild bezogen als ich die Spule 
bestellt hab.

Ich habe hier noch div. Spulen aus PC Netzteilen und so rumliegen. Was 
muss denn die Drossel haben damit sie richtig ist?

Schö mit Ö...

Autor: Max M. (xxl)
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Bin nicht sicher, aber muss die Spule für diese Anwendung
nicht einen Luftspalt im Eisenkern haben? Eine Entstördrossel
hat das natürlich nicht. Die unterbrochne Linie im Spulensymbol
es Schaltplans deutet jedenfalls darauf hin. Kann mich aber
auch irren, daher bitte eine zweite Meinung einholen.

Autor: Christian Betzen (chris001)
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Das kann schon sein! Du meinst also als Ring!
Ich habe jetzt mal schnell in Eagle n Layout gemacht was ich jetzt mal 
testen geh. Um den Faktor Klemmbrett auszuschliessen.

Kann noch jemand etwas genauer auf das Thema Spule eingehen?
Der FET müsste aber nach der oben stehenden Anschlussbelegung richtig 
angeschlossen sein?

Welche Frequenz sollte denn nach den beiden BC Transistoren anliegen?

Schö mit Ö...

Autor: A. K. (prx)
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Max M. schrieb:

> Bin nicht sicher, aber muss die Spule für diese Anwendung
> nicht einen Luftspalt im Eisenkern haben? Eine Entstördrossel
> hat das natürlich nicht.

Die erwähnten 77A sind doch wohl die gleichen Dinger, auf die 
Reichelt-Jünger auch immer wieder reinfallen. Und zeig mir mal eine 
Stabkerndrossel ohne Luft"spalt". ;-)

Nope, gut sind die nicht, aber direkt katastrophal auch nicht.

Autor: Max M. (xxl)
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>Du meinst also als Ring!
Bei den Entstördrosseln, ja.
Bei den Spulen für das Schaltnetzteil, nein.
Ein Ring hat nun mal keinen Luftspalt.
Ich hab mal mit Spulenkernen (Schalen und RM-Kerne)
von Siemens zu tun gehabt. So weit noch erinnerlich
gab es Typen mit und ohne Luftspalt. Die ohne Luftspalt
wurden z.B. für Übertrager(Kleinsigal-Transformatoren)
genommen und die Mit für Schaltregler. Praktisch war
das man mit einer simplen Gleichung und dem AL-Wert
des Kerns ruck-zuck die Spule berechnen konnte.
Eine BR-Spulenwickelmaschine stand mir zur Verfügung.
Wenn man eine Spule kauft, sollte man darauf achten
das die einen Luftspalt im Kern hat. Wie groß weiß
ich nicht aber die Permeabilitätszahl für Luft ist
ja eine Konstante und keine Variable. Da dürfte der
Zwischenraum zwischen den Polflächen egal sein.

Vielleicht weiß hier einer etwas solideres, dessen
Ausbildung/Erfahrung noch nicht so lange her ist.

Autor: Olaf (Gast)
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> Nope, gut sind die nicht, aber direkt katastrophal auch nicht.

Ich verwende diese Drosseln auch mal ganz gerne um aus 12-24V 5V zu 
machen. Vielleicht nicht optimal aber funktioniert. Aber von 12V auf 
200V stellt halt andere Ansprueche.

http://www.elo-web.de/elo/entwicklung-und-projekte...

Ich verwende hier auch so eine Schaltung um 100V fuer meinen Verstaerker 
zu erzeugen. Die Spule ist da ein spezielles Teil. (Faston Reichelt?) 
Weiss ich nicht mehr so genau. Wie man sieht kann man auch zwei Mosfet 
parallel schalten wenn man von denen zufaellig eine Rolle da hat.
Aber das bringt natuerlich alles nichts wenn man die nicht schnell 
schaltet.

Olaf

Autor: Ingolf O. (headshotzombie)
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Autor: Jens G. (jensig)
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@  A. K. (prx)

>@Jens: Wie kommst du auf ein Tastverhältnis von 1:1? Bei einem MC34063A
>ist das eher "ungewöhnlich", nur als Mittelwert erreichbar.

hatte ich nur mal als Maximum angenommen, um was zum Rechnen zu haben 
;-)
Hängt ansosnten von vielen Faktoren ab (den IC kenne ich nicht weiter).

Autor: Jens G. (jensig)
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>Ab jetzt habe ich das Temp. Problem immer! Und die Ruhespannung schnellt
>beim einschalten auf ca 300V Hoch. Kondensator läd sich ganz auf. Und
>fällt dann langsam ab.

Dann ist wohl dorch keien echte Regelung mehr vorhanden, sondern läuft 
nur noch auf Hochtouren. Der C8 könnte durch überspannung gestorben 
sein. Denn wenn ich es richtig verstanden habe, sollen es doch nur 200V 
sein.
Das langsame Abfallen der Spannung könnte ja auch von C8 kommen, wenn 
der so langsam dahinsiecht. (vielleicht wird der auch warm???).
Wechsle den mal - aber einen Schaltfesten nehmen (einer, der nicht warm 
wird ;-).

Autor: Max M. (xxl)
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>Der C8 könnte durch überspannung gestorben sein.
Unwahrscheinlich, wenn sich die Gleichspannung betraglich eine Weile
nach dem Ausschalten hält dürfte C8 kaum die Ursache sein.

Ich frage mich gerade ob dem TS ein Oszilloskop zur Verfügung steht?
Dann wären mal ein paar Messungen angesagt, mit Vorsicht versteht sich.

Wenn man jetzt nur wüsste ob der Aufbau mangelfrei ist.

Autor: Christian Betzen (chris001)
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Wie gesagt! Ich bin eine Platine am basteln, um das Problem Steckbrett 
auszuschalten.

Ein Oszilloskop habe ich leider nicht. Habe nur ein Multimeter mit dem 
ich Frequenzen messen kann.
Ich stelle gleich mal das Layout oder den Schaltplan oder beides Online. 
Dann könnt ihr euch das mal anschauen.


Schö mit Ö...

Autor: Christian Betzen (chris001)
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Angehängte Dateien:

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So! Hier die beiden Dateien!

Autor: Christian Betzen (chris001)
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So! Ich habe jetzt die Platine fertig!

Bis jetzt geht noch alles! Warum auch immer. Ich denke es war dann wohl 
doch das Klemmbrett.

Noch ne Frage. Soll ich event. eine Temperatursicherung oder so 
vorsehen, das die event. die Hochspannung abschaltet?

Schö mit Ö...

Autor: Max M. (xxl)
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Im Schaltplan fehlt ein Junction an den Emitterverbindung
der beiden bipolaren Gatetransistoren.

>Noch ne Frage. Soll ich event. eine Temperatursicherung oder so
>vorsehen, das die event. die Hochspannung abschaltet?

Wenns dir Spaß macht, aber gewöhnlich sind die Schaltungen
kurzschlussfest und erst bei einem Kurzschluss wirds gewöhnlich warm.

Im Bereich der 200V würde ich die Isolates etwas höher ansetzen und
auf Polygone verzichten wenn da die Spannung mal nicht versehentlich
überspringen soll.

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