Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Problem mit Schaltnetzteil


von Max H. (hartl192)


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Ich habe mich in der letzten Zeit mit Schaltnetzteilen beschäftigt. Nun 
möchte ich mir ein geregeltes Schaltnetzteil bauen. Ich habe ein kleines 
Schaltnetzteil mit den IR2153 als Hilfsspannungsversorgung gebaut, mit 
16V hat es Problemlos funktioniert, wenn ich es aber an 230V 
angeschlossen habe ist die Sicherung explodiert, die beiden IRF740 und 
der IR2153 wurden zerstört. Woran konnte das liegen?

Der IR2153 läuft mit 126kHz.
Der Übertrage ist selbst gewickelt (70 primär, 2x 8 sekundär). Auf dem 
Foto ist der Ferritkern zu sehen.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Wah...? Wo ist da die Regelung ? Wo ist die Strombegrenzung ?  Wo ist 
die Schutzzener über C14 ? Irgendwie musst du deine 15 Volt doch zum 
Regeln benutzen... Und bau doch bitte eine Strommessung mit Abschnürung 
in die Halfbridge...

Und fahr es immer erstmal über einen Regeltrenntrafo. Mein Rat wäre 
eigentlich, ein vorhandenes PC Netzteil leicht zu modifizieren.... Da 
ist ein Minimum an elektrischer Sicherheit gratis drin.

M. H. schrieb:
> (70 primär, 2x 8 sekundär)

M.E. fliesst da viel zu viel Strom und überlastet die Halfbridge völlig.

von Albert Einschnein (Gast)


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Ich als Sicherung wäre an der Stelle auch explodiert.

von Max H. (hartl192)


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Matthias Sch. schrieb:
> Wo ist da die Regelung?
Die hier abgebildete Schaltung soll nur eine Hilfsspannung und 
ungeregelt sein wird nur mit max. 100mA belastet. Damit soll dann der 
TL494 + Mosfettreiber versorgt werden.

Matthias Sch. schrieb:
> Wo ist die Schutzzener über C14?
 D8 unter  rechts.

Matthias Sch. schrieb:
> M. H. schrieb:
>> (70 primär, 2x 8 sekundär)
>
> M.E. fliesst da viel zu viel Strom und überlastet die Halfbridge völlig.
Wie viele Windungen sollte die Primärwicklung haben

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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M. H. schrieb:
> Die hier abgebildete Schaltung soll nur eine Hilfsspannung und
> ungeregelt sein wird nur mit max. 100mA belastet.

Ja alles schön und gut, aber
1. 15 Volt, 100mA - da ist der Aufwand absolut unverhältnismässig
2. Du musst dem PWM IC (Ich guck den IR jetzt nicht nach, aber nehmen 
wir mal an, es ist ein SMPS Regel IC) mitteilen, wie gross die 
Ausgangsspannung derzeit ist und es muss danach regeln. Die Optokoppler 
in richtigen Schaltnetzteilen übernehmen genau diesen Job.
3. In allen solchen Netzteilen wird die Primärseite über einen relativ 
kleinen C ( oft nur 47n oder 220 n) von der Brücke angesteuert, damit da 
kein Gleichstrom fliesst. Neben den magnetischen Problemen ist da auch 
noch das Problem, das die 1/2 230V quasi von den IRF Transistoren 
jeweils kurzgeschlossen werden. Deswegen:

Albert Einschnein schrieb:
> Ich als Sicherung wäre an der Stelle auch explodiert.

Mein Rat, entweder lass es sein oder nimm eine Application Note eines 
SMPS Controllers als Minimalvorlage. Schraub auch mal ein altes PC 
Netzteil auf und mal die wichtigsten Schaltungen auf der Primärseite 
raus.

M. H. schrieb:
> Wie viele Windungen sollte die Primärwicklung haben

Keine Ahnung - aber irgendwas wickeln geht natürlich nicht. Wie bereits 
erwähnt, würde ich was fertiges nehmen.

von Max H. (hartl192)


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Der IR2153 mach ein Rechteck mit duty cycle 50%

Die Schaltung entspricht in etwa dieser Schaltung
http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap8_2/Kapitel8_2.html#8.3
Bild 8.3 F Hochvolt-Halbbrücke mit IR 2153

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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In Bild 8.3 F siehst du ( ein 400 Watt Netzteil !) das er den Trafo über 
2 mal 1 uF ankoppelt. Ausserdem steht da:
>Auf jeden Fall ist auch diese Schaltung nicht kurzschlussfest, was eventuell auch 
Absicherungsmaßnahmen an anderer Stelle erfordert.

Das ist wichtig ! Da ist keinerlei Absicherung von irgendwas drin. Er 
schreibt auch noch:
>Soll auf der Sekundärseite eine Gleichspannung gewonnen werden, ist darauf zu 
achten, dass die/der Siebelko(s) nicht zu groß sein dürfen....

Mit anderen Worten, die Schaltung ist extrem abhängig von dem, was auf 
der Sekudärseite passiert. Wenn ein zu grosser Siebelko die Schaltung 
gefährdet, tut das ein etwaiger Kurzschluss erst recht.

Ich geh schlafen, und hoffe, das du dich für ein kleines preiswertes 
Fertignetzteil entscheidest :P

von hinz (Gast)


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M. H. schrieb:
> wenn ich es aber an 230V
> angeschlossen habe ist die Sicherung explodiert, die beiden IRF740 und
> der IR2153 wurden zerstört. Woran konnte das liegen?

Dein Kern kann ja gar nicht entmagnetisiert werden, der rauscht mit 
wehenden Fahnen in die Sättigung. Aber selbst wenn du die 
Einweggleichrichtungen durch Vollweg ersetzt wird dir das immer noch um 
die Ohren fliegen, die Snubber fehlen immer noch.

von Ben _. (burning_silicon)


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oO

> wenn ich es aber an 230V angeschlossen habe ist die Sicherung
> explodiert, die beiden IRF740 und der IR2153 wurden zerstört.
Jo das ist normal wenn die mit etwa 330V (nicht 230... **gg**) geladene 
Zwischenkreiskapazität ihren Job macht.

> Woran konnte das liegen?
An zuviel Ampere.

Schaltnetzteil ohne Regelung kannst Du an 230V vergessen.

Schau dir mal die Schaltnetzteile an, die zur Standby-Versorgung in 
PC-ATX-Netzteilen drin sind. Sowas könntest Du auch gleich verwenden, 
die erzeugen neben den +5Vstb auch meistens eine 12V Hilfsspannung für 
das Netzteil.

Ich gehe mal aus Deine kleine Atomexplosion auf dem Basteltisch rührt 
von einer durch die fehlende Regelung hochgelaufenen +15V-Spannung her. 
Dadurch wird das IC zerstört und die FETs sterben als Opfer, oder die 
Spannung schlägt die Gates der FETs durch, dann stirbt das IC als Opfer.

Daß essentielle Bestandteile von Schaltnetzteilen fehlen und gravierende 
Fehler im Schaltungsdesign sind wurde Dir ja schon gesagt...

1. Einweggleichrichtung beim Halbbrücken(gegentakt)wandler geht mal gar 
nicht. Da muß zwingend eine zweite Diode für den zweiten Flußzyklus 
rein.

2. Snubber fehlen. Dadurch hast Du recht starke Störungen an den FETs 
und das können die schon mal übel nehmen. (wurde ja schon gesagt)

3. Fehlende Regelung. (wurde auch schon gesagt)

Ich würd für die geringe Leistung (1,5W...) keinen Halbbrückenwandler 
bauen, der für 300W reichen würde. Lieber einen kleinen zum Dank 
moderner Regel-ICs einfach beherrschbaren Sperrwandler. Siehe z.B. die 
(auch gerne in ATX-Netzteilen eingesetzte) TOPswitch-Reihe.

von hinz (Gast)


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Ben _ schrieb:
> Schaltnetzteil ohne Regelung kannst Du an 230V vergessen.

So pauschal ist das falsch. Jeder elektronische Halogentrafo beweist das 
Gegenteil.

von Roland P. (pram)


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> So pauschal ist das falsch. Jeder elektronische Halogentrafo beweist das
Gegenteil.
Hast du dahinter schon mal einen Gleichrichter angeängt? ;)

von hinz (Gast)


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Roland Praml schrieb:
>> So pauschal ist das falsch. Jeder elektronische Halogentrafo beweist das
>> Gegenteil.

> Hast du dahinter schon mal einen Gleichrichter angeängt? ;)

Aber sicher doch, so wie Millionen andere auch, die meisten allerdings 
ohne es zu wissen.

von Ben _. (burning_silicon)


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Einen elektronischen Halogentrafo als Schaltnetzteil zu bezeichnen finde 
ich dann doch etwas gewagt. Da vermisse ich einige essentielle 
Bestandteile wie zB. die sekundärseitige Gleichrichtung und Siebung.

Die Dinger sind freischwingende Gegentaktoszillatoren und da kommt so 
ziemlich das Übelste raus was man an Strom fabrizieren kann...

von hinz (Gast)


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Ben _ schrieb:
> Einen elektronischen Halogentrafo als Schaltnetzteil zu bezeichnen finde
> ich dann doch etwas gewagt. Da vermisse ich einige essentielle
> Bestandteile wie zB. die sekundärseitige Gleichrichtung und Siebung.

Netzteil heißt nicht zwangsläufig DC-Ausgang.


> Die Dinger sind freischwingende Gegentaktoszillatoren und da kommt so
> ziemlich das Übelste raus was man an Strom fabrizieren kann...

Aber für den vorgesehen Zweck reichts ja.

von oszi40 (Gast)


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hinz schrieb:
> Aber für den vorgesehen Zweck reichts ja.

Andererseits steht oft im Kleingedrucken, daß dieser billige 
elektronische Trafo für Halogen-SEIL-Systeme NICHT geeignet ist (weil 
sonst der HF-Dreck über das Seil abgestrahlt würde).

von hinz (Gast)


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oszi40 schrieb:
> Andererseits steht oft im Kleingedrucken, daß dieser billige
> elektronische Trafo für Halogen-SEIL-Systeme NICHT geeignet ist (weil
> sonst der HF-Dreck über das Seil abgestrahlt würde).

Ja, es wäre besser wenn das im Großgedruckten stünde.

von MiWan (Gast)


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Ben _ schrieb:
> Schaltnetzteil ohne Regelung kannst Du an 230V vergessen.

Falsch! SNT an 230V (320V) ohne Regelung funktioniert problemlos. Es 
muss nur die richtige Topologie sein z.B. Flusswandler, 
Gegentaktwandler..., niemals Sperrwandler.

von Max H. (hartl192)


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Müsste die Schaltung dann funktionieren, wenn ich eine 
Gleichrichterbrücke und einen Snubber einbaue?

von MiWan (Gast)


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Ergänzung Beispiele:

- Audio-Endstufen für den Auto-Gebrauch: Gegentaktwandler, fest auf ca. 
0,45 Tastverhältnis je Transistor eingestellt (TL494), liefert +-35V

- Inverter-Schweissgerät: Flusswandler ohne Spannungsrückmessung, nur 
Strombegrenzung auf der Primärseite. Läuft im Leerlauf mit 0,45

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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M. H. schrieb:
> Müsste die Schaltung dann funktionieren, wenn ich eine
> Gleichrichterbrücke und einen Snubber einbaue?

Du hast nur dann ne Chance, wen du dich genau an den Plan Bild 8.3 F 
hältst. Der Autor behauptet ja, das es dann geht. Ich kann nur abraten, 
weil ich Angst habe, das du dich ernsthaft verletzt, wenn dir die Teile 
ins Gesicht fliegen. Ausserdem verseucht die Schleuder auch noch das 
Netz. Du musst Filter einbauen, darfst keinen zu grossen Siebelko... 
usw. usf.

von Ben _. (burning_silicon)


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Ich habe nicht gesagt, daß es unmöglich wäre ein ungeregeltes Netzteil 
an Netzspannung zu bauen. Aber es ist einfach nicht praktikabel wenn ich 
eine saubere Ausgangsspannung haben will - und das setze ich bei dem 
Wort "Netzteil" mal voraus. Niemand baut sowas außer den den genannten 
Spezialfällen.

>> Die Dinger sind freischwingende Gegentaktoszillatoren und da kommt so
>> ziemlich das Übelste raus was man an Strom fabrizieren kann...
> Aber für den vorgesehen Zweck reichts ja.
Für einen unauffälligen, weitreichenden und zuverlässigen Störsender 
auch.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Ben _ schrieb:
>>> Die Dinger sind freischwingende Gegentaktoszillatoren und da kommt so
>>> ziemlich das Übelste raus was man an Strom fabrizieren kann...
>> Aber für den vorgesehen Zweck reichts ja.
> Für einen unauffälligen, weitreichenden und zuverlässigen Störsender
> auch.
Allerdings - die Dinger stören über Grundstücksgrenzen hinweg mein FM 
Interkom. ESLs sind da auch nicht besser. Aber es klebt immer ein CE 
Zeichen drauf...

von hinz (Gast)


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Matthias Sch. schrieb:
> Allerdings - die Dinger stören über Grundstücksgrenzen hinweg mein FM
> Interkom. ESLs sind da auch nicht besser. Aber es klebt immer ein CE
> Zeichen drauf...

..., auf den Interkoms.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Auf denen auch - aber auf den ESLs und auf den Halogentrafos ebenso. Ich 
habe auch noch nicht erlebt, das die Intercoms die Trafos gestört haben.
dieser Herr hier jedenfalls erwähnt die Netzentstörung nicht mal am 
Rande:
http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap8_2/Kapitel8_2.html#8.3

Schon ein bisschen frech, solche Töternetzteile ohne jede EMI Massnahmen 
ins Netz zu stellen.

von hinz (Gast)


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Matthias Sch. schrieb:
> Auf denen auch - aber auf den ESLs und auf den Halogentrafos ebenso. Ich
> habe auch noch nicht erlebt, das die Intercoms die Trafos gestört haben.
> dieser Herr hier jedenfalls erwähnt die Netzentstörung nicht mal am
> Rande:
> http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap8_2/Kapite...
>
> Schon ein bisschen frech, solche Töternetzteile ohne jede EMI Massnahmen
> ins Netz zu stellen.

Ach komm, die Leute vom Messtrupp der Bundesnetzagentur müssen ja auch 
beschäftigt werden.

von Jörg R. (Firma: Rehrmann Elektronik) (j_r)


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Matthias Sch. schrieb:
> Auf denen auch - aber auf den ESLs und auf den Halogentrafos ebenso. Ich
> habe auch noch nicht erlebt, das die Intercoms die Trafos gestört haben.
> dieser Herr hier jedenfalls erwähnt die Netzentstörung nicht mal am
> Rande:
> http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap8_2/Kapitel8_2.html#8.3
>
> Schon ein bisschen frech, solche Töternetzteile ohne jede EMI Massnahmen
> ins Netz zu stellen.

Den Text ganz unten bitte mitlesen:
http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Vorwort/Vorwort.html
und natürlich dieses Kapitel:
http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap12/Kapitel12.html
... nur so am Rande erwähnt

Jörg

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Ich wollte dir ja auch nicht zu nahe treten, aber der TE baut da 
irgendwas 'rum und meint, wenn es mit 16 Volt spielt, muss es eben auch 
mit 230 Volt laufen. Vllt. weist du auf der Schaltungsseite nochmal 
ausdrücklich darauf hin, das die Schaltungen exakt nachgebaut werden 
müssen? Evtl. nochmal mit einen Hinweis auf die beiden o.a. Links? 
Eigentlich sollte der Totenkopf ja auch die Alarmglocke klingeln lassen, 
hast ja recht.
Wenn du dir allerdings die Modifikationen anschaust, die der TE zur 
Schaltung 8.3 F aufgebaut hat, dann wirst es dir wahrscheinlich auch 
heiss und kalt den Rücken runterlaufen. Ansonsten ist das natürlich 
schon ne schöne Site, viele interessante Sachen :D

von Ben _. (burning_silicon)


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> Eigentlich sollte der Totenkopf ja auch die Alarmglocke klingeln lassen
LOL so funktioniert das nicht... wenn Du Einbrecher wärst... in einer 
Straße stehen 20 Häuser... eines davon mit deutlich sichtbarer 
Alarmanlage... In welches Haus möchtest Du gerne mal rein? ;)

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