Hallo zusammen,
ich wollte schon lange mal ein richtiges 230V-AC zu 5V-DC Schaltnetzteil
bauen. Klar, die gibts für 4€ fertig zu kaufen - aber ich wollte mal
jeden Design-Schritt selbst durchdenken und dabei kompatibel zu den
geltenden Vorschriften sein.
Wie fang ich das also an?
Umgebung:
- Garage (=Haushalt, Überspannungs-Kat.II? / Verschmutzungsgrad 2?)
-> 5,0mm Abstand von prim. zu sek. - Seite? (Schutzkleinspannung)
-> 2,3mm N-L ?
-> doppelte Isolation im Trafo? - welchen Trafo nehmen? (Reichelt, RS,
Conrad, ...)
- Last: 250...700mA
- Ausgangs-Ripple (p-p): < 5% (sonst rauscht das bei Analog-Projekten
so)
- 5V-Potential berührbar
Sehr schön fand ich dazu schonmal diesen Link:
http://www.mikrocontroller.net/articles/Leiterbahnabst%C3%A4nde
Ziel:
L,N,PE ----[SNT]-----5V,1A----uC-Schaltung
Wie gesagt - sowas gibt's fertig (als USB-Ladegeräte etc.) ich möchte es
aber mal selbst bauen, um die ganzen Randbedingungen / Probleme zu
verstehen.
Und ja - ich weiß, dass 230V gefährlich sind ;)
Könnt Ihr hier einen Leitfaden empfehlen oder wurde das schon mal
diskutiert - und ich hab's nur nicht gefunden?
Könnt Ihr einen IC / Trafo empfehlen, der den Vorschriften in dieser
Umgebung genügt? SMD / THT ist egal. SMD - wäre mir fast lieber, weil
man das besser 1-lagig selbst ätzen kann (und muss keine Bohrungen
machen).
Wäre eine PFC bei ca. 6-8W sinnvoll? (Ist ja erst ab 75W Pflicht)
Brauch ich eine Einschaltstrombegrenzung?
Was müsste man (wenn ich mal den Eingangskreis & IC zusammen hab) an
Teilen vorsehen, um wenig EMV-Aussendung zu verursachen bzw. gegen Blitz
etc. halbwegs robust zu sein?
Ich stell mir das Netzteil grob so vor:
230V--Sicherung---EMV-Schutz--Eingangskreis--IC--Trafo--Ausgangskreis---
+--Opto---------+
Falls das Quatsch ist ... ok - ich hab so was noch nie gebaut - darum
frag ich Euch ja :D
SNT-NewBe
@ SNT-NewBe (Gast)
>- Garage (=Haushalt, Überspannungs-Kat.II? / Verschmutzungsgrad 2?)> -> 5,0mm Abstand von prim. zu sek. - Seite? (Schutzkleinspannung)
Hmmm, weiß ich nicht so genau, ich würde mal eher 6mm anstreben.
> -> 2,3mm N-L ?
Ich mach hier eher 3mm.
> -> doppelte Isolation im Trafo? - welchen Trafo nehmen? (Reichelt, RS,>Conrad, ...)
Wirst du nix fertiges finden.
>- Last: 250...700mA
Warum shreibst du dann 1A?
>- Ausgangs-Ripple (p-p): < 5% (sonst rauscht das bei Analog-Projekten>so)
5% von 5V sind 250mV, das ist recht viel. Die meisten Billiggurken
kommen unter 100mV.
>- 5V-Potential berührbar
Logisch! Es sollte ja potentialgetrennt sein.
>Könnt Ihr einen IC / Trafo empfehlen, der den Vorschriften in dieser>Umgebung genügt? SMD / THT ist egal. SMD - wäre mir fast lieber, weil
Z.B. die TNY27x ICs.
>Wäre eine PFC bei ca. 6-8W sinnvoll?
Nein.
>Brauch ich eine Einschaltstrombegrenzung?
Nein.
>230V--Sicherung---EMV-Schutz--Eingangskreis--IC--Trafo--Ausgangskreis-- -> +--Opto---------+
Ist im Prinzip OK.
Hallo Falk,
ich schrieb 1A - als Reserve .. damit es bei 700mA nicht gleich an der
Grenze arbeitet. Wenn das Netzteil am Ende unter 250mV Ripple kommt -
umso besser!
Es gib also gar keine Schaltnetzteil-Trafos für diesen Fall?
-> selbst wickeln? ... das werd ich wohl kaum "sicher" hinkriegen?
Hier gibt es auch nochmal einen prima Artikel zu genau meinem
Anwendungsfall:
http://www.mikrocontroller.net/articles/Controller_an_230V ->
Schaltnetzteil
... Sogar mit Sperrwandlertrafo mit Luftspalt und E16-Kern (Farnell
1214650) zusammen mit einem TNY264.
Was nutzt Du an der Stelle für einen Trafo?
Würdest Du es auch so wie im Link beschrieben dimensionieren?
Würdest Du die NC-Kontakte des Trafos auch auf ein Potential legen?
Wie dimensionierst Du den Snubber, Funktentstördrossel, Varistor?
Ab wann weiß man, dass die Schaltung für den Heimgebrauch sicher genug
ist (Kann man mit Multimeter / Oszi ... sicherheitsrelevante
Eigenschaften sinnvoll messen)?
> welchen Trafo nehmen? (Reichelt*, RS, Conrad*, ...)
Keiner von denen. Selberwickeln ist angesagt.
www.spulen.com
Oder ein Handynetzteil schlachten :-)
aber da kennst du dan die Kennwerte nicht,
und musst dich nach dem Trafo richten,
stattihn zu berechnen.
Ab brauchbarsten ist immer noch ein generisches Design
mit dem UC3842.
Da ist die Primärseite eigentlich im Datenblatt vorgegeben,
und sekundär kann man mehrere Stromkreise vorsehen,
die bestückt man dann je nach Trafo den man wickeln wird
mit dem was man braucht.
So hat man ein Platinen-Design für ein Universal-Schaltnetzteil,
das man an seine Erfordernisse anpassen kann.
Nur winzigklein wird es auf die Art halt nicht.
Aber alles mit primärem eingebauten Schalttransistor
(ICE2A0565) oder gar eingebautem Strommesshunt (TNY*)
erfodert ständig neue ICs bloss weil man andere
Kennwerte braucht, und die sind dan auch noch teuer und
schwer beschaffbar.
Das wichtigste im kommerziellen Umwelt: Möglichst billig.
Ist ja kein Argument, und ausserdem rechnen Hobbyisten anders.
Das zweitwichtigtse: Die Vorschriften einhalten. Kannst du
sowieso nicht messen, also nimmst du, was die Profis auch
machen. Und das drittwichtigste: Zuverlässigkeit. Erreichst
du ebenfalls in dem du grosszügig dazubaust was die Profis
dazugebaut haben.
Am UC3842 kannst du eine Menge (=Alles) lernen, z.B. die
Kurzschlussfestigkeit durch die Anlaufschaltung ist schon
recht trickreich. Die Feddbackschaltung kann man ja
"standardgemäss" aufbauen (TL431) und auch vorsehen, daß
man mehrere Stromriese bzw. Strom und Spannung einfliessen
lässt (TSM103).
Die Schaltung ist also durch Datenblatt und Applikationen
fast fix vorgegeben, aber das Ausrechnen der Bauteilwerte,
vor allem des Trafos, bleibt als ausreichend anspruchsvolle
Lehrstunde übrig.
> Und das drittwichtigste: Zuverlässigkeit.
Und wenn ich meine Sammlung der verreckten NTs so anschaue, liegt das
eigentlich immer an dem einen Elko. Entweder der primär oder der
sekundär ;)
Hallo MaWin,
den TL431 halte ich für eine gute Idee im Feedback-Pfad ... ist viel
genauer und für verschiedene Spannungen flexibler.
Ansonsten was die Teile angeht ... muss bei mir nicht billig sein - ist
ja nur zur Übung.
Gut funktionieren sollte es aber schon (Lastausregeln, Betrieb in
versautem Netz, ...).
Würdest Du den UC3842 als "Offline-Flyback-Regulator" einsetzen - im
Current Mode? - Bzw. wo würdest Du in dieser Schaltung (AppNote im
Datenblatt) den Feedback setzen?
> Würdest Du den UC3842 als "Offline-Flyback-Regulator" einsetzen - im> Current Mode? -
Sicher, dafür ist er der passende Chip.
nicht für Flusswandler (TL494, UC3525).
> Bzw. wo würdest Du in dieser Schaltung (AppNote im Datenblatt) den> Feedback setzen?
Ich würde es NICHT so machen wie im Datenblatt bzw. AN1272.
Sondern 'handelsüblich' mit TL431.
Das findest du am Anfang von:
http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/stmicroelectronics/4950.pdf
Hintendran findest du, wie du 2 Spannungen oder Strom und Spannung
regeln kannst, der TSM101 ersetzt da den TL431.
Falls das Netzteil univesell sein soll (auch als Akkulader) wäre es ggf.
sinnvoll auf der Platine den Platz für den TSM101/TSM103 vorzusehen.
Es gibt zum UC3842 wirklich tausen PDFs tiefgehender Doku:
http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/SMPSRM-D.PDF
