Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Primärseitige Einschaltstrombegrenzung


von Dudovitz (Gast)


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Hallo liebes Mikrocontroller.net,

ich bastel gerade an einem Netzteil nach den Manieren des Quick and 
Dirty für meine Bachelorarbeit und habe dabei die folgende Schaltung 
aufgebaut:

https://mail-attachment.googleusercontent.com/attachment/u/0/?attid=0.1&disp=emb&view=att&th=1402a9230858db3c&sadnir=1&saduie=AG9B_P9Geik0V6Ti1B76kt-Z5osA&sadet=1375103901611&sads=Y620FVwbfNahHYbuOzr8E5jtUoo

Das Problem was ich zu Anfang hatte, war das die knapp 30000uF beim 
Aufladen den FI-Schalter haben kommen lassen. Also habe ich der 
Schaltung die beiden 22\Ohm Widerstände verpasst um dieses Problem zu 
beseitigen. Jetzt frage ich mich allerdings, wie viel Strom da 
primärseitig fließt, da viele Leute davon berichten, dass bei 
Transformatoren mit mehr als ein 1kVA der FI-Schalter kommt, selbst wenn 
der Trafo sekundärseitig im Leerlauf ist und deswegen mit einem NTC der 
Einschaltstrom primärseitig abgebremst wird.
Kann mir einer sagen ob ich mir da Sorgen machen muss oder obs bei 
meinem 250VA Trafo (2x 115V und 2x22V) da nichts zu bedenken gibt (am 
liebsten mit nem warum ;) )

von Harald W. (wilhelms)


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Dudovitz schrieb:

> den FI-Schalter haben kommen lassen.

Wenn wirklich der RCD (Fi) Schalter ausgelöst hat, gibt es ein
Problem mit Deiner elektrischen Installation. Bei Direktanschluss
von grösseren (typisch >500W) kann dagegen der Leitungsschutz-
schalter (Sicherungsautomat) auslösen. Bei Deinem 250W-Trafo
sollte das aber eigentlich nicht passieren.
Gruss
Harald

von Christian S. (christianstr)


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Ich würd mich eher mal fragen, warum der FI auslöst. Der Link 
funktioniert nicht, aber ich schätze mal, du hast Primärseitig nur L1 
und N verbunden, oder auch noch PE irgendwo? FI sollte ja nur bei einem 
Strom >30mA über PE auslösen...
Wenn du mit FI den LS-Schalter meinst: Der löst bei einem zu hohen Strom 
aus. Ohne Schaltplan kann ich nix genaues sagen, aber ich vermute mal, 
du hast irgendwo einen Brückengleichrichter mit Kondensatoren aufgebaut, 
im Einschaltmoment sind die Kondensatoren praktisch Kurzschlüsse und nur 
durch den ESR begrenzt, was den großen Strom erklärt.

Gruß Christian

von Lothar S. (loeti)


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> war das die knapp 30000uF beim Aufladen den FI-Schalter haben kommen
> lassen.

30mF als Ladekondensator is' auch ein Unfug.
Da verwendet man max. 10mF und eine höhere Trafospannung.
Das reduziert auch die Verlustleistung des Trafos, siehe:
http://www.meg-glaser.biz/geo/txt/dcdc.html

Grüße Löti

von Dudovitz (Gast)


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Hm dann lade ich es doch lieber nochmal hoch, aber wie du schon vermutet 
hast, ist es eigentlich nur der Brückengleichrichter und halt 30000muF 
die sekundärseitig nen kurzschluss machen. Sind diese erstmal geladen 
ist auch der FI in der Haussicherung zufrieden.

Hatte das noch nicht mit den Trafos hier zu Hause probiert, sondern 
bissjetzt nur mit zwei Trennstelltrafos.

von Dudovitz (Gast)


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@Löti: Wichtig ist in dem Bezug der Spruch "Quick and Dirty" Ich habe 
eigentlich keine Zeit dieses Netzteil wirklich toll zu machen. 
Verbesserungen schwirren mir irre viel im Kopf rum, das kommt aber nach 
der Bachelorarbeit.

30mF sind in der Audiotechnik noch GARNICHTS. MBL verbaut in seine 6000 
Euro CD Player schon fast das doppelte. Das Netzteil sollte einfach, 
einfach sein und schnell aufgebaut werden ...

von Funkenfritz (Gast)


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von Dudovitz (Gast)


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hm tjoar ist ne schöne Schaltung und langfristig soll es auch in die 
Richtung gehen. Ich hät nur gerne mal nen Plan ob ich den NTC nicht auch 
einfach weglassen kann. Ich glaube ich werds einfach ausprobieren und 
wenns die Sicherung weg reisst weiter denken. Nen Kumpel hat das 
Netzteil sehr ähnlich aufgebaut nur mit 10000uF und nem 80VA Trafo. Das 
Netzteil läuft problemlos ohne jegliche Widerstände...

von Harald W. (wilhelms)


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Dudovitz schrieb:

> ...Netzteil.jpg...

Eigentlich baut man die Strombegrenzung an der Primärseite ein...

> ist auch der FI in der Haussicherung zufrieden.

Wenn wirklich der RCD (Fi) auslöst, stimmt irgendetwas mit der
Elektroinstallation nicht. Das würde ich nicht einfach ignorieren.
Gruss
Harald

von Lothar S. (loeti)


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Wenn dann so. Die Verlustleistung der 0R33 mußt Du selbst berechnen.

Grüße Löti

von Dudovitz (Gast)


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Warum soll da was mit der Elektroinstallation nicht stimmen? Habe das 
bei uns in der Hochschule gehabt. Ist das nicht auch das was passiert 
wenn man kapazitive Geräte gleichzeitig einschaltet? Irgendwie kam mir 
das Problem so logisch vor ...

@Löti: Wie kommst du jetzt auf die Schaltung? Warum 0.33Ohm und ohne 
Schalter?

Meine Idee war halt, dass ich den Strom mit den 22Ohm Widerständen 
sekundärseitig auf 30/22 = 1.36A reduziere und somit über die Leistung 
meinen Strom an der primärseite auf 30^2/22 = 41W => 41/220 = 0.186A 
reduziere, womit mir doch auf keinen Fall mehr ne Sicherung kommen 
sollte.

Prüft der FI wirklich den PE Leiter? Ich dachte der schaut wie viel 
Strom geht rein und wie viel geht raus? Ich werde hier immer verwirrter 
:( Wegen dem FI macht man doch überhaupt ne Eingangsstrombegrenzung. 
Weil der eben so hoch ist und die Sicherung zermürbt oder nicht?

von Lothar S. (loeti)


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> Warum 0.33Ohm und ohne Schalter?

Zur Reduzierung der Verlustleistung des Gleichrichters und Trafos.
Die Erklärung findest Du in meinen Link

Wenn der FI fällt ist die kapazitive Kopplung des Trafos an PE zu hoch. 
Das hat mit dem Einschaltstrom nix zu tun sondern der Montage des Trafos 
und der Elkos im geerdeten Gehäuse.
Wenn der LS fliegt is' es der Einschaltstrom. Bei einen 250VA 
Ringkerntrafo kann ein "empfindlicher" LS schon mal fliegen.

Grüße Löti

P.S.
FI = Fehlerstromindikator
LS = Leitungsschutzschalter

von Walter R. (alte-fritz)


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Ahoi,

bei Netzfiltern ...., wie sie z. Bspl. für PC usw. verwendet werden, 
tritt das gleiche Problem auf, je nach Auslösestrom des FI

Manche Kollegen haben sich da schon den Wolf geholt g

GW

von amateur (Gast)


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Ein FI sollte nicht fliegen, aber bei einem guten 250VA Ringkern, kann 
der LS schon mal Probleme machen. Die magnetische Kurzschlussauslösung 
mag diese hohen Einschaltströme nicht. Ist so ähnlich wie bei großen 
Schaltnetzteilen.

Ein NTC vor die Primärseite und der Spuk ist vorüber. Das bringt auch 
fast keine Heizkosten.

von Dudovitz (Gast)


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Hm ... dann scheints doch der LS zu sein ... bin halt doch noch mehr 
Theoretiker als Elektroniker ^^ dachte die kleinen Schalterchen im 
Sicherungskasten sind allet FI Schalter ... wobei das sind die mit dem 
richtig dicken Kasten wa?!

Empfiehlt es sich denn dann nur einen Widerstand auf die primärseite zu 
packen und den via Schalter später kurz zu schließen? Sekundärseitig 
habe ich dann doch wieder nen kurzschluss der nicht gut ist oder?

von Walter R. (alte-fritz)


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Nachtrag:

Einmal den Riso mit Filter messen und ohne -  1Kohm/V sind ein Muß.

GW

von Dudovitz (Gast)


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sorry Walter, aber das hab ich nicht verstanden. Den Riso? Was soll das 
denn sein und welches Filter meinst du? Die Siebeelkos?

von Lothar S. (loeti)


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> FI Schalter ... wobei das sind die mit dem richtig dicken Kasten wa?!

Jear, you got it!

> Empfiehlt es sich denn dann nur einen Widerstand auf die primärseite zu
> packen und den via Schalter später kurz zu schließen?

Nein Du sollst einen sich selbst erwärmenden NTC vorschalten. Der 
verhindert, solange er noch kalt ist, einen zu hohen Trafostrom.

> Sekundärseitig habe ich dann doch wieder nen kurzschluss der nicht gut
> ist oder?

Genau, daher auch die permanenten 0R33.

Grüße Löti

von amateur (Gast)


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>Empfiehlt es sich denn dann nur einen Widerstand auf die primärseite
>zu packen

Ein NTC macht dass ohne zusätzliche Beschaltung.
Wie der Name schon sagt, sinkt der Widerstand bei Erhöhung der 
Temperatur.
Im Moment des Einschaltens liegen z.B. 2 - 4 Ohm (25°) in Reihe zum 
Trafo. Der Arbeitsstrom erwärmt den Widerstand und sorgt dafür, dass im 
Betrieb Null-komma-wenig-Ohm in Reihe zum Trafo liegen.
Wichtig ist nur, dass das Kerlchen rundum ein wenig Platz hat.

von Dudovitz (Gast)


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da hab ich ja ordentlich was verwechselt. Jut dann gehts mal schnell 
Richtung Conrad, NTCs kaufen ...
Die 0R33 Widerstände müssen dann aber ganz schön Leistung können wa? Das 
doch dann quasi U^2/R also 30^2/0.33 = 2.7kW ... zumindest extrem kurz. 
Deswegen kamm ich auf die 22Ohm, da es dann nur 40W sind.

von Dudovitz (Gast)


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Jau das der das alleine macht ist klar, aber zwecks dem schnell 
hintereinander aus- und einschalteffekt mach ich da lieber nen Schalter 
drüber.

von Lothar S. (loeti)


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> aber zwecks dem schnell hintereinander aus- und einschalteffekt mach ich
> da lieber nen Schalter drüber.

Das macht man nicht bei einen Netzteil dieser Leistung sonst gehen der 
Trafo und die Elkos vorzeitig hops und zwar sehr schnell!

Grüße Löti

von Dudovitz (Gast)


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meinst du generell das Ding schnell hintereinander ein und ausschalten 
oder wie? Drauf anlegen will ichs auch nicht, aber wenn man den 
Verstärker mal versehentlich aus macht und dann gleich wieder anmacht, 
fliegt die Sicherung, weil der NTC noch zu heiß ist. Warum sonst sollten 
das so zimlich alle Hersteller mit nem Relais machen?

Wie schauts aus mit der Leistung für den 0.33Ohm Widerstand? Wo ist der 
nonsens in meiner Rechnung, wo der realistische Wert?

von Lothar S. (loeti)


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> meinst du generell das Ding schnell hintereinander ein und ausschalten
> oder wie?

Was bitte sonst?

> Warum sonst sollten das so zimlich alle Hersteller mit nem Relais machen?

Weil das in HiEnd-Bereich für die Kunden besser aussieht.

> Drauf anlegen will ichs auch nicht, aber wenn man den Verstärker mal
> versehentlich aus macht und dann gleich wieder anmacht

Dann wartest Du bitte eine Zigarettenlänge. 10 Minuten
Es geht hier auch um die Erwärmung des Trafos, Gleichrichters und der 
Elkos, nicht nur um den NTC!

> Wie schauts aus mit der Leistung für den 0.33Ohm Widerstand?

Kannst Du über den durchschnittlichen AC-Strom berechnen.

Grüße Löti

von Dudovitz (Gast)


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Naja im zweifelsfall isst es ja noch nen Testaufbau ... quick and dirty 
und fertig. Mal schaun ob mir heute Abend noch was um die Ohren fliegt 
...

von Walter R. (alte-fritz)


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Dudovitz schrieb:
> sorry Walter, aber das hab ich nicht verstanden. Den Riso? Was soll das
> denn sein und welches Filter meinst du? Die Siebeelkos?

Servus Dudowitz,

mit Riso ist der  Isolationswiderstand gemeint. Irgendein Bauteil ist 
mit dem PE verbunden/angeschlossen, in Verbindung -

GW

von RCD (Gast)


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Ist es denn ein reiner FI (RCCB) oder ein FI/LS-Schalter (RCBO)?

Eine scheinbar flapsige oder coole Ausdrucksweise zeugt meistens von 
Unsicherheit oder Ungenauigkeit oder Nichtwissen (mal FI, mal Sicherung 
welche „gerissen“ wird)
Von einem zukünftiger „Bachelor“ würde ich mehr erwarten, er sollte 
gelernt haben Sachverhalte präziser zu formulieren.

Der Einschaltstromstoss eines größeren (harten) Trafos kann zur 
Auslösung führen, auch bei sekundärem Leerlauf, selbst bei der günstigen 
Einschaltung im Spannungsmaximum. Hat der Kern bei der letzten 
Abschaltung eine entgegengesetzte Remanenz erhalten ist es der worst 
case Fall. Hast Du selbst beschrieben. In der Literatur und im Netz gibt 
es den Kurvenverlauf des Stromes mit DC! Anteil bis zum Erbrechen oft.
Das muß nichts mit einem Fehlerstrom zu tun haben. Ohne nun zu suchen, 
jede Wette es wurde auch hier schon diskutiert.

Quick & dirty frickeln ist ok, quick & dirty denken nicht.

von Dudovitz (Gast)


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Wie oben schon gesasgt, haben wir den Fehler schon gefunden. Der der 
zukünftige Bachelor ist halt nen dummer Junge und vergas dass FI nicht 
gleich der LS ist. Zum Thema mehr erwarten: Sicherungskästen werden im 
Studium nicht behandelt, damit hat der Ingenieur der Handys bastelt halt 
auch einfach nichts mehr mit zu tun ;) Sachverhalte drücke ich in meiner 
Arbeit schon präziese aus, dass heißt aber nicht, das ich mein Leben 
lang so Rede wie in einer wissenschaftlichen Arbeit. Danke fürs 
Kommentar und bitteschön! Hab mich schon gewundert nen Thread im 
mikrocontroller.net ohne so ne Sprüche machen zu können ...

von Bastler (Gast)


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Naja, in Handy's sind die Trafos viel kleiner und schneller, aber sie 
gehorchen der selben Physik.
Allerdings kann ich mich gut erinnern, was ich vor 30Jahren alles nicht 
verstand und wie vielleicht Lichter mir inzwischen aufgegangen sind. 
Also nicht bös sein, wenn wir Oldies uns wundern, sondern in 30Jahren 
dran erinnern, daß wir recht hatten ;-)

von Purzel H. (hacky)


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>30mF sind in der Audiotechnik noch GARNICHTS. MBL verbaut in seine 6000
Euro CD Player schon fast das doppelte.

Hmmm. ja. Dort wird noch einiges, das sonderbar ist gemacht. Von dem 
solltest du dicht loesen.

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