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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schaltnetzteil (3,3V und 5V) selbstgebaut


Autor: Ernst P. (Gast)
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Hallo,

ich würde gerne mal ein kleines Schaltnetzteil selber bauen.
Ich bräuchte zwei Spannungen:
Einmal 3,3V für Logik und Funk mit bis zu 250mA in Spitzen
und einmal 12V für ein Relais (etwa 30mA).

Ich hatte schon an ein Kondensatornetzteil gedacht, aber da ist der 
Leistungsbedarf zu hoch.
Deshalb würde ich jetzt gerne ein Schaltnetzteil bauen.
Nach dem Lehrbuch geschieht das in folgenden Schritten:
- Filtern
- Gleichrichten
- Glätten
- Schalten per MOSFET
- Trafo
- Gleichrichten
- Glätten
und am Ende die Spannung als Eingansparameter für eine Regelung des 
MOSFETs abzweigen.

Meine Frage:
Wie schaut diese Regelung genau aus?
Welche Bauteile verwende ich da am besten?

Zu den beiden Spannungen:
Am besten mach ich aus den 230V AC erstmal 12V DC und dann per 
Schaltregler 3,3V DC, oder?
Oder sollte ich lieber von 230V AC auf 3,3V DC gehen und von dort per 
Boost auf 12V?
Ich dachte an einen MC34063. Gibt's da noch was geeigneteres?
Alternativ könnte ich auch ein 5V Relais benutzen. Hilft mir das?

Vielen Dank für euren Input!

Ernst

: Verschoben durch Moderator
Autor: 1N 4. (1n4148)
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> Wie schaut diese Regelung genau aus?
> Welche Bauteile verwende ich da am besten?

Wenn du so frägst... Lass es. Den notwendigen Übertrager (aka Trafo) 
gibt es nicht von der Stange und mit der Fragestellung bist du nicht in 
der Lage den zu dimensionieren oder aufzubauen.

Nimm einen konventionellen Trafo für 230V auf 12V, Gleichrichter und 
Elko dahinter. Und diese Gleichspannung (Relais braucht nicht geregelt 
zu sein) kannst du dann noch mit nem LM2596 o.ä. auf 3,3V runterregeln.

Autor: Ernst P. (Gast)
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Ich hab gefragt um zu lernen :)

Die einfache Lösung mit Trafo, Gleichrichter und Elko hat eine 
schlechtere Effizienz, richtig?
Würde gerne mal die effizientere Lösung begreifen und nachbauen.

Danke,
Ernst

Autor: Ernst P. (Gast)
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Welchen Vorteil hat der LM2596 gegenüber dem MC34063?
Letzterer ist nämlich deutlich günstiger.

Autor: 1N 4. (1n4148)
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https://www.mikrocontroller.net/articles/Controlle...

Zum lernen gibts prima Bücher und Webseiten. Schonmal gesucht? Dort 
findest du auch die Unterschiede zwischen LM2596 und MC34063.

Autor: Ernst P. (Gast)
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Brummt der Trafo nicht furchtbar, wenn ich ihn einfach so ans Netz 
hänge?
Das muss doch auch ein fettes Teil sein bei 50 Hz?

Autor: Ernst P. (Gast)
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1N 4. schrieb:
> https://www.mikrocontroller.net/articles/Controlle...
>
> Zum lernen gibts prima Bücher und Webseiten. Schonmal gesucht? Dort
> findest du auch die Unterschiede zwischen LM2596 und MC34063.

Danke!
Schau ich mir mal an :)

Autor: Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)
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Das zentrale Bauteil eines galvanisch vom Netz getrennten 
Schaltnetzteiles ist immer der Trafo. Ohne den brauchst du gar nicht 
erst anzufangen.

Wenn du sowas hast (2 Wicklungen primär für HV und Hilfswicklung und 2 
Wicklungen sekundär für 5V und 12V), dann kannst du dir überlegen, ob du 
eine komplett integrierte Lösung wie einen Baustein der TOP2xx Serie 
oder einen Klassiker wie den UC3842/44 mit externem MOSFet/BJT benutzt.

Weder der MC34063 noch der LM2596 sind für Betrieb an den etwa 325V 
Zwischenkreisspannung gedacht und rücken deswegen in die zweite Reihe.

Als Tipp: Für ein Kleinleistungsnetzteil findet sich oft der richtige 
Trafo im Standby Netzteil von ATX PC-Netzteilen. Da ist auch der 
richtige Schaltnetzteil Kontroller drin und du kannst du Schaltung 
einfach extern nachbauen.

Autor: Harald W. (wilhelms)
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Ernst P. schrieb:

> Ich hab gefragt um zu lernen :)

"Lernen"  kann man nicht durch eine Frage im Forum, sondern durch
meist jahrelange Ausbildung in einer geeigneten Ausbildungsstätte.
Dazu gehört vor allen die Beschäftigung mit der Theorie, auf die
man dann für praktische Schaltungen aufbauen kann. Für Schaltregler
findest Du geeignete Links z.B. in den DSE-FAQ. Als erstes echtes
Versuchsobjekt nimmt man da zweckmäßig ein Kleinspannungsnetzteil
und nicht gleich ein wesentlich komplizierteres Schaltnetzteil
für 230V.

Autor: H-G S. (haenschen)
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Was du vorhast ist nicht nur sehr gefährlich (Stromschlag, Feuer etc.) 
für dich und Andere, sondern kann auch elektromagnetische Störungen 
verursachen.

Solche Sachen müssen (stör-) sicher und bombenfest gebaut sein.

Autor: Scotty (Gast)
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Nun eine gewisse Vorsicht und Erfahrung im Umgang mit Netzspannung ist 
absolut nötig. Aber für erfahrene Hobbyelektroniker ist es schon 
machbar.

Den erwähnten TOPswitch halte ich bei dieser geringen Ausgangsleistung 
für etwas überdimensioniert. Ich habe schon einige kleine 
Schaltnetzteile auf Basis der Tiny Switches erfolgreich aufgebaut. Die 
haben den Vorteil, dass sie nicht zwingend eine Biaswicklung benötigen, 
das macht den Trafo einfacher und spart noch einige Bauteile.

Autor: Jim M. (turboj)
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Ernst P. schrieb:
> Alternativ könnte ich auch ein 5V Relais benutzen. Hilft mir das?

Dann könntest Du ein fertiges USB 5V Netzteil + LDO für 3V3 verwenden. 
Damit umgeht man die gefährlichen 230V~, und solche Netzteile hat man 
eigentlich fast immer irgendwo rumfliegen. Oder man verwendet einfach 
einen USB Port am PC.

Autor: Harald (Gast)
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Such mal nach HLK-PM01 von Hilink, macht 5V 600mA (Spitze 1A). Relais 
gibt es auch für 5V, 3.3V dann per Low-Drop Regler.

Autor: Harald (Gast)
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@Jim: sorry, zeitliche Überschneidung!

Autor: 1N 4. (1n4148)
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> Such mal nach HLK-PM01 von Hilink, macht 5V 600mA (Spitze 1A).
> Relais gibt es auch für 5V, 3.3V dann per Low-Drop Regler.

Praktisch, gleich mal abgespeichert :)

Bei aller Liebe zur Elektronik, aber ein SNT zu entwickeln wäre das 
letzte was mir einfallen würde. Die Zeit dazu nutze ich lieber für den 
Rest der Schaltung. Kleines, fertiges SNT und die restlichen Spannungen 
mit kleinen Schaltreglermodulen (meist von der Stange). Spart viel 
Fehlersuche und Ärger.

Autor: Stefanus F. (stefanus)
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> ein SNT zu entwickeln wäre das letzte was mir einfallen würde.

Kann ich auch nur von abraten. Die Kombination Transformator + Step-Down 
Modul hat sich bei mir allerdings bewährt. Der Transformator blockt 
hochfrequente Störungen wirksam ab und sorgt für sichere 
Potentialtrennung.

Meistens verwende ich allerdings komplett fertige Schaltnetzteile. Oder 
ich schlachte alte DVD Player aus, da sind auch immer nützliche 
Netzteile drin.

Autor: mitgelesen (Gast)
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> ich würde gerne mal ein kleines Schaltnetzteil selber bauen.
> Ich bräuchte zwei Spannungen:
> Einmal 3,3V für Logik und Funk mit bis zu 250mA in Spitzen
> und einmal 12V für ein Relais (etwa 30mA).
das sollte es eigentlich schon fertig im Handel zu kaufen geben ... 
warum willst Du das Rad komplett neu erfinden?
Nimm ein defektes Netzteil und bastel es wieder fertig - billigste 
Lösung.

> Ich hatte schon an ein Kondensatornetzteil gedacht, aber da ist der
> Leistungsbedarf zu hoch.
Bei den von Dir anvisierten Lasten von 250mA kurzfristig und 30mA 
Dauerlast spielen Energieaspekte wirklich eine untergeordnete Rolle.

> Meine Frage:
> Wie schaut diese Regelung genau aus?
> Welche Bauteile verwende ich da am besten?
Wenn es ein gutes Lehrbuch ist, dann sollte da auch ein Beispiel mit 
dabei sein.

> Am besten mach ich aus den 230V AC erstmal 12V DC und dann per
> Schaltregler 3,3V DC, oder?
kann man so machen, gibt auch noch andere Wege.

> Oder sollte ich lieber von 230V AC auf 3,3V DC gehen und von dort per
> Boost auf 12V?
unnötig, weil Du ja schon 230V AC hast.

Autor: mitgelesen (Gast)
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Da hast Du die Lösung:
https://www.amazon.de/ABB-Klingeltransformator-TS2...
Gleichrichten, 4V Spannung etwas runterregeln und gut ist es.

Autor: m.n. (Gast)
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Dann doch eher ein Selbstbau mit Printtrafo:
http://www.reichelt.de/Printtrafos-2-0-2-8VA/EI-30...

Stefan U. schrieb:
> sorgt für sichere Potentialtrennung.

Minimale Ableiströme sind m.E. das entscheidene Argument bei diesen 
kleinen Leistungen.

Autor: Christian S. (roehrenvorheizer)
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Hallo,


mal was zum Lesen:

http://tahmidmc.blogspot.de/2012/12/ferrite-transf...

http://tahmidmc.blogspot.de/2012/09/some-of-my-smp...

http://tahmidmc.blogspot.de/2012/12/learning-smps-...

http://sprut.de/electronic/switch/index.htm


http://www.simonbramble.co.uk/dc_dc_converter_desi...

Hier noch ein Beispiel mit 2 Ausgangsspannungen:
https://www.eeweb.com/blog/fairchild_semiconductor...

Google bietet unter diesem Suchbegriff Material für ein lebenslanges 
Studium des Themas :  flyback converter design

Mitfreundlichem Gruß

Autor: Christian S. (roehrenvorheizer)
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Hier wird es zum Nachbauen gut erklärt, insbesondere auch die 
Herstellung des Trafos:

Analysis and Design of a Flyback; Part 1, How to Analyze and Model a 
Flyback Converter
Robert Bolanos 24.849 Aufrufe

 Youtube-Video "Analysis and Design of a Flyback; Part 1, How to Analyze and Model a Flyback Converter"
... und alle weiteren Folgen von Robert

Autor: Mike B. (Firma: Buchhaltung+Controlling) (mike_b97) Benutzerseite
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reihenweise PC-Schaltnetzteile zum studieren
http://www.danyk.cz/s_atx_en.html
Dazu mal nach den Stichworten wie Eintakt- und Gegentaktflusswandler 
suchen, z.B. bei WIKI.

Autor: Schreiber (Gast)
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Ernst P. schrieb:
> Zu den beiden Spannungen:
> Am besten mach ich aus den 230V AC erstmal 12V DC und dann per
> Schaltregler 3,3V DC, oder?
> Oder sollte ich lieber von 230V AC auf 3,3V DC gehen und von dort per
> Boost auf 12V?
> Ich dachte an einen MC34063. Gibt's da noch was geeigneteres?
> Alternativ könnte ich auch ein 5V Relais benutzen. Hilft mir das?

Ein 5V-Relais verbauen und als Netzteil ein 5V-USB-Steckernetzteil. Für 
die 3,3V einen billigen Linearregler. Noch billiger wird es nicht 
werden.

Autor: Johannes S. (jojos)
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Suche mal nach 'hilink power module', das sind kleine günstige 
Schaltnetzteile.

Autor: штампф ден троль (Gast)
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Ein Schaltregler ist eine Sache, und ein Primaer-Netzteil eine andere. 
Als Professional wuerd ich's nicht mal beginnen.
Ein 5V 3A Schaltnetzteil kauf ich fuer weniger als 7 Euro.

Ich versorge meine Elektronik mit externen Speisungen, mit zB 12 oder 
24V DC und hab dann Regler auf die Spannungen, die ich benoetige auf den 
Boards.
Die Board muessen dann nur fuer Kleinspannungen zerfifiziert werden, 
nicht fuer Netz.


Mein Rat : Bau einen DC/DC Schaltregler, zB 24V/5V

Autor: MiWi (Gast)
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H-G S. schrieb:
> Was du vorhast ist nicht nur sehr gefährlich (Stromschlag, Feuer etc.)
> für dich und Andere, sondern kann auch elektromagnetische Störungen
> verursachen.
>
> Solche Sachen müssen (stör-) sicher und bombenfest gebaut sein.

Das sagst ausgerechnet Du... nach dem Drama mit der 8051-Platine, die 
sich einen Dreck um elektromagnetische Störungen kümmert...


Ich gebe Dir recht, der TO sollte kleine Brötchen backen und nicht mit 
230V anfangen zu lernen... aber EMV ist im Moment bei seinem Projekt 
wirklich das letzte worauf er schauen braucht.

MiWi

Autor: Stefanus F. (stefanus)
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Ich hatte auch mal Inetresse, eigeen Schaltnetzteile zu bauen. Darum 
habe ich mir ein Buch von Siemens gekauft, wo auch viel auf das Design 
der Transformatoren und des Layouts eingegangen wurde, sowie auf EMV 
Themen.

Nach dem Lesen des Buches hatte ich keine Lust mehr.

Man muss da so viel beachten, dass hätte ich im Rahmen meines Hobbies 
niemals geschafft.

: Bearbeitet durch User
Autor: voltwide (Gast)
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Jepp, wenn man alles richtig machen will, ist das eher ein Fass ohne 
Boden.

Autor: H-G S. (haenschen)
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Kauf dir lieber ein fertiges, es gibt da sogar einbaufähige Module.
Ich meine bei Reichelt soetwas mal gesehen zu haben.

Edit: Vorsicht vor den chinesischen :-)

: Bearbeitet durch User

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