Hallo,
mir ist eine Idee gekommen:
An einen Elko wird mit einem Brückengleichrichter Netzspannung
angeschlossen, und zwar immer nur dann, wenn die Netzspannung gerade
innerhalb des Sollbereichs liegt. Am Elko kann man dann problemlos die
gewünschte Spannung entnehmen.
Beispiel: 5V Ausgangsspannung sind gefragt, ein Ripple von 200 mV ist
zulässig. Die Netzspannung erreicht 4,8V und wird mit dem Elko
verbunden, bis sie 5,2V erreicht. Dadurch, dass der Elko schon
vorgeladen ist (vom vorherigen Zyklus) fließt nur ein begrenzter Strom,
ein Widerstand ist also nicht nötig. Bei 5,2V wird die Netzspannung
wieder abgehängt.
Dann kann durch den Elko die gewünschte Spannung bis zum nächsten
Ladezyklus gehalten werden.
Wo ist der Haken? Wird ja nicht so gemacht, sondern alle Welt nutzt
Schaltnetzteile. Muss ja einen Grund haben. Welchen?
dagobert schrieb:> Den gespeicherten im Elko.
Da ist aber kein Strom gespeichert, sondern eine Spannung zwischen den
Kondensatorplatten.
> Dadurch, dass der Elko schon vorgeladen ist (vom vorherigen Zyklus) fließt nur
ein begrenzter Strom,
Also man entnimmt nie Strom. Ziemlich sinnfrei, oder ?
Ja doch, der Strom wird durch die Last entnommen, die dranhängt.
Dadurch sinkt die Spannung und wird in dem Moment wieder nachgeladen, in
dem die Netzspannung wieder den aktuellen Ladezustand hat. Bis zur
maximalen Ladespannung, dann wird wieder getrennt.
dagobert schrieb:> Wo ist der Haken? Wird ja nicht so gemacht, sondern alle Welt nutzt> Schaltnetzteile. Muss ja einen Grund haben. Welchen?
Was du vorschlägst, ist auch ein Schaltnetzteil. Du schaltest die
Netzspannung ja zu, wenn die Elko-Spannung zu niedrig ist.
Kommen wir zu den Problemen:
- Elko mit hohem Ripplestrom wird warm, altert schnell und geht kaputt
- Der "Schalter" ist in der Realität ein Transistor. In der Kette
Netzspannung - Transistor - Brückengleichrichter - Elko gibt es nur
genau 1 Strombegrenzendes Element, den Transistor. An dem entsteht also
Verlustleistung, und zwar nicht zu knapp. Kapazitive Lasten zu Schalten
ist im Allgemeinen eine anspruchsvolle Aufgabe. Mit Netzspannung und
ohne Strombegrenzung ganz besonders.
Man kann das so machen wie du vorschlägst, aber mit der Optimierung dass
man immer im Nulldurchgang der Spannung den Schalter einschaltet. Dann
schaltet man einfach immer ab, wenn die Netzspannung grade 5V hat. Nennt
sich Phasenanschnittsdimmer, gibts schon. Hat auch Nachteile.
dagobert schrieb:> Beispiel: 5V Ausgangsspannung sind gefragt, ein Ripple von 200 mV ist> zulässig.
Ok... maximaler Ripple = 0,2V...
> Die Netzspannung erreicht 4,8V und wird mit dem Elko> verbunden, bis sie 5,2V erreicht.
1) 5,2V-4,8V = 0,4V. Passt schon mal nicht zu den 0,2V Ripple.
2) Die untere Schwelle müsste sich nach der aktuell am Pufferkondensator
anliegenden Spannung richten.
> Wo ist der Haken? Wird ja nicht so gemacht, sondern alle Welt nutzt> Schaltnetzteile. Muss ja einen Grund haben. Welchen?
Angenommen, Du wolltest am Ausgang ~1A an Strom ziehen, so müsste der
Kondensator 50 mal pro Sekunde für jeweils 3,9µs mit einem Strom von
jeweils ~5.100A (fünftausendeinhundert Ampere!) geladen werden.
Ich hoffe, ich habe mich jetzt nicht allzu grob verrechnet....
olibert schrieb:> Da ist aber kein Strom gespeichert, sondern eine Spannung zwischen den> Kondensatorplatten.
Eine Ladungsdifferenz in den Kondensatorplatten.
dagobert schrieb:> Muss ja einen Grund haben. Welchen?
Zu Aufwendig, erzeugt unerwünschte Stromspitzen, ist nicht Netzgetrennt.
Jetzt habt ihr das meiste ja verraten.
Wie schade. So hatte der TO sich einmal mit Schaltnetzteilen und deren
Funktionsweisen auseinander gesetzt und hätte sehr viel gelernt.
Aber vielleicht macht er das dann gerade deshalb?
Es gibt da so ein recht kurzes, englischsprachiges PDF im Netz, dass das
alles sehr schön erklärt.
Zum Verständnis reicht da die Einleitung.
Leider habe ich den Link nicht mehr, aber vielleicht finde ich in der
nächsten Woche das ausgedruckte Dokument und kann dann noch mal danach
suchen und den Link hier posten.
Wenn der TO dann noch Interesse daran hat.
In jedem Fall sollte man sich mit der Stromversorgung auseinander setzen
und hier insbesondere mit Schaltnetzteilen.
dagobert schrieb:> Wo ist der Haken?
Erstens: Keine Netztrennung, also Ausgangsspannung lebensgefährlich mit
Netzspannung verbunden.
Zweitens: Gigantischer Ladestrom, von 4.8 auf 5.2 steigt die
Netzspannung in 3.9us der 10ms Halbwellenperiode.
Zieht man auch nur 1A aus dem Netzteil, muss einerseits der Elko gross
sein (25000uF) andererseits den Ladestrom von 2516A aushalten. Den Strom
müsste deine Hausinstallation auch liefern können.
Drittens: Ein Netzteil ohne Ausgangsstrombegrenzung ?
MaWin schrieb:> Zweitens: Gigantischer Ladestrom, von 4.8 auf 5.2 steigt die> Netzspannung in 3.9us der 10ms Halbwellenperiode.
Erster :P
> Zieht man auch nur 1A aus dem Netzteil, muss einerseits der Elko gross> sein (25000uF) andererseits den Ladestrom von 2516A aushalten.
Hmm... ich kam auf den doppelten Wert. Hab aber, der Einfachheit halber,
nur eine Ladung in einer Halbelle vorausgesetzt. Trotzdem bleibt es bei
einem exorbitanten Ladestrom.
> Den Strom müsste deine Hausinstallation auch liefern können.
Wahrscheinlich würde die Induktivität der Zuleitung genug Energie
zwischenspeichern. EMV-mäßig.... (hüstel) ....wäre es aber jenseits von
unterirdisch! ;)
dagobert schrieb:> An einen Elko wird mit einem Brückengleichrichter Netzspannung> angeschlossen, und zwar immer nur dann, wenn die Netzspannung gerade> innerhalb des Sollbereichs liegt
Wird in etwas modifizierter/erweiterter Version durchaus von z.B.
Agilent in einigen ihrer Netzteile verwendet, allerdings als
Vorregelung für einen klassischen Linearregler zur Reduktion der
zu verbratenen Leistung.
E3640A:
Q500 ist der Linearregler, C504/C503 der Speicherkondensator,
Q400 lädt gesteuert durch U400/SG3525A den Speicherkondensator
über Trafo und Brückengleichrichter CR503 immer nur soweit auf,
so dass der Spannungsabfall über Q500 (Speicherspannung-Soll
Ausgangsspannung) nur ein paar Volt (z.B. 3V) beträgt,
unabhängig von der vorgegeben Soll Ausgangsspannung.
Der aktuelle Spannungsabfall wird mit U401 OpAmp abgegriffen
und der PWM Modulator SG3525A steuert dann bei Unterschreitung
des Sollspannungsabfalls den Q400 auf, solang bis wieder genug
Saft im Speicherelko vorhanden ist.
Die beiden Thyristoren CR501/CR502 dienen zusätzlich zum Zuschalten der
oberen Trafowicklung (P108/P106, High Voltage Range)
Das umgekehrte Prinzip, also die Speicherung in einer Speicherdrossel
statt in einem Elko, benutzen unsere geliebten LNK304-306 übrigens schon
lange, um z.B. 5V aus 230V~ zu machen.
