Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Steckernetzteil umstricken und glätten


von Paolo A. (paolo-abate)


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Hallo an alle Spezialisten und Könner,

habe Steckernetzteil 5,8 V, 500 mA benötige 3,6 V stabil und gesiebt, d. 
h. ohne Brumm. Ist Trafonetzteil. Platine im Steckernetzteilgehäuse 
bestückt mit Elko 2200 µF, 25V, 2 C Tantal 103, 4x 1N 4001, R 500 Ohm. 
5%.

Hat jemand einen Tipp, wie man mit einfachsten Mitteln das hinbekommt, 
mit so wenig Teilen wie möglich? Meine Kenntnisse beschränken sich nur 
darauf, wie man lötet und wie Dioden und Elkos eingebaut werden. Deshalb 
nur was einfach Gestricktes, damit es nicht für mich zu kompliziert 
wird. Ginge dies?

Danke herzlich im Voraus.

Paolo

von Michael B. (laberkopp)


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Paolo A. schrieb:
> Hat jemand einen Tipp, wie man mit einfachsten Mitteln das hinbekommt,
> mit so wenig Teilen wie möglich

3.6V Spannungsregker nachschalten, z.B.
http://www.mouser.de/ProductDetail/Microchip-Technology-Micrel/MIC5219-36YM5-TR

3.6V sind nicht so handelsüblich, aber LM317 geht bei der geringen 
Differenz nicht, man bräuchte schon low drop Regler wie LT1086-ADJ
http://www.mouser.de/ProductDetail/Diodes-Incorporated/AP1086

von Schreiber (Gast)


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Paolo A. schrieb:
> Hat jemand einen Tipp, wie man mit einfachsten Mitteln das hinbekommt,
> mit so wenig Teilen wie möglich?

Das geht ganz einfach:
1. Trafonetzteil wegwerfen
2. 5V-Schaltnetzteil kaufen
3. mit 2*1N4007 in Serienschaltung die Spannung anpassen

von Manfred (Gast)


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> LM317 geht bei der geringen Differenz nicht
Aber sein LowDrop-Kumpel, der 1117-adj.

Wenn der Laststrom gering ist (Abwärme), z.B.
http://www.pollin.de/shop/dt/OTU4OTI4OTk-/Bauelemente_Bauteile/Aktive_Bauelemente/Spannungsregler/Spannungsregler_ST_LD1117DT.html

Beim Chinesen heißen die SMD-Dinger AZ1117, da habe ich aber auch schon 
LM1117 im TO-220 Gehäuse gekauft:
https://www.aliexpress.com/item/Free-Shipping-5pcs-LM1117T-ADJ-LM1117T-LD1117-ADJ-TO-220/2044489147.html

von Lutz H. (luhe)


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: Bearbeitet durch User
von Paolo A. (paolo-abate)


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Liebe Ratgeber,
danke für die Hinweise, aber in einem Fall ist das Teil nicht vorrätig 
und man weiß nicht, wann man es liefern kann. Dann ander Rat, wegwerfen 
und SV-Netzteil kaufen, widerstrebt mir, denke, man sollte nicht immer 
den einfachsten Weg gehen, wegwerfen und neu kaufen ist zu einfach. 
Einem stabiisierten Netzteil von 5V 2* 1N4007 in Rehe schalten, da 
fallen zwar 1,4V ab, aber das Hauptproblem ist die Siebung und Glättung 
nach Ausgang vom Spannungsregler. M. E. haben alle Spannungen nach einem 
Reglerausgang immer noch einen Brumm. Oder irre ich mich da?

Daher nochmal, ich möchte ein Steckernetzteil verwenden, 
Leerlaufspannung 6,04V, Last 5,8V oder 12 V. und daraus eine Spannung 
bekommen mit 3,6 V, die gesiebt ist, brummfrei. Und das Ganze so 
preiswert wie möglich. Meit Jemand, dass er dazu was schreiben kann, 
dann los, wäre sehr dankbar. Liebe Grüße Paolo

von Erich (Gast)


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Das was Lutz um 14.02.2017 20:29 schrieb ist schon das richtige, den 
Step-Down-Wandler mit LM2596S.
"Brumm" ist i.d.R. Bezeichnung für 50Hz Reste, die dürften 
vernachlässigbar bzw. nicht mehr vorhanden sein am Ausgang.
Was möchtest du denn genau damit versorgen?

von Homo Habilis (Gast)


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Kann mich Lutz und Erich nur anschließen: Ist eine einfache und 
effiziente Sache mit einem Step-Down.

Den restlichen Ripple am Ausgang (nicht Brumm - auch das ist richtig) 
kann man, wenn denn überhaupt nötig (deshalb die Frage nach "was soll 
versorgt werden?"), mit einem kleinen Filter stark verringern.

Solch ein Filter (hier ein "PI"-) scheint dem Trafonetzteil 
nachgeschaltet zu sein (obwohl ich "Tantal 103", also 10 Nanofarad, 
bezweifle), an dieser Stelle bringt es mit nachgeschaltetem Step-Down 
wenig, da schon dieser den 50Hz-Brumm stark dämpfen sollte.

O.g. Ripple hätte >50kHz, da hätte eine Drossel statt einem Widerstand 
wachsende Vorteile im Vergleich zu 100Hz (Ausgang 1N4001-Brücke).

von Paolo A. (paolo-abate)


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Nochmals herzlichen Dank für die neueren Hinweise,

die Gleichspannung soll einen Kopfhörerverstärker speisen, wobei nicht 
das allerletzte Quentchen durch Filterung ausgemerzt werden müßte, da 
meine Hörfähigkeit schon ziemlich eingeschränkt ist. Eine 100% Glättung 
und Siebung nicht vonnöten wäre, nur soviel, dass es nicht stört oder 
andere Töne überlagert. Der Verstärker ist bereits da und wird derzeit 
mit 3 NiMH Akkus betrieben. Blos, die sind immer so rasch leer. Noch 
schönen Tag. Mit freundlichen Grüßen Paolo

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Homo Habilis schrieb:
> Kann mich Lutz und Erich nur anschließen: Ist eine einfache und
> effiziente Sache mit einem Step-Down.

Ein Step-Down kommt aber nicht mit dem vorhandenen Netzteil hin. Wenn 
der TE ein neues Netzteil kaufen muß, dann kann er auch gleich eins mit 
passender Ausgangsspannung nehmen.

Paolo A. schrieb:
> die Gleichspannung soll einen Kopfhörerverstärker speisen

> Der Verstärker ist bereits da und wird derzeit
> mit 3 NiMH Akkus betrieben.

Eigentlich sollte ein Kopfhörerverstärker nur wenig Strom brauchen.
Als Spannungsregler (LDO) tut es dann ein AZ1117 o.ä. in SMD-Bauform. 
Andererseits kommt der Verstärker womöglich auch mit den 5.8V des 
Netzteils klar. Wenn da ein 2200µF Sieb-Elko drin ist, dann brummt das 
bei den zu erwartenden Strömen <100mA praktisch auch nicht.

Wenn es darum geht, die Mobilität zu erhalten, käme auch der Ersatz der 
NiMH-Akkus durch einen LiPo-Akku in Frage. Aber auch dann wäre vorher 
abzuklären, was da an Elektronik in dem Verstärker steckt. Es ist aber 
sehr wahrscheinlich, daß die auch mit den 4.2V des LiPo oder sogar den 
5.8V des Netzteils klar kommen wird.

: Bearbeitet durch User
von Erich (Gast)


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>>habe Steckernetzteil 5,8 V, 500 mA benötige 3,6 V
>Ein Step-Down kommt aber nicht mit dem vorhandenen Netzteil hin.

Eine Meinung, der ich mich nicht anschliesse.

von Stefan F. (Gast)


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> M. E. haben alle Spannungen nach einem Reglerausgang immer noch einen
> Brumm.

Alle Spannungsregler haben ein geringes Brummen oder Rauschen am 
Ausgang. Aber so wenig, dass du es nicht hören wirst.

Zudem ist jeder vernünftig konstruierte Verstärker (und das sind in der 
Tat fast alle) weitgehend unabhängig vom Brummanteil der 
Versorgungsspannung. Mein stinknormaler Hifi Verstärker im Wohnzimmer 
hat zum beispiel eine ungeregelte Versorgungsspannung, die unter Last 
zwischen 60 und 80 Volt schwankt. Hören tut man davon nichts.

Manche Verstärker sind für Batteriebetrieb optimiert. Sie verbrauchen 
besonders wenig Ruhestrom, dafür reagieren sie teilweise empfindlicher 
auf Brummen in der Stromversorgung. Aber Batterien brummen nicht, als 
passt das schon.

Wenn deine Musik bei einem normalen (nicht Batterie-optimierten) 
Verstärker brummt, liegt es meistens daran, dass ein Transformator (oder 
Schaltnetzteil) in der Nähe starke Elektromagnetische Felder abstrahlt, 
die in nicht abgeschirmte Leitungen und Bauteile eindringen. Einfachste 
Lösung ist meistens, das Netzteil weiter entfernt auszustellen. Wenn das 
nicht reicht: Metallgehäuse verwenden und alle Kabel abschirmen. Hierbei 
sollte man bedenken, dass billige Audio-Kabel häufig nicht abgeschirmt 
sind. Reichelt verkauft zum Beispiel Cinch Kabel, wo der Minus Pol nur 
locker um den Innenleiter herum gewickelt ist.

Für deinen Fall würde ich erstmal einen ganz normalen Low-Drop 
Spannungsregler mit 3,3V einbauen. Wenn dein Gerät für 3,6V Batterien 
ausgelegt ist, wird mit 3,3V auch gut funktionieren.

von Paolo A. (paolo-abate)


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Hallo und danke liebe Ratgeber,
habt Ihr denn keine Lust auf Karneval? Der staatl. erlaubten 
Fröhlichkeit für max. 5 Tage? Stattdessen schreibt Ihr. Danke.  Nicht 
übel!!

Die max. Versorgungsspannung darf 3,6 V nicht überschreiten. Der 
Spannungsbereich liegt zw. 3,0 - 3,6 V. Könnte ja ggf. theoretisch 4* 
1N4004 in Reihe schalten, wäre dann ca. 3 Volt. Aber was ist mit 
Glättung? Und warum sollte bei 5,8v vom Netzteil nicht mit DC:DC 
Wandlern auf 3,6 V reduziert werden können. Die Spannungsdifferent 
beträgt doch zw. Eingang uns Ausgang  2,2 Volt.Die Glättung ist auch das 
Problem. Oder einen Spannungsteiler mittels 2 Widerständen, wein da nur 
max 200mA benötigt werden für den Verstärker. Wäre das nicht eine 
Option? Paolo

von Stefan F. (Gast)


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> habt Ihr denn keine Lust auf Karneval?

Nö. In Düsseldorf kam gerade in 30 Minuten gefühlt so viel Wasser vom 
Himmel, wie den ganzen Windter davor zusammen.

von Stefan F. (Gast)


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> Oder einen Spannungsteiler mittels 2 Widerständen

Dann erfinde mal einen Spannungsteiler, der bei schwankender Bleastung 
eine konstante Spannung abgibt. Das geht nicht.

Auch Dioden haben keinen konstanten Spannungsabfall. Wenn du Wert auf 
eine gute Glättung legst, dann sind Dioden definitiv auch ungeeignet.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Paolo A. schrieb:
> Die max. Versorgungsspannung darf 3,6 V nicht überschreiten.

Woher weißt du das? Nur weil das Gerät ursprünglich mit 3 NiMH-Zellen 
betrieben wird, heißt das doch noch lange nicht, daß es nicht mehr 
Spannung verträgt.

Bei einem Verstärker gibt es einen festen Zusammenhang zwischen 
Betriebsspannung, Lastimpedanz und erreichbarer Leistung. Demzufolge 
gibt es ganz sicher eine minimale Betriebsspannung. Und durch die Wahl 
der Schaltung dann auch eine maximale Betriebsspannung. Aber wenn die 
minimale Betriebsspannung bei ~3V liegt und die nominale Betriebs- 
spannung bei ~3.6V, dann kann die maximale Betriebsspannung auch gut und 
gern bei 6V liegen.

Um das heraus zu kriegen, müßtest du einfach mal in deinen Verstärker 
reinschauen. Da ist mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit 
irgendein IC verbaut, dessen Datenblatt man googlen kann. Und dann weiß 
man es genau.

Du kannst dir natürlich auch beliebig viel Aufwand machen und die 
Spannung deines Netzteils mit LDO und beliebig aufwendigen Filtern auf 
die 3.6V Nennspannung der Akkus trimmen. Aber nötig wird das ziemlich 
sicher nicht sein.

von Paolo A. (paolo-abate)


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Lieber Axel und Andere,

der verbaute IC ist ein MAX 4409. Das mit dem Spannungsteiler per 
Widerstände ist richtig, gibt je nach Last keine stabile Spannung. Aber 
da die Schaltung von 1,8 bis 3,6 V arbeitet, hatte ich gedacht, dass man 
die Widerstände so auslegt, dass der Sp-Teiler bei Vollast noch 1,8 V 
liefert und bei geringer Last nicht über 3,6V hinaus geht, sofern das 
möglch sein sollte zu errechnen.

Danke für alle und die während Karneval naß Gewordenen heißt es am 
Aschermittwoch ist alles vorbei. Lieb Grüße Paolo

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Paolo A. schrieb:
>
> der verbaute IC ist ein MAX 4409.

Na endlich mal ein Detail!

Ja, der verträgt tatsächlich maximal 4V und empfohlen sind maximal 3.6V. 
Direkter Betrieb an deinem Netzteil ist also nicht möglich.

Andererseits reichem dem Käfer auch 3.3V dicke aus. Und um von 5.8V auf 
3.3V runter zu regeln, brauchst du nicht mal einen LDO, ein simpler 
78L33 oder LM317 reicht dann vollkommen. Zumal da nicht mehr als 
vielleicht 100mA fließen werden - abhängig davon wie weit du aufdrehen 
mußt. An sich reichen ja ein paar mW, um ohrenbetäubenden Krach aus 
einem Kopfhörer zu bekommen. Aber wenn du hörgeschädigt bist, brauchst 
du wahrscheinlich etwas mehr Wumms.

Brummen ist übrigens gar kein Problem, der MAX4409 hat exzellente Werte 
für die Betriebsspannungsunterdrückung. Zumindest bei den 100Hz, mit 
denen ein konventionelles Netzteil brummen würde.

von Peter M. (r2d3)


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Paolo A. schrieb:
> hatte ich gedacht, dass man
> die Widerstände so auslegt, dass der Sp-Teiler bei Vollast noch 1,8 V
> liefert und bei geringer Last nicht über 3,6V hinaus geht, sofern das
> möglch sein sollte zu errechnen.

Wenn man annimmt, dass Dein Gerät unter Volllast 500mA bei 3,6V zieht, 
hat es einen angenäherten Innenwiderstand von minimal 3,6V/500mA=7,2Ohm.

Wenn Du einen Spannungsteiler mit R1=12 und R2=20 Ohm aufbaust, fallen 
an R2 unbelastet 3,75V ab.

Schaltest Du nun Dein Gerät R3=7,2 unter Vollast an R2 parallel,

gilt im Spannnungsteiler:

R2||R3 = 5,3 Ohm.

Da R1 in Reihe mit R2||R3 liegt, fällt nun an R2||R3 
6V*5,3/(12+5,3)=1,84V ab.

Im Leerlauf fließen dann übrigens 6V/(12 Ohm +20Ohm)=0,19A.
An R2 fallen dann 0,7W Leistung ab.
Unter Last ist es an R2 weniger.
Unter Last steigt die Leistung an R1:

An R1 fällt 6V*12/(12+5,3)= 4,16V ab.
Das macht eine Leistung P1 von 4,16V^2/12Ohm=1,48W aus.

Du bräuchtest für Deine unelegante, aber machbare Spannungsteilerlösung 
also die beiden Widerstände, deren maximale Leistung oberhalb der 
berechneten Leistungen liegen muss.

von Paolo A. (paolo-abate)


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Lieber Axel Schwenke und alle anderen gute Geister,

bin echt gerührt von der vielen Mühe, die Ihr euch mit mir macht. An 
Alle vielen herzlichen Dank. Mittlerweile denke ich, dass die Lösung ein 
LM317 sein könnte oder 78L33, wie der liebe Axel schrieb. Aber warum 
sollten da nur 3,3 V rauskommen, bei Einspeisung von 5,8 V? Bin 
vollkommener Laie. Schön wäre es, wenn jemand mir beschreiben würde, wie 
die Schaltung mit einem LM317 aussehen sollte oder 78L33 unter Angabe 
der Widerstände und wohin die gehören. Nochmals danke für alles 
Bisherige. Liebe Grüße Paolo

von Stefan F. (Gast)


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> LM317 sein könnte oder 78L33, wie der liebe Axel schrieb. Aber warum
> sollten da nur 3,3 V rauskommen, bei Einspeisung von 5,8 V?

Weil es Spannungsregler sind. Sie beinhalten einen Transistor, der als 
geregelter Widerstand gibt, an dem genau so viel Spannung abfällt, dass 
hinden die gewünschten 3,3V heraus kommen.

von Homo Habilis (Gast)


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Paolo A. schrieb:
> Aber warum ... nur 3,3 V, bei ... 5,8 V?

Der 78L33 ist ein Festspannungsregler, Ausgang 3,3V (bei entspr. V(in)).

Den LM317 kann man auch auf andere V(out) einstellen (s. Datenblatt).

von Homo Habilis (Gast)


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Paolo A. schrieb:
> Schön wäre es, wenn jemand mir beschreiben würde, wie
> die Schaltung mit einem LM317 aussehen sollte oder 78L33 unter Angabe
> der Widerstände und wohin die gehören.

Grundbeschaltung, einfach wie im Datenblatt.

(Da Grundbeschaltung und Gegebenheiten/Werte mehr oder weniger abweichen 
können, bitte immer (!) das Datenblatt des genauen Fabrikats, der 
jeweiligen exakten Version, ... konsultieren.

Die meisten Datenblätter enthalten einfache Applikations-Beispiele. Zu 
vielen Bauteilen gibt es sogar dedizierte "Application Notes".

Bitte danach richten, und nicht nach "Zufallsfunden" irgendwelcher 
Bastelschaltungen. Teils grobe Fehler enthalten.)

Paolo A. schrieb:
> Bin vollkommener Laie.

Hmmm... genauer gesagt (ergänzend zu Stefans Post) ist es so, daß die 
Differenz der Spannung bei Spannungsreglern "einfach verheizt" (im 
Halbleiter in Wärme umgewandelt) wird. (Eingangsstrom = Ausgangsstrom)

Dies ist bei Step-Down-Konvertern (auch Buck- oder Abwärtsregler 
genannt) anders - Schaltregler können sehr viel effizienter sein (und 
auch "aufwärts" arbeiten, sowie die Spannung invertieren).

Das dürfte aber in diesem niedrigen Leistungsbereich keine größeren 
Kühlprobleme verursachen, und zumeist würde hier wohl ein linearer 
Spannungsregler gewählt.

Nur, um Dich etwas "aufzuklären". (Macht man ja durchaus gern, wenn sich 
jemand so dankbar zeigt. ^^)

MfG

von Manfred (Gast)


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Paolo A. schrieb:
> Trafonetzteil. Platine im Steckernetzteilgehäuse
> bestückt mit Elko 2200 µF, 25V, 2 C Tantal 103, 4x 1N 4001, R 500 Ohm.
Hier wäre noch zu klären, wo der 500 Ohm Widerstand sitzt - ist das 
Netzteil zufällig ein Ladeteil?

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Paolo A. schrieb:
> Lieber Axel Schwenke und alle anderen gute Geister,
>
> bin echt gerührt von der vielen Mühe, die Ihr euch mit mir macht. An
> Alle vielen herzlichen Dank.

Keine Ursache!

> Mittlerweile denke ich, dass die Lösung ein
> LM317 sein könnte oder 78L33. Aber warum
> sollten da nur 3,3 V rauskommen, bei Einspeisung von 5,8 V?

Diese Bauteile sind Spannungsregler. Ihr ganzer Sinn und Zweck besteht 
darin, eine Spannung auf einen festen Wert (herunter) zu regeln. Der 
78L33 ist ein Festspannungsregler - der hat nur 3 Anschlüsse: GND, 
Eingang, Ausgang - und regelt eine Eingangsspannung zwischen min. 5V und 
max. 30V auf eine konstante Spannung von 3.3V. Beim LM317 muß man noch 
zwei externe Widerstände anschließen, mit denen man die Ausgangsspannung 
einstellen kann.

Darüber hinaus brauchen beide Bauteile lediglich noch einen 100nF 
Kondensator am Ausgang und (wenn die Eingangsspannung über ein längeres 
Kabel angeschlossen ist) einen ähnlich großen Kondensator am Eingang. Es 
sind absolute Standardbauteile und bei den üblichen Verdächtigen zum 
Preis von ein paar Dutzend Cent zu erwerben.

> Schön wäre es, wenn jemand mir beschreiben würde, wie
> die Schaltung mit einem LM317 aussehen sollte oder 78L33 unter Angabe
> der Widerstände und wohin die gehören.

Mein Vorschlag wäre, auf feste 3.3V Ausgangsspannung zu regeln. Dann 
brauchst du keine Widerstände, sondern nur den Spannungsregler und die 
von diesem - abhängig vom genauen Typ - benötigten Kondensatoren.

Wenn ich bei Conrad nach dem 78L33 suche, ist der erste Treffer der 
LD1117V33 - ein linearer Festspannungsregler ähnlich zum 78L33, der 
sogar ein LDO-Typ ist (er kommt mit 4.3V Mindest-Eingangsspannung aus 
statt mit 5V wie der nicht-LDO Typ 78L33).

https://www.conrad.de/de/spannungsregler-linear-typ78-stmicroelectronics-ld1117v33-to-220-positiv-fest-33-v-800-ma-147028.html

Für €0,21 bekommst du das Bauteil im TO-220 Gehäuse, das bei den in 
deiner Anwendung zu erwartenden Strömen keinen Kühlkörper braucht. 
Einziges zwingend erforderliches zusätzliches Bauteil ist ein Elko 10µF, 
der nah am Ausgang des Reglers plaziert werden muß.

Der vierte Treffer bei Conrad ist ein L78L33ACZ - das ist der besagte 
originale 78L33 im TO-92 Gehäuse. Der ist mechanisch etwas kleiner, was 
aber nicht unbedingt ein Vorteil ist, weil er ja Wärme loswerden muß. 
Dafür braucht er am Ausgang dann nur einen 100nF Kondensator.

In der Praxis sind beide gleich geeignet.

von Homo Habilis (Gast)


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Manfred schrieb:
> Elko 2200 µF, 25V, 2 C Tantal 103, 4x 1N 4001, R 500 Ohm.
> Hier wäre noch zu klären, wo der 500 Ohm Widerstand sitzt

Ja, bitte tu das, Paolo.

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