Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Gleichrichter mit N-Channel MOSFETs bis 250V AC


von Sam (Gast)


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Hallo,

ich bin auf der Suche nach einer Gleichrichterschaltung, die ich sowohl 
mit 250V AC, als auch mit 10V DC betreiben kann. Beim Betrieb mit 10V DC 
soll an dem Gleichrichter so gut wie keine Spannung abfallen, daher die 
Idee, dazu MOSFETs zu verwenden.
Die nachfolgende Schaltung wird etwa 2W an Leistung aufnehmen.

Über jeden Tipp zu einem möglichst preiswertem Konzept würde ich mich 
sehr freuen.

Gruß Sam

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Sam schrieb:
> Die nachfolgende Schaltung wird etwa 2W an Leistung aufnehmen.
Und welche Spannung mindestens brauchen?

> Die nachfolgende Schaltung wird etwa 2W an Leistung aufnehmen.
Unabhängig von der Eingangsspannung?

von Der Andere (Gast)


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Die Fragen kann man noch weiterführen:

Warum diese extreme Spreizung 250V AC bis 10V DC
Warum stören da die Durchlassspnnungen normaler Dioden bei nur 2W? 
Effizienz?
Welche Versorgung bekommt die Schaltung?

von Sam (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Und welche Spannung mindestens brauchen?

mindestens 9,5V DC am Ausgang, Obergrenze 400V DC (auch gepulst)


Lothar M. schrieb:
> Unabhängig von der Eingangsspannung?

ja


Der Andere schrieb:
> Warum diese extreme Spreizung 250V AC bis 10V DC

die Schaltung soll ohne Umschaltung "fast" beliebiger Eingangsspannung 
arbeiten


Der Andere schrieb:
> Warum stören da die Durchlassspnnungen normaler Dioden bei nur 2W?

die Spannungen stören mich bei 10V DC Versorgungsspannung


Der Andere schrieb:
> Effizienz?

möglichst hoch


Der Andere schrieb:
> Welche Versorgung bekommt die Schaltung?

den oben definierten Spannungsbereich

von Der Andere (Gast)


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Sam schrieb:
> den oben definierten Spannungsbereich

WARUM?

Aber ich seh schon, mal wieder ein hochgeheimes ultraprogressives 
Projekt.

Viel Spass noch.

Beitrag #5054891 wurde vom Autor gelöscht.
von Sam (Gast)


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Der Andere schrieb:
> Aber ich seh schon, mal wieder ein hochgeheimes ultraprogressives
> Projekt.

Das ist Stand der Technik (siehe Google), der auch bei mir möglichst 
optimal funktionieren soll.

von Kioskman (Gast)


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Sam schrieb:
> Über jeden Tipp zu einem möglichst preiswertem Konzept würde ich mich
> sehr freuen

Preiswert wird das aber mit einem aktiven Gleichrichter (MOSFETs statt 
Dioden) aber sicherlich nicht.

Hast Du denn überhaupt schon mal eine Gegenüberstellung der Kosten 
gemacht?

von Sam (Gast)


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Kioskman schrieb:
> Preiswert wird das aber mit einem aktiven Gleichrichter (MOSFETs statt
> Dioden) aber sicherlich nicht.

Die Kosten halten sich in Grenzen:

http://de.farnell.com/search?st=fqd1n80

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Sam schrieb:
> Der Andere schrieb:
>> Warum stören da die Durchlassspnnungen normaler Dioden bei nur 2W?
> die Spannungen stören mich bei 10V DC Versorgungsspannung
Kannst du nicht die Untergrenze auf 11V definieren und einen simplen 
Standardgleichrichter für 30 Cent nehmen?
Oder "die Schaltung" so umbauen, dass sie auch mit 8,5V noch läuft?

Denn das, was du da gerade machen willst, wird m.E. schaltungstechnisch 
ziemlich aufwändig. Muss es denn bei 230VAC überhautp ein 
Brückengleichrichter sein? Reicht nicht auch eine Einweggleichrichtung 
und ein Pufferkondensator?
Dann hättest du nämlich bei 10V nur eine Diodenstrecke 
Spannungsabfall...

: Bearbeitet durch Moderator
von (prx) A. K. (prx)


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Sam schrieb:
> Die Kosten halten sich in Grenzen:

Die FETs sind der langweilige Teil. Interessanter ist eine 
Gate-Ansteuerung, die über den gesamten Spannungsbereich funktioniert, 
dabei aber keinen Strom braucht.

von Kioskman (Gast)


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Sam schrieb:
> Kioskman schrieb:
>> Preiswert wird das aber mit einem aktiven Gleichrichter (MOSFETs statt
>> Dioden) aber sicherlich nicht.
>
> Die Kosten halten sich in Grenzen:
>
> http://de.farnell.com/search?st=fqd1n80

Und was ist mit der Ansteuerschaltung für den MOSFET?
Der schaltet sich ja nicht unbedingt von alleine EIN und AUS. (Na gut 
von selbst Einschalten kann er sich schon.)

Ich sehe das ähnlich wie Lothar Miller, der Aufwand ist viel zu hoch und 
erheblich teurer ist es auch.

von Sam (Gast)


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@ Lothar Miller:

Das wäre Plan B.

Auch dabei treten einige Kosten auf (z.B. größere Kondensatoren), die 
mit der MOSFET-Lösung verglichen werden sollen.

von Dieter W. (dds5)


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Lothar M. schrieb:
> Reicht nicht auch eine Einweggleichrichtung
> und ein Pufferkondensator?


Einwegschaltung geht schon mal gar nicht weil dann der Mongtör auf die 
Polarität achten müsste.

Das Leben ist hart aber ungerecht...

von Sam (Gast)


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Dieter W. schrieb:
> Einwegschaltung geht schon mal gar nicht weil dann der Mongtör auf die
> Polarität achten müsste.

Auch diese Argument spricht natürlich dagegen.

von Kioskman (Gast)


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Sam schrieb:
> Dieter W. schrieb:
>> Einwegschaltung geht schon mal gar nicht weil dann der Mongtör auf die
>> Polarität achten müsste.
>
> Auch diese Argument spricht natürlich dagegen.

Aber nur beim Anschließen einer Gleichspannungsquelle. Bei 
Wechselspannung ist es egal.

So viel Sachverstand sollte ein Monteur schon besitzen ein Gerät 
entsprechend der Beschriftung anzuschließen.

Darf man mal erfahren welche mysteriöse Schaltung nach dem Gleichrichter 
kommen wird? Oder ist das absolut hoch Geheim?

von Sam (Gast)


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Kioskman schrieb:
> Darf man mal erfahren welche mysteriöse Schaltung nach dem Gleichrichter
> kommen wird? Oder ist das absolut hoch Geheim?

ein Schaltregler

von Kioskman (Gast)


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Sam schrieb:
> Kioskman schrieb:
>> Darf man mal erfahren welche mysteriöse Schaltung nach dem Gleichrichter
>> kommen wird? Oder ist das absolut hoch Geheim?
>
> ein Schaltregler

Was für einen Eingangsspannungsbereich hat dieser Schaltregler?
10VDC bis 250VAC???

von Sam (Gast)


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Kioskman schrieb:
> Was für einen Eingangsspannungsbereich hat dieser Schaltregler?
> 10VDC bis 250VAC???

Das Problem ist gelöst, dazu gibt es sogar mehrere funktionierende 
Lösungen. (Bei Google kannst Du hierzu einiges finden.)

von Kioskman (Gast)


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Sam schrieb:
> Das Problem ist gelöst, dazu gibt es sogar mehrere funktionierende
> Lösungen. (Bei Google kannst Du hierzu einiges finden.)

Es wäre nett wenn Du diese Lösungen auch mit uns teilen würdest.
In Form eines Links.

von Sam (Gast)


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Kioskman schrieb:
> Es wäre nett wenn Du diese Lösungen auch mit uns teilen würdest.
> In Form eines Links.

zum Beispiel: www.microchip.com (hier findest Du mehrere Lösungsansätze)


Ich fände es auch toll, wenn ich zu meinem Problem auch noch den einen 
oder anderen Link erhalten könnte.

von Kioskman (Gast)


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Sam schrieb:
> Kioskman schrieb:
>> Es wäre nett wenn Du diese Lösungen auch mit uns teilen würdest.
>> In Form eines Links.
>
> zum Beispiel: www.microchip.com (hier findest Du mehrere Lösungsansätze)
>
> Ich fände es auch toll, wenn ich zu meinem Problem auch noch den einen
> oder anderen Link erhalten könnte.

Toll!!
Wie ich einen Ansteuerchip für einen aktiven Gleichrichter oder aktive 
Diode finde weiß ich auch ohne Dein Beispiel.

Warum verwendest Du dann nicht einen dieser Lösungsansätze??

von C.O. (Gast)


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Sam schrieb:
> Das ist Stand der Technik (siehe Google)

Kioskman schrieb:
> Warum verwendest Du dann nicht einen dieser Lösungsansätze??

@Sam: Präsentier doch bitte mal Dein bisheriges Gesamtkonzept (also 
ausgenommen die noch unbekannte 10VDC-250VAC- Lösung - sonst völlig 
komplett, bitte), und dazu einige Deiner (für Dich Deiner Meinung nach 
brauchbaren) Lösungsansätze. Vielleicht kommt man ja wirklich auf einen 
"grünen Zweig"! ;-)

Nur sehen Deine Anforderungen eben danach aus, daß Deine Wünsche 
unrealisierbar oder aber zu kompliziert&teuer (so daß die ominöse Lösung 
mit 2 x so vielen Kondensatoren, deren Konzept aber auch besser 
überprüft werden sollte, evtl. besser + billiger wäre).

Hopp, raus mit der Sprache. Alle bekannten Daten, + "vermutliche 
Lösungen".

von Der Andere (Gast)


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Sam schrieb:
> ich bin auf der Suche nach einer Gleichrichterschaltung, die ich sowohl
> mit 250V AC, als auch mit 10V DC betreiben kann.

Sam schrieb:
> Kioskman schrieb:
>> Was für einen Eingangsspannungsbereich hat dieser Schaltregler?
>> 10VDC bis 250VAC???
>
> Das Problem ist gelöst, dazu gibt es sogar mehrere funktionierende
> Lösungen. (Bei Google kannst Du hierzu einiges finden.)

Dann nimm doch diese Lösung.


Mein Trolldetektor haut gerade an den Anschlag.

von Sam (Gast)


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@ C.O.:

Zwei verschiedene Lösungsansätze findest Du hier:

http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/AN-H13.pdf
http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/AN-H40.pdf

Beide Ansätze (es gibt wie gesagt noch weitere funktionierende 
Lösungsansätze) kannst Du für den beschriebenen Eingangsspannungsbereich 
verwenden. In den Datenblättern der verwendeten Bausteine finden sich 
die dazu notwendigen Angaben.

Ich suche nach wie vor eine preiswerte Lösung, bei kleinen 
Eingangsspannungen die Spannungsverluste im Gleichrichter möglichst 
minimal zu halten.

Es wäre schön, wenn dazu noch weitere qualitativ hochwertige Beiträge 
folgen könnten.

von Kioskman (Gast)


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Sam schrieb:
> Es wäre schön, wenn dazu noch weitere qualitativ hochwertige Beiträge
> folgen könnten.

Naja, Deine Beiträge sind ja bisher auch nicht sehr hochwertig.

von Sam (Gast)


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Kioskman schrieb:
> Naja, Deine Beiträge sind ja bisher auch nicht sehr hochwertig.

Was fehlt Dir denn in der Beschreibung meines Problems?

Beitrag #5055202 wurde vom Autor gelöscht.
von Kioskman (Gast)


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Dein grundsätzliches Konzept das Du verfolgst.

von Sam (Gast)


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Lothar M. schrieb im Beitrag #5055202:
>> Was fehlt Dir denn in der Beschreibung meines Problems?
> Es fehlen die Antworten auf einige der gestellten Fragen...

Bei Durchsicht sämtlicher Beiträge stelle ich fest, dass ich alle 
sinnvollen Fragen (erkennbar am "?") beantwortet habe.

Dagegen halten sich die Lösungsansätze zu meinem Anliegen (von Ausnahmen 
abgesehen) in Grenzen.

Vielleicht deshalb eine ganz konkrete Frage an Lothar M.:

Welche Lösungsansätze kannst Du mir denn noch nennen?

von Der Andere (Gast)


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Wieder mal ein Geisterfahrer der denkt, jetzt sollen doch bitte alle 
anderen umdrehen

SCNR

von C.O. (Gast)


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C.O. schrieb:
> @Sam: Präsentier doch bitte mal Dein bisheriges
> Gesamtkonzept (also ... völlig_komplett / , / bitte (!))

Mehr als einmal BITTE ich Dich nicht.

Sam schrieb:
> Bei Durchsicht sämtlicher Beiträge stelle ich fest, dass ich alle
> sinnvollen Fragen (erkennbar am "?") beantwortet habe.

Unsinn. Das denken ehrlich gesagt viele Threadersteller, doch zumeist
(und auch hier) ist das nicht der Fall. Du als "Unwissender" willst
entscheiden können, welche Fragen sinnvoll sind? Unsinn.

Der Andere schrieb:
> Mein Trolldetektor haut gerade an den Anschlag.

Scheinbar sollte ich mir sowas auch zulegen. Doch mir genügt schon,
daß auf eine freundliche Bitte hin nur "sich in jeglicher, nicht
die eine, böse Problematik betreffen zu scheinender Hinsicht, dann
doch überlegen präsentieren zu wollen" kommt.

Vor lauter "ich will nicht dümmer erscheinen, als ich bin".

Bin raus, das führt so schnell zu nichts.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Sam schrieb:
> Vielleicht deshalb eine ganz konkrete Frage an Lothar M.:
> Welche Lösungsansätze kannst Du mir denn noch nennen?
Wofür?
Für deine Forderungen kann ich keine Lösung nennen. Ich müsste dazu das 
unbekannte Gerät kennen, und wissen ob ich daran Hand anlegen darf.
Denn wenn es da möglich wäre, dort die Versorgungsuntergrenze auf 8,5V 
herunterzubringen, dann wäre ein Brückengleichrichter wieder im grünen 
Bereich.

Sam schrieb:
> Dagegen halten sich die Lösungsansätze zu meinem Anliegen (von Ausnahmen
> abgesehen) in Grenzen.
Nun, daran kannst du erkennen, das du an der Grenze des Machbaren 
unterwegs bist. Und sowas gibt mir als Entwickler immer zu denken.

Sam schrieb:
> Zwei verschiedene Lösungsansätze findest Du hier:
> http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/AN-H13.pdf
> http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/AN-H40.pdf
> Beide Ansätze (es gibt wie gesagt noch weitere funktionierende
> Lösungsansätze) kannst Du für den beschriebenen Eingangsspannungsbereich
> verwenden
Was sollen diese Links bringen?
Keiner davon kommt auch nur annähernd an deinen gewünschten 
Spannungsbereich. Der Schaltregler macht bei 120V die Schotten dicht und 
der Linearregler braucht am Eingang mindestens 12V mehr als am 
Ausgang...

von MaWin (Gast)


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Sam schrieb:
> Über jeden Tipp zu einem möglichst preiswertem Konzept

Geil, wieder dutzende Beiträge und kein einziger zu einem aktiven 
Gleichrichter weil keiner der Antwortenden weiss, wie man einen aktiven 
Gleichrichter baut.

Preiswert wird schwer, du musst die MOSFETs in Bezug auf ihren 
Source-Anschluss durchsteuern, und das heisst mindestens 3 getrennte 
Versorgungspannungen (a ca. 10V). Solche DC/DC Wandler treiben den 
Preis.

Jede Versorgung kann dann einen OpAmp steuern, der den Spannungsabfall 
über dem MOSFET misst, und bei mehr als 0.05V in Leitrichtung das Gate 
aufsteuert so dass es nicht mehr als diese 0.05V werden (aber immer noch 
mehr als 0v, damit erkennbar ist, wann die Spannung wieder zurück geht). 
Dafür eigenen sich insbesondere single supply OpAmps mit Ausgängen die 
bei kapazitiven Lasten stabil sind, wie MC34072.

Die üblichen Lösungen um ohne DC/DC-Wandler auskommen zu können sind bei 
dem massiven Eingangsspannungsbereich wohl nicht möglich. Es reicht ja 
nicht, bloss das Gate anzusteuern sondern man braucht die 
Dauerversorgung für den OpAmp.

von Boris O. (bohnsorg) Benutzerseite


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Ich vermute mal, du möchtest für Effizienz entwerfen, sprich wenig 
Leistung verpulvern im Verhältnis zur echt eingesetzten. Wenn nun 2W 
gebraucht werden und Effizienz sagen wir 80% bedeutet, darfst du nur 
0,5W in die Ansteuerung stecken, mithin 2,5W Gesamtaufnahme bewirken. Da 
würde ich irgendeinen Standard-Flyback für Netzbetrieb verwenden 
(80-230V) und unterhalb von 80V seinen Betrieb verhindern, bzw. den Weg 
zum Flyback auftrennen.

Allerdings halte ich es auf der Planungsseite für keine gute Idee, da 
'ne Menge Denkzeit in soetwas fließt. Ich würde mir eine Batterie kaufen 
und die an die Schaltung löten. Das ist ungleich mehr Unabhängigkeit als 
alle ausgefeilte Gleichrichter-Technologie der Welt. Die Batterie hat 
dann 3-4 handelsübliche Lademöglichkeiten, bspw. USB, 
Kaltegeräte-Stecker und Adapter für den Zigarettenanzünder, Power Over 
Ethernet wäre noch praktisch und Schraubklemmen für Solarpanele.

Ansonsten bezweifle ich aber ernsthaft, dass jemand 71,3V zur Verfügung 
hat, deine 2W-Schaltung zu betreiben. Vielmehr nimmt er 110V – halbe 
Phase von 230V, also 0,75mm² statt 1,5mm³ – und einen Serienwiderstand. 
Wer es ganz verrückt mag, der handselektiert einen Stapel Z-Dioden, um 
71,3V mit einem Querregler bereitzustellen. Und morgen schließt er dann 
38,3V an.

Daher schlage ich vor, einen RasperryPI zu kaufen, einen stromsparenden, 
ein paar Relais, aus dem Arduino-Zubehör und eine Menge Wandlerplatinen. 
So kannst du ganz leicht per W-Lan/ Smartphone die richtige 
Wandlertopologie zuschalten und sogar aus 1,5V-Zellen oder gar 
NiMH-Akkus per Boost-Wandler deine 2W ziehen.

von Harald W. (wilhelms)


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Lothar M. schrieb:

> Nun, daran kannst du erkennen, das du an der Grenze des Machbaren
> unterwegs bist. Und sowas gibt mir als Entwickler immer zu denken.

Wenn man für einen Parameter Extremforderungen (Spannungsbereich
1:35) hat, führt das bei den anderen Parametern typischerweise zu
Verschlechterungen. Da jetzt noch eine Zusatzforderung (Mos-FET-
Gleichrichter) einzubringen, um einige Millivolt zu sparen, bringt
schon deshalb nichts, weil der Gesamtwirkungsgrad sowieso schlecht
sein wird. Dazu kommt noch, das das ganze soviel zusätzliche Kosten
ergeben wird, das man diese selbst bei jahrelangen Betrieb nicht
wieder reinholen kann. Da wir das Gesamtkonzept nicht kennen, einen
Vorschlag, der das ganze stark vereinfachen würde: Ein DC-Eingang
für 10...30V und einen zweiten AC-Eingang für 100...350V.

von Der Andere (Gast)


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MaWin schrieb:
> Geil, wieder dutzende Beiträge und kein einziger zu einem aktiven
> Gleichrichter weil keiner der Antwortenden weiss, wie man einen aktiven
> Gleichrichter baut.

Der falsche MaWin will ihn immerhin weiter geisterfahren lassen.

Dass seine 3 Ops und vor allem die DC/DC Wandler aber 10 mal so 
ineffizient sein werden, als wenn er einfach einen Brückengleichrichter 
bis 600V nimmt, statt auf einen aktiven Gleichrichter zu bestehen kommt 
er nicht.

Es ist meisten ziemlich einfach die falschen MaWins zu erkennen.

von Sam (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Der Schaltregler macht bei 120V die Schotten dicht und
> der Linearregler braucht am Eingang mindestens 12V mehr als am
> Ausgang...

Bitte lese auch die Datenblätter der genannten Bausteine:
Der Schaltregler arbeitet zwischen 9,5V und 450V, ähnliche Werte gelten 
für den Linearregler. Die Qualität der Ausgangsspannung zeigt dabei 
natürlich eine Abhängigkeit von der jeweiligen Eingangsspannung.



Im übrigen handelt es sich hier wirklich nicht, wie vermutet wurde, um 
exotische Anforderungen. Beispiel:

http://www.conrad.com/ce/de/product/506666/Zeitrelais-Multifunktional-1-St-Conrad-Components-CMFR-66-Zeitbereich-24-h-max-1-Wechsler

von Der Andere (Gast)


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Sam schrieb:
> Im übrigen handelt es sich hier wirklich nicht, wie vermutet wurde, um
> exotische Anforderungen. Beispiel:
>
> 
http://www.conrad.com/ce/de/product/506666/Zeitrelais-Multifunktional-1-St-Conrad-Components-CMFR-66-Zeitbereich-24-h-max-1-Wechsler

In Verbindung mit einem aktiven Gleichrichter schon.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Sam schrieb:
> Bitte lese auch die Datenblätter der genannten Bausteine:
> Der Schaltregler arbeitet zwischen 9,5V und 450V
> ähnliche Werte gelten für den Linearregler.
Woraus leitest du das ab?
Der Schaltregler geht zwischen 9,5V und 450V nicht kaputt. Er 
funktioniert aber nicht mit dem selben Übertrager vom einen Ende bis 
zum anderen Ende. Aber wenn du das hinbekommen hast, ist es ja gut.

> Im übrigen handelt es sich hier wirklich nicht, wie vermutet wurde, um
> exotische Anforderungen. Beispiel:
Ja, deshalb meine Frage.
Dort steht zum Beispiel: Betriebsspannung min. 12 V/DC

von Sam (Gast)


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MaWin schrieb:
> Preiswert wird schwer, du musst die MOSFETs in Bezug auf ihren
> Source-Anschluss durchsteuern, und das heisst mindestens 3 getrennte
> Versorgungspannungen (a ca. 10V). Solche DC/DC Wandler treiben den
> Preis.

Herzlichen Dank für die Hinweise.

Wie sieht es aber aus, wenn von den vier Dioden des Gleichrichters nur 
die zwei aktiv ausgelegt werden, die bei der 12V DC-Versorgung leitend 
sind?

Weiterhin kann über das genannte Stabi-IC bei einer Versorgungsspannung 
von 10V DC etwa 8,5V erzeugt werden. Kann das für eine preiswerte 
Schaltung verwendet werden?

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Sam schrieb:
> Wie sieht es aber aus, wenn von den vier Dioden des Gleichrichters nur
> die zwei aktiv ausgelegt werden, die bei der 12V DC-Versorgung leitend
> sind?
Wie stellst du sicher, dass der Monteur diese beiden Dioden verwendet, 
also bei dem eigentlich ungepolten Gerät eine Polarität einhält?

Sam schrieb:
> Weiterhin kann über das genannte Stabi-IC bei einer Versorgungsspannung
> von 10V DC etwa 8,5V erzeugt werden. Kann das für eine preiswerte
> Schaltung verwendet werden?
Wenn du bei 8V noch 2Watt herausholst, dann fließen da 250mA. Und die 
fließen auch, wenn 300V am Eingang anliegen. Und dann musst der 
Linearregler ca. 75W verbraten. Kannst du das kühlen?

: Bearbeitet durch Moderator
von Sam (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Der Schaltregler geht zwischen 9,5V und 450V nicht kaputt. Er
> funktioniert aber nicht mit dem selben Übertrager vom einen Ende bis
> zum anderen Ende. Aber wenn du das hinbekommen hast, ist es ja gut.

Wie bereits geschildert, ist das Problem gelöst.


Lothar M. schrieb:
> Ja, deshalb meine Frage.
> Dort steht zum Beispiel: Betriebsspannung min. 12 V/DC

Die Antwort lautet: Auch Toleranzen müssen berücksichtigt werden.

von Sam (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Wie stellst du sicher, dass der Monteur diese beiden Dioden verwendet,
> also bei dem eigentlich ungepolten Gerät eine Polarität einhält?

Kioskman schrieb:
> So viel Sachverstand sollte ein Monteur schon besitzen ein Gerät
> entsprechend der Beschriftung anzuschließen.

von Sam (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Wenn du bei 8V noch 2Watt herausholst, dann fließen da 250mA. Und die
> fließen auch, wenn 300V am Eingang anliegen. Und dann musst der
> Linearregler ca. 75W verbraten.

Meinst Du das wirklich ernst?

von Der Andere (Gast)


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Sam schrieb:
> Wie bereits geschildert, ist das Problem gelöst.

Na dann kann man den Thread ja zufrieden schließen
:-)

von rmu (Gast)


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Im Raspberry Pi ist als Teil der Eingangsschaltung ein aktiver 
Gleichrichter/Verpolschutz als P-Mosfet verbaut. Das ganze noch 
Spiegelverkehrt mit N-Mosfet für die untere Seite und ein paar Z-Dioden 
und Widerständen zur Strom- und Spannungebegrenzung an den Gates etc... 
sollte trivial sein für jemanden der einen Schaltregler von 10-250V 
hinkriegt.

https://github.com/raspberrypi/documentation/blob/master/hardware/raspberrypi/schematics/Raspberry-Pi-3B-V1.2-Schematics.pdf

von MaWin (Gast)


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Der Andere schrieb:
> Es ist meisten ziemlich einfach die falschen MaWins zu erkennen.

Nur für Der Andere nicht, der ist zu dumm dafür.
Der war ja noch nicht mal in der Lage, aus dem Ursprungsposting 
herauszulesen, daß auch Sam die aktive Gleichrichtung eher bei 10V~ (für 
2W, also 200mA, für 0.28W Verlust) als bei 250V~ als sinnvoll ansieht.

Sam schrieb:
> Wie bereits geschildert, ist das Problem gelöst.

Nun denn.

von Sam (Gast)


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MaWin schrieb:
> Sam schrieb:
>> Wie bereits geschildert, ist das Problem gelöst.
>
> Nun denn.

Das Problem der Schaltreglers ist gelöst, aber noch nicht das Problem 
der aktiven Gleichrichtung bei kleinen Eingangsspannungen.

von C.O. (Gast)


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rmu schrieb:
> aktiver
> Gleichrichter/Verpolschutz als P-Mosfet verbaut. Das ganze noch
> Spiegelverkehrt mit N-Mosfet für die untere Seite

Wenn Du damit die aktive Gleichrichtung für den genannten 
Eingangsspannungsbereich machen wolltest, wäre ein Stelltrafo, primär 
von 230V~ bis 10V~ einstellbar, und sekundär eine mittenangezapfte 
Kleinspannung nicht übel. (Oder eine äquivalente Kombi.)

Oder wolltest Du die P-Ch - N-Ch - Kombination als Synchron-GR nach dem 
Schaltregler haben?

Nach einem Schaltregler mit "fertigem" DC nämlich wären die unnütz.

(Wenn Du schon lästern willst... dann richtig. ;-)

von Falk B. (falk)


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@Sam (Gast)

>>> Wie bereits geschildert, ist das Problem gelöst.
>
>> Nun denn.

>Das Problem der Schaltreglers ist gelöst, aber noch nicht das Problem
>der aktiven Gleichrichtung bei kleinen Eingangsspannungen.

Dein wahres Problem liegt ganz woanders. Nämlich daß du blind optimieren 
willst. Das ist praktisch immer falsch.

https://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-GCC-Codeoptimierung#Prinzipien_der_Optimierung

Das gilt auch für Hardware.

von rmu (Gast)


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C.O. schrieb:
> rmu schrieb:
>> aktiver
>> Gleichrichter/Verpolschutz als P-Mosfet verbaut. Das ganze noch
>> Spiegelverkehrt mit N-Mosfet für die untere Seite
>
> Wenn Du damit die aktive Gleichrichtung für den genannten
> Eingangsspannungsbereich machen wolltest, wäre ein Stelltrafo, primär
> von 230V~ bis 10V~ einstellbar, und sekundär eine mittenangezapfte
> Kleinspannung nicht übel. (Oder eine äquivalente Kombi.)

versteh ich nicht. Z-Dioden und Vorwiderstand/Spannungsteiler sind in 
dem Fall genauso gut wie der Trafo. Fraglich ist, ob das Ding im 
Nulldurchgang ausreichend schnell sperrt...

von C.O. (Gast)


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rmu schrieb:
> versteh ich nicht.

Wahrscheinlich bin ich "auf dem Holzweg", wie Du das gemeint hast.
Ich finde aber grade auch nicht "runter" davon... (? grübel. ?)
Noch mal:

rmu schrieb:
> Im Raspberry Pi ist als Teil der Eingangsschaltung ein aktiver
> Gleichrichter/Verpolschutz als P-Mosfet verbaut. Das ganze noch
> Spiegelverkehrt mit N-Mosfet für die untere Seite

So weit die Beschreibung für einen Synchrongleichrichter, da aber nur 
komplementäre Halbbrücke, so (halbwegs effektiv(*)) nur mit... 
"mittenangezapfter" Wechselspannungsquelle brauchbar. Als 
Mittelpunktgleichrichter eben.

rmu schrieb:
> und ein paar Z-Dioden
> und Widerständen zur Strom- und Spannungebegrenzung

Damit meinst Du doch wohl die Ansteuerung (*), schreibst ja:

rmu schrieb:
> zur Strom- und Spannungebegrenzung an_den_Gates etc...

[(*) Du kannst wohl kaum (ernsthaft) einen ohmschen Spannungsteiler als
Abgriff für die Mittenanzapfung meinen. Da es ja um "Effizienz" geht.

Auch wirst Du wohl kaum eine Phase-Cut-(ob nun An- oder Ab- ist mir 
egal)-Steuerung in Betracht ziehen, um von 250VAC so viel weg zu 
schneiden, daß mit einem 350V- und recht-hoher-Kapazität-Elko (- und was 
weiß ich: sogar Drossel -) dann eine Gleichspannung auch von 10VDC 
möglich ist.

(Nicht vergessen: Er will ja auch bis zu 400VDC, um das "auch pulsen zu 
können" - das ist damit eh schon unmöglich. Aber das mal außen vor, bis 
hierhin.)]

Also - hast Du, wie gesagt, eine Schaltung für 
Mittelpunktgleichrichtung, einzig logische Versorgungsmöglichkeit eine 
mittenangezapfte Sekundärwicklung (die eine Spannung von mindestens 
10VDC nach GR bereitstellen kann - aber bis zu 400DC auch brächte...).

Und wegen des auch noch hohen Eingangsspannungsbereiches ... hülfe da 
nur noch ein (für DC-Eingang überbrückbarer) Stelltrafo, primär von 
wasweißich 10VAC bis halt 250VAC verstellbar

(da der TO ja - ohne genaueres zu nennen, wie schon ständig - 
wahrscheinlich auch noch mit 10VAC primär "wollen will/würde", schrieb 
ja "bis zu 250VAC"... ;-).

"Host mi?" :-)

Nur so ließe sich Dein Vorschlag (selbstverständlich mit 500V-FETS...) 
überhaupt realisieren. Denn (ich wiederhole):

Hätte er davor einen Schaltregler (AC/DC 0-250V in), aus dem ja schon DC 
kommt, braucht es doch, himmelnocheins, gar keine FETs mehr danach ...
also gilt Deine Idee eben nur für AC-Eingang.

(Sooo ...ich habe sicher nicht alles bedacht - warum auch, für pure 
Utopie. Aber Deinen Vorschlag vermag ich jetzt im Geiste grade nicht 
anders als so "vernünftig" umzusetzen...)

Wo liegt mein Fehler, rmu? (Ich bin schon gut angeheitert heute, Urlaub 
ist was großartiges - bin nicht traurig, wenn ich falsch liege. Eine Art 
"Lernprozess" mit Alk-Spiegel, der Alk baut welche ab, ich bau welche 
drauf...)

von coulomb (Gast)


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Hi,

wie wäre es mit einem Spannungsverdoppler, bei 22 Volt abschalten?

Grüße

von Gerd E. (robberknight)


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coulomb schrieb:
> wie wäre es mit einem Spannungsverdoppler, bei 22 Volt abschalten?

Der hilft Dir aber nix bei 10V DC, was vom TO gefordert wurde.

von rmu (Gast)


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hehe. das ist lustig. C.O.: i hob di net. k.a. was der trafo soll, vor 
allem bei DC???

Ich habs aufgezeichnet. Das ganze sich in Vollwelle vorzustellen bleibt 
als Hausaufgabe.

Selbst wenn die Schaltung irgendwie funktioniert, glaube ich nicht, dass 
das so wirklich Sinn macht ;-)

von rmu (Gast)


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Mist. Hab mich mit den zeners verzeichnet... da gehört ein Widerstand 
hin, und die Zener zur Spannungsbegrenzung zwischen Gate und Source. Der 
N-Mosfet ist auch verdreht eingezeichnet (G S vertauschen).

von C. O. (Gast)


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rmu schrieb:
> k.a. was der trafo soll, vor
> allem bei DC???

Für DC schrieb ich ja, der Trafo müsse (zweipolig)
überbrückbar sein (Relais z.B.).

Aber was macht Deine Schaltung, wenn 10VAC Eingang,
er aber 400VDC Ausgang will?

rmu schrieb:
> glaube ich nicht, dass
> das so wirklich Sinn macht ;-)

Ich - doch - auch - nicht. ;-)

Mal davon abgesehen, daß er aus kleiner Eingangsspannung ebenfalls große 
machen will, ist ja schon der Eingangsspannungsbereich zu viel für 
"Deine" Schaltung (Widerstände und Zener verheizen Energie ohne Ende).

Wenn also aktive GR, dann tatsächlich nur nach MaWins "Plan".
Also einen DC-DC für die Lowside, und 2 (je 1) für jeden der 2 
Highside-Sync-GR.

(Und halt wegen des V(in) und V(out) Bereiches mit 500V-FETs, dann 1.) 
nach dem GR dann ein Buck/Boost, oder 2.) vor dem GR "mein" Plan mit 
DC-AC-Relais-Umschaltung und Stelltrafo-Zeugs - allerdings dank 
"H-Brücken-GR" mit nur 1 Sekundärwicklung, was sehr viel näher an 
tatsächlich beschaffbarem ist.)

Ich wollte Dir ja nur vor Augen führen, wie absurd dieser ganze 
Forderungskatalog des TO ist - und daß Dein GR dafür ... noch irrealer 
ist, als alle anderen Lösungen.

rmu, wir sollten diesen Thread einfach vergessen.

Sam schrieb:
> Lothar M. schrieb:
>> Und welche Spannung mindestens brauchen?
>
> mindestens 9,5V DC am Ausgang, Obergrenze 400V DC (auch gepulst)
>
> Lothar M. schrieb:
>> Unabhängig von der Eingangsspannung?
>
> ja

Lothar, hast Du das schon gelesen? Welche "Eingriffe" willst Du denn am 
betriebenen Gerät machen, um mittels Diodengleichrichtung (und sonst 
nichts, wohlgemerkt) 400VDC aus 10VAC ((0,)1VAC??? ;-) er definiert ja 
kaum was genau...) zu machen?

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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C. O. schrieb:
> Lothar, hast Du das schon gelesen?
> Welche "Eingriffe" willst Du denn am betriebenen Gerät machen
Ich würde (wenn verfügbar) erst mal andere Geräte kaufen und schauen, 
wie die das gemacht haben. Man muss ja nicht jeden Fehler selber machen. 
Und dann würde ich die 2W hinterfragen. Und dann würde ich die 
definierten Grenzen hinterfragen.

Aber niemals würde ich hier nur wegen der extremen Untergrenze mit einem 
aktiven Gleichrichter anfangen. Mir scheint, hier ist das Problem an der 
falschen Stelle aufgeteilt. Oder die Parameter dieser Grenze sind gerade 
so ungünstig definiert, dass das ganze teuer und aufwändig werden 
muss...

von rmu (Gast)


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C. O. schrieb:
> Aber was macht Deine Schaltung, wenn 10VAC Eingang,
> er aber 400VDC Ausgang will?

Ich bin davon ausgegangen dass er 10VDC bis ca. 48VDC oder 90-250VAC am 
Eingang und irgendwas >8,6VDC am Ausgang haben will, das ganze mit 2W.


Vermutlich kann man dem Gerät zusätzliche Klemmen verpassen so dass man 
entweder 90-250VAC anklemmt oder 10-48VDC, das ist sicher günstiger als 
solche Klimmzüge, vor allem wenns nicht wegen 10^6er-Auflage um jeden 
Millicent geht.

Die DC-Seite kann man dann eh mit einem P-Mosfet als Verpolschutz 
versehen.

von Der Andere (Gast)


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rmu schrieb:
> Ich bin davon ausgegangen dass er 10VDC bis ca. 48VDC oder 90-250VAC am
> Eingang und irgendwas >8,6VDC am Ausgang haben will

Nein, er hat doch ganz klar sein Beispiel mit dem Hutschienen zeitrelais 
gebracht. Und das hat als Versorgungsspannung:
"12 - 240 V DC/AC Multispannungs-Eingang"

Das ist ja auch durchaus eine interessante Frage, wie mache ich so eine 
Versorgung für eben solche Hutschienengeräte. Ich hätte da jetzt auf 
Anhieb nichts zufriedenstellendes in Petto. Das muss ja auch halbwegs 
effizient werden, sonst kriege ich die Wärme aus so einem 
Hutschienengehäuse nicht weg.

Das Problem in dem Thread war nur daß der TO erst nicht herausgerückt 
hat was er denn konkret für ein Problem lösen will und 2. wie Lothar und 
Falk ja auch schon gesagt haben gleich diese m.E. erst mal unsinnige 
Forderung eines aktiven Gleichrichters gestellt hat.

von Sam (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Ich würde (wenn verfügbar) erst mal andere Geräte kaufen und schauen,
> wie die das gemacht haben. Man muss ja nicht jeden Fehler selber machen.
> Und dann würde ich die 2W hinterfragen. Und dann würde ich die
> definierten Grenzen hinterfragen.

Aufgrund der Analyse bisheriger Geräte scheint es sinnvoll zu sein, den 
Eingangsgleichrichter für niedrige Spannungen zu optimieren. Daraus 
resultierte auch die Eingangsfrage im Forum.

(Leider brach dann eine Diskussion los, ob die grundlegenden 
Anforderungen überhaupt technisch umsetzbar und sinnvoll sind. Obwohl 
das längst klar war und von mir auch mitgeteilt wurde, hatten wohl 
manche Teilnehmer mit dieser Information Probleme.)

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Sam schrieb:
> Aufgrund der Analyse bisheriger Geräte scheint es sinnvoll zu sein, den
> Eingangsgleichrichter für niedrige Spannungen zu optimieren. Daraus
> resultierte auch die Eingangsfrage im Forum.
Und jetzt der Knackpunkt: wenn das von den Marktbegleitern bisher noch 
keiner aktiv gemacht/geschafft hat, dann wirst du der Erste sein. Die 
gängigen und käuflichen Lösungen/Controller sind nicht für einen solchen 
weiten Bereich einsetzbar. Du wirst sie analysieren und adaptieren 
müssen.

Sam schrieb:
> Das Problem der Schaltreglers ist gelöst
Wenn dieses Problem schon gelöst wurde, und jetzt alles an einem 
einzigen Volt hängt, dann würde ich die bestehende Lösung dahingehend 
untersuchen, ob sie das auch noch packt...

: Bearbeitet durch Moderator
von Harald W. (wilhelms)


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Sam schrieb:

> (Leider brach dann eine Diskussion los, ob die grundlegenden
> Anforderungen überhaupt technisch umsetzbar und sinnvoll sind.)

Nun, technisch umsetzbar ist das schon (mit entsprechend
grossem Aufwand). Sinnvoll ist das allerdings nicht, da
dieser grosse technische Aufwand keinen technischen Vorteil
bietet. Normalerweise wird selbst bei eher simplen Schalt-
netzteilen mit Ausgängen >12V DC kein Synchrongleichrichter
eingesetzt, weil sich das einfach nicht lohnt. Aber:
Der To will sparen, koste es was es wolle. :-(

von Dieter W. (dds5)


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Der Andere schrieb:
> ... Beispiel mit dem Hutschienen zeitrelais
> "12 - 240 V DC/AC Multispannungs-Eingang"

Das ist ja schon ein alter Hut. Mein über 20 Jahre alter Braun universal 
Rasierer kann das auch.

Aber hier macht die Forderung nach dem niedrigen Dropout von nur 0,5V 
bei Ue 10V das ganze zur absoluten Herausforderung.

von Kioskman (Gast)


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Sam schrieb:
> Aufgrund der Analyse bisheriger Geräte scheint es sinnvoll zu sein, den
> Eingangsgleichrichter für niedrige Spannungen zu optimieren. Daraus
> resultierte auch die Eingangsfrage im Forum.

Lass mich Raten, dass ist dein allererstes Entwicklungsprojekt?

Mir wurde einmal gesagt: "Die beste Lösung für ein Problem ist sowohl 
technisch einfach als auch preiswert umzusetzen. Trifft dies nicht zu so 
ist die gewählte Lösung FALSCH."

Einen Synchron-Gleichrichter für eine Leistung von 2W einsetzen zu 
wollen ist absoluter unsinn. Sinnvoll ist der Einsatz vorallem bei hohen 
Strömen (z.B. >10A).

von Sam (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> dann wirst du der Erste sein.

Ich denke, hier im Forum gibt es viele, die als erstes eine neue 
Lösung/Teillösung marktfähig gemacht haben. Das Ganze nennt sich 
Fortschritt.
Warum sollte man es also nicht versuchen?

von Sam (Gast)


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Kioskman schrieb:
> Lass mich Raten, dass ist dein allererstes Entwicklungsprojekt?

Nein, Dir ist mit hoher Wahrscheinlichkeit schon einiges begegnet, wo 
ich meine Finger mit dran hatte.

von walter zabel (Gast)


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von Sam (Gast)


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walter zabel schrieb:
> LT4320

Danke für den Tipp.

Das Datenblatt liegt schon bei mir auf dem Schreibtisch, leider reicht 
die Spannungsfestigkeit nicht aus und der Preis ist auch etwas hoch.
Außerdem müsste ich bei einem Brückengleichrichter nicht alle vier 
Dioden, sondern nur zwei Dioden aktiv auslegen.

von Harald W. (wilhelms)


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Dieter W. schrieb:

> Das ist ja schon ein alter Hut. Mein über 20 Jahre alter Braun universal
> Rasierer kann das auch.

Da sind die Ladezeiten bei 12V aber deutlich länger.

von Kioskman (Gast)


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Sam schrieb:
> Nein, Dir ist mit hoher Wahrscheinlichkeit schon einiges begegnet, wo
> ich meine Finger mit dran hatte.

Und was wäre das?

von Der Andere (Gast)


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Sam schrieb:
> Kioskman schrieb:
>> Lass mich Raten, dass ist dein allererstes Entwicklungsprojekt?
>
> Nein, Dir ist mit hoher Wahrscheinlichkeit schon einiges begegnet, wo
> ich meine Finger mit dran hatte.

ROFL

Da bleibt nur noch:

<o,))))))><

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Sam schrieb:
> Lothar M. schrieb:
>> dann wirst du der Erste sein.
> Ich denke, hier im Forum gibt es viele, die als erstes eine neue
> Lösung/Teillösung marktfähig gemacht haben. Das Ganze nennt sich
> Fortschritt.
Danke, dass du mich an meine 5 Patente erinnerst...  ;-)
> Warum sollte man es also nicht versuchen?
Sag ich doch: pack es an, eine fertige Lösung gibt es nicht.

Sam schrieb:
> walter zabel schrieb:
>> LT4320
> Danke für den Tipp.
> Das Datenblatt liegt schon bei mir auf dem Schreibtisch, leider reicht
> die Spannungsfestigkeit nicht aus
Weiß ich seit 3 Jahren. Cooles Ding und sogar solange 230V-fest, bis die 
Sicherung fliegt. Deshalb schrieb ich das mit den "käuflichen 
Controllern"...

Sam schrieb:
> Dir ist mit hoher Wahrscheinlichkeit schon einiges begegnet, wo ich
> meine Finger mit dran hatte.
Du isst mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit Produkte, die 
eine meiner Steuerungen produziert hat... ;-)

von Sam (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Du isst mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit Produkte, die
> eine meiner Steuerungen produziert hat... ;-)

Sehr gut möglich :)

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