Von Texas Instruments gibt es eine Schaltung zu einer
Spannungsversorgung aus einem 3-phasigen Netz mittels
Kondensatornetzteil, Application Report SLAA391.
Die Dimensionierung ist soweit klar, auch dass die Kondensatoren X2 sein
müssen.
Aber was sind die L1 bis L3 "ferrite" an den Phasen? Ist das sowas:
https://3.imimg.com/data3/FS/SN/MY-6010684/ferrite-beads-250x250.png
Wofür sind die da?
Und warum ist L4 mit 4mH so groß gewählt?
Auf welche Spannung sollte man VZ1 bis VZ3 auslegen?
Karl schrieb:> Und warum ist L4 mit 4mH so groß gewählt?
Kondensatornetzteile haben den grossen Nachteil, das der Blindwiderstand
des C mit der Frequenz sinkt. Transienten/Spikes auf dem Netz gehen also
'ungebremst' durch den Kondensator. Dem soll die Drossel entgegenwirken,
deren Imepdanz ja mit der Frequenz ansteigt. In geringerem Maß tun das
auch die drei kleinen Drosseln.
Karl schrieb:> Auf welche Spannung sollte man VZ1 bis VZ3 auslegen?
Ich würde so etwa 300V~ dimensionieren - kann auch etwas mehr sein. Wenn
man die Spannung zu niedrig ansetzt, blasen etwaige Transienten den
Dingern immer wieder das Lebenslicht aus.
Ich dachte für Schutz gegen zu hohe Ströme bei Transienten sind
hauptsächlich die Reihenwiderstände da.
Idee: Wenn ich das Kondensatornetzteil wie in einem anderen Thread
diskutiert wird durch ein Schaltnetzteil ersetze, bräuchte ich nur 3
Dioden, dann für Netzspannung ausgelegt, und könnte neben den
Kondensatoren und Reihenwiderständen auch die Drossel L4 weglassen? L1
bis L3 dann drinlassen?
Matthias S. schrieb:> Kondensatornetzteile haben den grossen Nachteil, das der Blindwiderstand> des C mit der Frequenz sinkt.
Hi,
habe gerade so einen Fall.
Etwa 10 Jahre lang hat die Schaltuhr im Bild klaglos Ihren Dienst
versehen.
Jetzt wollte ich vor zwei Wochen die Weihnachtsbeleuchtung damit
schalten.
Dazu musste ich sie aus ihrer angestammten Steckdose nehmen.
Komisch, sobald ich sie in die andere Steckdose steckte, schnarrte das
Relais und die "on" LED leuchtete ständig.
Batteriewechsel brachte nichts, die alte Batterie war auch noch voll.
Erst in in der anderen Steckdose eingesteckt, konnte ich die Uhr neu
"programmieren".
OK. dann schaltete sie wie gewohnt ohne Probleme.
Jetzt habe ich die Weihnachtsbeleuchtung abgebaut, und wieder dasselbe
Problem.
Der Übeltäter war schnell gefunden.
Der C im Kondensatornetzteil 0,33 uF hatte nur noch 159 nF. Nach
Austausch kam das "Schnarren" nicht mehr vor.
Dieser Vorfall bestätigt irgendwie meine Abneigung gegen
Kondensatornetzteile.
Kann sein, dass der Kondensator durch zahlreiche Spikes im Netz und
damit verbundenen "Selbstheilungsprozessen" mit der Zeit seine Kapazität
mehr und mehr verloren hat. Auch fällt mir auf, dass der jetzt neue
eingesetzte mindestens für 275V ausgelegt ist. Wir hatten ja, wie
berichtet, zeitweise im Sommer hier ca. 260 V Netzspannung. Das tat dem
250V Kondi bestimmt nicht gut.
ciao
gustav
Karl schrieb:> Ich dachte für Schutz gegen zu hohe Ströme bei Transienten sind> hauptsächlich die Reihenwiderstände da.
Nö. Ein ohmscher Widerstand lässt bei Transienten ja nur linear
proportional mehr Strom durch und ist nicht frequenzabhängig. Der
Frequenzabhängigkeit des C wirkt die Spule durch ihre gegenteilige
Impendanz entgegen.
Ein C bei 50Hz hat 100mal so viel Blindwiderstand wie bei 5kHz und
belastet im o.a. Fall bei einer Spitze mit dieser Frequenz die Z-Diode
recht ordentlich. Nun lass da mal eine 100kHz Transiente anstehen...
Das gemeine Kondensatornetzteil besteht also aus einem Hochpass, dem die
Drossel gegensteuern soll.
Trotz Sternschaltung, bitte die Kondensatoren mit Festigkeit für 400V
(AC, Wechselstrom) auslegen (z.B. für Fehlerfall einer Phase). Eine
Feinsicherung für jede Phase wäre noch sinnvoll. Die Zenerdiode sollte
im Falle eines Kondensatordurchbruches so viel Strom führen können, dass
die Sicherung auch sicher auslöst.
Matthias S. schrieb:> Ein ohmscher Widerstand lässt bei Transienten ja nur linear> proportional mehr Strom durch und ist nicht frequenzabhängig.
Schon, aber im ungünstigsten Fall - auf Scheitelspannung geladener
Kondensator wird im Moment des entgegen gepolten Scheitels zugeschalten
- stehen da 650V drüber und der Stromimpuls wird auf 1A begrenzt.
Spannungsspitzen über der Scheitelspannung sollten ja die VDRs
wegnehmen. Die es in einem "normalen" Kondensatornetzteil, z.B.
LED-Lampe, nicht gibt.
Dieter schrieb:> Die Zenerdiode sollte> im Falle eines Kondensatordurchbruches so viel Strom führen können, dass> die Sicherung auch sicher auslöst.
Ich hab schon überlegt, ob hier eine Transorb-Diode besser wäre.
Karl schrieb:> Schon, aber im ungünstigsten Fall - auf Scheitelspannung geladener> Kondensator wird im Moment des entgegen gepolten Scheitels zugeschalten> - stehen da 650V drüber und der Stromimpuls wird auf 1A begrenzt.
Ich nehme mal an, das TI den Vorschlag sowieso nur als Note versteht,
denn es fehlen z.B. auch die Entladewiderstände über jedem Kondensator.
Ganz allgemein finde ich ein Kondensatornetzteil für 3 Phasen sowieso in
99% der Fälle Unsinn, denn es reicht ja eine Phase, um so eine geringe
Leistung, wie sie da rauskommt, zu gewinnen. Was will man also damit?
Ausfallsicherheit? Dann nimmt man sowieso kein solches Netzteil, sondern
ein richtiges, bei dem weniger die Gefahr besteht, das es einfach von
alleine kaputt geht.
Matthias S. schrieb:> Ganz allgemein finde ich ein Kondensatornetzteil für 3 Phasen sowieso in> 99% der Fälle Unsinn, denn es reicht ja eine Phase, um so eine geringe> Leistung, wie sie da rauskommt, zu gewinnen. Was will man also damit?> Ausfallsicherheit? Dann nimmt man sowieso kein solches Netzteil, sondern> ein richtiges, bei dem weniger die Gefahr besteht, das es einfach von> alleine kaputt geht.
In der AN gehts es um einen Drehstromzähler!
hinz schrieb:> In der AN gehts es um einen Drehstromzähler!
Das ist ja umso schlimmer :-P Gut, das ich das nicht gelesen habe, sonst
bräuchte ich gleich wieder meine Tabletten :-)
hinz schrieb:> In der AN gehts es um einen Drehstromzähler!
Aus welchem Jahrtausend stammt diese Idee? Im Zeitalter von
Schaltnetzteilen, LED-Lampen und anderen bösen Verbrauchern mit steilen
Flanken wird der Kondensator wohl "mit etwas mehr" als schönen 50Hz
sinusförmig belästigt werden.
Matthias S. schrieb:> denn es reicht ja eine Phase, um so eine geringe> Leistung, wie sie da rauskommt, zu gewinnen. Was will man also damit?
Im anderen Thread steht was von einer Phase und diese mit 70%
Nennspannung. Deswegen sind anscheinend die Kondensatoren so gnadenlos
überdimensioniert.
Ich tendiere auch eher zu den kleinen Meanwell-Switchern. Im Leerlauf
75mW gegenüber 300mW Verlust an der Zenerdiode, dabei mit 600mA
gegenüber 20mA würde sogar ein beleuchtetes Display erlauben und die 3
X2 Kondensatoren und die Vorwiderstände nehmen gut so viel Platz weg wie
der Switcher.
oszi40 schrieb:> Aus welchem Jahrtausend stammt diese Idee?
Unter der Beschreibung von TI steht März 2008.
Karl B. schrieb:> Komisch, sobald ich sie in die andere Steckdose steckte, schnarrte das> Relais und die "on" LED leuchtete ständig.
OK,
es hätte auch schlimmer kommen können, die Kontakte hätten flattern
können und den Verbraucher so mit Schmor-Wackelkontakt schalten und
damit einen sog. "seriellen Lichtbogen" entstehen lassen können.
Wieder ein Fall für den "neuen" AFDD-Schalter.
Möchte nicht wissen, wie viele Schaltuhren, um die sich keiner kümmert,
nicht mehr sauber kontaktieren.
Auch die, die im Verteilerschrank eingebaut sind, haben wegen der
Platzprobleme oft Kondensatornetzteile, die, wie man, sieht
Alterungserscheinungen zeigen.
ciao
gustav
Dieter schrieb:> Trotz Sternschaltung, bitte die Kondensatoren mit Festigkeit für 400V> (AC, Wechselstrom) auslegen (z.B. für Fehlerfall einer Phase). Eine> Feinsicherung für jede Phase wäre noch sinnvoll. Die Zenerdiode sollte> im Falle eines Kondensatordurchbruches so viel Strom führen können, dass> die Sicherung auch sicher auslöst.
Skurrile wirklichkeitsfremde Vorschläge. Ein X2 Kondensator hält sowieso
2500V aus, und normale z.B. MKS mit 400V würden die Dauerbelastung nicht
ertragen und den surge nicht überstehen, die Funktion deiner
Feinsicherung übernimmt normalerweise der sowieso nötige
Spitzenstrombegrenzungswiderstand als Sicherungswiderstand, und keine
Z-Diode überlebt den Abschaltstrom einer Haussicherung, zumal der schon
genannte Strombegrenzungswiderstand sowieso auf geringere Ströme
limitiert - immer noch zu viel als Diodendauerstrom bis zum Auslösen des
Sicherungswiderstandes, aber er erlaubt der Z-Diode zumindest den
Einschaltspitzenstrom zu überstehen - aber nur in Zusammenarbeit mit dem
parallelgeschalteten Elko.
Rechne deine Wunschmärchen einfach mal mit LTSpice durch um zu sehen,
wie weit deine Anforderungen überschritten werden und wie viel Mühe man
schon hat, den normalen Betrieb des Kondensatornetzteils innerhalb der
Bauteilspecs zu halten.
SLAA391_cap_supply.png
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