AC/DC Netzteil als DC/DC Wandler missbrauchen

[Sébastien M. (sebi211)]

Hallo liebe uC Community

Ich bin aktuell für ein Projekt auf der Suche nach einem DC/DC Wandler:
Vin: 75VDC - 250VDC
Vout: 24V oder 12V
Pout: 10W - 20W

Der Bereich der Eingangsspannung schränkt die Auswahl stark ein. Eine 
Lösung mit zwei DC/DC Wandlern und gewisser Intelligenz wäre machbar. 
Jedoch ist dies kostspielig.

Nun komme ich zu meiner Frage: was sind die Nachteile einen AC/DC 
Wandler zu verwenden und diesen mit DC zu betreiben. Diese haben einen 
ziemlich grossen Bereich was die Eingangsspannung betrifft und wären 
optimal für die Applikation.
Könnte es hierbei noch EMV technische Probleme geben?

Gruss Sebi

[DCDC (Gast)]

Hi,

meinst Du mit AC/DC Wandler fertige Module von der Stange oder willst Du 
dass selber entwickeln? Wenn entwickeln, dann wäre das hier der 
klassische Fall für einen Sperrwandler im diskontinuierlichen 
Betriebsmodus (evtl. Quasiresonant z.B. 
https://www.ti.com/tool/PMP10200). Tatsächlich wird das manchmal mit 
Brückengleichrichter und Eingangselko auch als AC/DC Wandler angeboten 
(https://www.ti.com/tool/PMP30280), obwohl eigentlich der 
Brückengleichrichter der AC/DC Wandler ist und der Sperrwandler dann in 
Serie ein DC/DC Wandler ist. Das kannst Du normalerweise ohne Probleme 
nehmen, wenn ein fertiges Modul vorhanden ist. Theoretisch solltest Du 
keine Nachteile haben (außer etwas reduziertem Wirkungsgrad durch den 
Gleichrichter). Wie sich das EMV-mäßig auswirkt, hängt ohnehin noch von 
anderen Faktoren ab (Gehäuse?, Leitungen? etc).

Gruß DC/DC

[Millan_03 (Gast)]

Sébastien M. schrieb:
> was sind die Nachteile einen AC/DC
> Wandler zu verwenden und diesen mit DC

Schau dir mal die Schaltung eines Steckernetzteils an.
Was wird mit der AC Netzspannung gemacht?

Das funktioniert schon.

[Helmut K. (hk_book)]

TRACO hat Netzgeräte mit Universal-Eingängen, die sowohl für AC- als 
auch DC-Einspeisung konstruiert sind. Bespiele in dieser 
Leistungsklasse: Serie TML, TML-C und TCL. Allerdings gehen die nur bis 
85VDC ´runter. Möglicherweise funktionieren die aber auch noch bei 75V, 
wenn die Leistung nicht voll ausgeschöpft wird.

[Carsten B. (cbr)]

Die 75 V DC sind kritisch. Die meisten Schaltnetzteile arbeiten ab 85V 
AC d.h. im Zwischenkreis sind dann 120V DC. Mit 75V DC im Zwischenkreis 
kann das SNT Probleme bekommen bei voller Leistungsabnahme. 
Wahrscheinlich ist dann auch der Gleichrichter bei den daraus 
resultierenden, höheren Eingangsströmen überlastet.

Guter Tipp:

Helmut K. schrieb:
> Serie TML, TML-C und TCL. Allerdings gehen die nur bis
> 85VDC ´runter. Möglicherweise funktionieren die aber auch noch bei 75V,
> wenn die Leistung nicht voll ausgeschöpft wird.

[Jim E. (Gast)]

Sébastien M. schrieb:
> Vin: 75VDC - 250VDC
> Vout: 24V oder 12V
> Pout: 10W - 20W

Probier einfach mal einige 12V Wandwarzen(für 3,5" HDD, etc) aus.
Bei mir funktionieren einige ab 40V=

[Malzbier (Gast)]

DCDC schrieb:
> ...oder willst Du das selber entwickeln?

Nicht doch, keinesfalls.

Sébastien M. schrieb:
> Nun komme ich zu meiner Frage: was sind die Nachteile einen AC/DC
> Wandler zu verwenden und diesen mit DC zu betreiben. Diese haben einen
> ziemlich grossen Bereich was die Eingangsspannung betrifft und wären
> optimal für die Applikation.

Nahezu unverkennbar: TO plant Verwendung eines fertigen AC-DC-Moduls,
da doch niemand (auch nicht der fachbegrifflich völlig unerfahrene
Kandidat) seine Eigenentwicklung eines DC-DC nur wegen des -zu besagten
AC-DC-Wandlern- similaren V_in-Bereiches plötzlich "AC-DC-..." nennt.
(Höchstens als eine Art Arbeitstitel, dann mit "Wie ein ..." davor?)

Da hast Du Dich durch Übervorsicht auf's Glatteis führen lassen. :)
Der TO braucht ein "Weitbereichseingangs-" Netzteil, wie @Helmut K.
und @Carsten B. mittlerweile auch schon andeuteten/ausführten.

Carsten B. schrieb:
> 75VDC sind kritisch. Die meisten Schaltnetzteile arbeiten ab 85VAC

Einige wenige erlauben bis 80VAC hinunter bei voller Ausgangsleistung:

https://www.mouser.de/Power/Power-Supplies/AC-DC-Power-Modules/_/N-dv0g5?P=1yx5k7vZ1y95uawZ1y95ubhZ1y95ub8Z1y95ubeZ1y95ubtZ1yynil3Z1yxt7ffZ1yxt791Z1yxt790&Rl=axgi2ZerbiZ1yzven4Z1z0wdikSGT&Ns=Pricing|0

> d.h. im Zwischenkreis sind dann 120V DC.

...weshalb der je P_out nötige Strom um den Scheitelfaktor geringer
ist bei AC-Eingang - und umgekehrt eben höher bei DC.

Erst bei höherer Ausgangsleistung (und daher vorhandener aktiver PFC)
wird dieses Problem abgemildert (der Scheitelfaktor also ausgehebelt).

[MaWin (Gast)]

Sébastien M. schrieb:
> sind die Nachteile einen AC/DC Wandler zu verwenden und diesen mit DC zu
> betreiben

Wenn der Eingangsspannungsbereich (Wechselspannung muss in 
Spitzenspannung umgerechnet werden) passt, und keine aktive PFC verbaut 
ist (bei der Leistung eher nicht), musst du auf die Diodenbelastbarkeit 
des Netzgleichrichters achten: besteht der aus 4 einzelnen Dioden, 
verteilt sich die Verlustwärme nicht mehr auf 4, sondern konzentriert 
sich auf 2. Je nach dem, wie knapp wie auf Kante genäht waren, kann man 
nur noch die halbe Leistung aus dem Netzteil ziehen.

[Y. Z. (r4pt0r)]

Moin,

einige Schaltnetzteile von Phoenix Contact sind für 
DC-Eingangsspannungen
ausgelegt.

https://www.phoenixcontact.com/online/portal/de/?uri=pxc-oc-itemdetail:pid=2904600&library=dede&pcck=P-22-03-01-01&tab=1&selectedCategory=ALL

Die haben auch DC/DC-Wandler im Angebot die einen Spannungsbereich von 
96V bis 110V abdecken.

https://www.phoenixcontact.com/online/portal/de/?uri=pxc-oc-itemdetail:pid=2905010&library=dede&pcck=P-22-05-01&tab=1&selectedCategory=ALL

[Malzbier (Gast)]

Nochmal zusammengefaßt:

Ein NT für U_in(min)=110VAC (ca. 150VDC, minimal abgerundet: Faktor 2)
wird @ 75VDC 2fachen Strom aufnehmen wollen - hieße bisher 2*P_out.

Einzeldioden (Worst Case, genaueres nur im Datenblatt) sorgten dann
insgesamt für Vervierfachung der nötigen Nennausgangsleistung.