Hallo, ich möchte wegen dem geringeren Spannungsabfall eine Gleichrichter- Brücke mit Schottky-Dioden (1N5817 1A 20V) aufbauen. Die Versorgung liefert ein era EI 30/18 Trafo mit 9V (leerlauf 13,8V). Die Spannung der Diode mit 20V liegt schon sehr knapp an der Spitzen- spannung der Versorgung. Kann es da zu Problemen kommen, oder sind die Dioden etwas tollerant. Kurzzeitig könnten auch aus dem Netz Spannungsspitzen kommen, könnte dies zur sofortigen Zerstörung der Dioden führen. Viele Grüße Jürgen
Hallo Jürgen, das ist wirklich zu knapp. Ich würde auf jeden Fall eine Nummer höher Gehen 1N5818 (30V) oder 1N5819 (40V) dann bist Du auf der sicheren Seite. Auch wenn die Dioden nicht gleich bei der ersten Überspannungsspitze ausfallen, dann doch vielleich bei der 10. oder 100. Das ist halt eine Frage der gewünschten Zuverlässigkeit der Gerätes. Jörg
Wenn ich mich rechte erinnere, müssen die Dioden die doppelte Scheitelspannung aushalten. Ich bin aber gerade zu faul, um das nochmal genau in meinem Bauelemente-Skript nachzuschlagen, sorry.
Ab und zu sieht man keramische Kondensatoren mit ca. 100nF parallel zu den Dioden. Sie sollen diese Spitzen fernhalten / abschwächen. VDRs oder passende Überspannungsableiter (surge protectors) eignen sich genauso. Schottkys mit höherer Spannung haben allerdings einen höheren Spannungsabfall. Ähnlich wie der Rdson bei FETs. Nur ein kleiner Tip (Tipp?) nebenbei: tolerant hat nichts mit toll zu tun und wird deshalb mit einem L geschrieben.
Die 100nF haben eigentlich einen anderen Zweck: Normale Dioden leiten noch einige 10us weiter, obwohl sie bei der anliegenden Spannung schon sperren müssten. Das kann zu einem starken Stromfluß führen, der relativ abrupt endet und so Störungen verursacht.
Hallo, @Profi: Wäre aber toll gewesen. Deshalb fiel meine erste Wahl ja auch auf die 1N5817. Die Leerlauf Scheitelspannung am Trafo hat ca. 30 - 35V von positiven Scheitel zu negativem Scheitel. Wäre dann entsprechend den Angaben von Frank eine 1N5819 (40V)die Richtige Wahl? Betriebssicherheit ist mit das wichtigste Kriterium. Jedoch muss auch der Spannungsabfall am Gleichrichter möglichst klein bleiben. Der momentan verwendete DIL-Gleichrichter wird ziemlich warm (70°C). Auch der Trafo erreicht ca. 65°C. Bei konsequenter Vermeidung von Spannungsverlusten (Schottky-Dioden im Gleichrichter, Relaisschaltung mit FET) könnte ich die Trafospannung noch auf 6V Reduzieren, was die Wärmeentwicklung weiter verringert. Mein Gerät soll Brennstoff einsparen und nicht durch Elektroheizung ersetzen. Jürgen
Mittelpunktgleichrichter spart 2 Dioden nebst deren Durchflussspannung ein. Alternative: Passendes Schaltnetzeil aufgabeln.
hat aber andere Nachteile. -Trafo wird wärmer bzw muss grösser ausgelegt werden -doppelte Sperrspannungsbeanspruchung der Dioden -man spart nur 1x die Flussspannung ein
Beim Brückengleichrichter müssen die Dioden nur die einfache Scheitelspannung sperren. 30 V wären also ausreichend. Die Flußspannung läßt sich noch reduzieren, indem man stärkere Dioden, z.B: 3 A, nimmt. noch besser ist es, die Trafospannung etwas höher zu wählen und einen Schaltregler nachzuschalten. Jörg
Hallo, @crazy horse + Jörg R. + A.K. "hat aber andere Nachteile. -Trafo wird wärmer bzw muss grösser ausgelegt werden" genau daß will ich vermweiden "-doppelte Sperrspannungsbeanspruchung der Dioden" erforderliche Diode hat größeren Spannungsabfall "-man spart nur 1x die Flussspannung ein" wäre erwünscht Wenn ich Vor- und Nachteile abwäge wird wohl der Brückengleichrichter mit 1N5818 (1A,30V)oder 1N5822 (3A,40V) die vorteilhafter Lösung sein.? Gibt es noch weitere Möglichkeiten im Bereich der Stromversorgung die Wärmeentwicklung zu reduzieren. Die Baugröße des Trafos kann nicht vergrößert werden (Hutschinengehäuse). Schaltnetzteil ist wegen Baugröße und Kosten weniger interessant. Der Spannungsregler für den 5V-Teil ist kein Problem (Külkörper vorh.) Verbrauchger wie Relais(Fin34.51 12V) und Prozessor mit sonstiger Elektronik sind schon minimal oder nur schwer änderbar. Ich denke an Induktivitäten, Widerstände, Kondensatoren im Primär- oder Sekundärkreis des Trafos. Die Ausgangsleistung soll natürlich nicht(minimal) verringert werden. Jürgen
Die Ursache für die Erwärmung ist m.E. der geringe Stromflusswinkel, gerade wenn hohe Kapazitäten eingesetzt werden. http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-390282.html http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-295004.html Deshalb gefällt mir Jörgs Vorschlag am besten: höhere Spannung, kleinerer C (-> größerer Stromflusswinkel), Schaltregler für 5V. Gibt es winzig klein mit hohem Wirkungsgrad, brauchen nur noch eine Spule, evtl. eine Diode. Oder ein Schalt-Steckernetzteil, z.B. für Handy 5V 1A gibts genug bei epay.
@Jürgen die Möglichkeiten sind da weitgehend ausgeschöpft. Du könntest nach besonders verlustarmen Trafos suchen. Auch da gibt es noch große Unterschiede. Relais kann man verlustarm betreiben, indem man den Haltestrom reduziert. Das geht aber nur in vibrationsarmer Umgebung. Jörg
Hallo, Wenn der Trafo 65°C erreicht (wo und wie bei welcher Trafoausführung gemessen?), ist er imho schon an seiner Belastbarkeitsgrenze angelangt. Der "dickste" EI 30 bei C.. hat 2,8VA. Der Wirkungsgrad dürfte nicht höher sein als bei EI42 mit 0,4 entsprechen also ~1,1 -1,2W. Bei 9V ergibt das einen sekundären Trafostrom von ca. 130mA. Durch die kapazitive Last gilt ( z.B. nach H.-J. Meyer, Stromversorgungen für die Praxis) ein Reduktionsfaktor von 1,2, bleiben um die 110mA für den eigentlichen Verbraucher übrig. Reicht das aus? Übrigens gibt es nicht nur bein grossen "C" Hutschienentrafos mit 10VA und 17,5mm Breite. Das ist bestimmt weniger als der EI30 Kern, oder? Nur mal aus Interesse: Welche Belastbarkeit hat denn der DIL-Gleichrichter? Arno
Eventuell bringt es ja auch etwas, den Gleichrichter als aktiven Gleichrichter mit Fets o.ä aufzubauen.
Hallo, einige Angaben zu den Bauteilen: Trafo: era EI 30/18 2,3VA 9V 256mA TA70° C/B Gleichrichter: B80C800 DIP Elko: 100uF/25V Spannungsregler: L7805CV TO-220 Elko nach Spannungsregler: 470uF/16V Relais: Fin 34.51 12V Ri 848Ohm Arbeitsbereich: 0,7-1,5Un (8,4V-18V) Der Versorgungsstrom wird Aufgeteilt in einen ungeregelten Bereich für die Relais (10 - 14,2V/110mA) und einen gergelten bereich für den Prozessor und Display mit 5V/50mA Wenn alle 8 Relais schalten werden 160mA bei 10V verbraucht. Das Ganze ist in einem Hutschinengehäuse mit 105mm untergebracht. Bei einer Umgebungstemperatur von 20°C erreicht das Gehäse an der wärmsten Stelle ca.40°C dabei wird der Trafo ca 65°C warm. Gewünscht ist ein Auslegung für eine Umgebungstemperatur bis 40°C. Beim derzeitigen Aufbau ergibt sich dann voraussichtlich ein Gehäusetemperatur von ca. 60°C und eine Trafotemperatur von ca. 85°C. Im Datenblatt für den Trafo steht, das sich die Angabe TA70 auf die Umgebungstemperatur bezieht.In meinem Fall wird die Umgebungs- temperatur nicht wesentlich von der Trafotemperatur abweichen. Der Betrieb würde dann nichtmehr innerhalb der Spezifikation erfolgen. Da der Größte Stromverbraucher die Relais sind, und diese ohnehin nicht mit einer gereglten Spannung versorgt werden, wird wohl ein Schaltregler keine wesentliche Verbesserung bringen. Trafos mit besserem Wirkungsgrad kann ich bei meinen Lieferanten (Reichelt,Conrad,Farnel) leider auch nicht finden.(wäre für Hinweise sehr dankbar) Ich werde demnächst einige Versuche mit verschidenen Trafospannungen, Elkos und Gleichrichtern machen. Jürgen
@Jan Man kanns auch übertreiben. Dazu käme dann noch eine Ansteuerschaltung. Solange es sowas nicht als kleines billiges IC fertig zu kaufen gibt, macht ein aktiver Gleichrichter in dieser Leistungsklasse kaum Sinn. Jörg
Neuer Vorschlag: bipolare Relais, brauchen nur zum Umschalten Strom. Gibt es mit einer Spule und mit zwei Spulen. Oder Stromstoss-Schalter / -Relais FlipFlop (erfordert Rückmeldung) Oder Solid State Relais Oder MOC + Triac Oder MOC + 230VAC-Relais Oder die Relais mittels Soft-PWM mit 100% anziehen lassen und mit 70% angezogen halten (Stromfluss in den 30% über die Freilaufdiode).
Ist schon ein wenig spät: ich meine bistabile Relais. Bürklin und Reichelt haben da einiges. Mit MOC meine ich MOC3020, MOC3021, MOC3023, MOC3041, MOC3043 Weitere Möglichkeiten: einen Trafo mit 2x 6V in Reihe schalten, an die äußeren Pins einen Brückengleichrichter, am Mittelpunkt kannst Du die halbe Spannung abgreifen für ein LowDrop-5V-Regler. Oder: einen 1x6V-Trafo und für die Relais einen Spannungsverdoppler. Noch eine Idee: die 12V für die Relais gar nicht oder kaum glätten, Wenn sie brummen, evtl. 24VAC Relais verwenden, die haben einen Kurzschlussbügel, welcher das Magnetfeld in der stromlosen Zeit aufrecht erhält. Also mit 6 Dioden arbeiten: 2 für Gnd 2 für 12V 7805 (mit ausreichendem C) 2 für 12V Relais (ohne / mit kleinem C)
bipolare Relais wären sicher eine Lösung, aber auch eine kostengünstige? Weiss ich nicht, als ich mich mal damit beschäftigt habe, waren sie sehr teuer. Ansonsten wirst du das Wärmeproblem auf konventionellem Weg kaum lösen können, 40° zul. Umgebungstemperatur ist für ein Schaltschrankgerät schon mächtig knapp, z.T. wirds da deutlich wärmer. Und wenn man dann noch aufpassen muss, wo im Schrank das Teilchen eingebaut wird... Üblicherweise gibts doch im Schaltschrank eine Steuerspannung von 12V, meist 24V oder seltener 48V. Kann man da nichts machen? Ansonsten, wenn es für 230V sein muss, nimm den Traco TMS06, idealerweise gleich für 5V. Ist nicht viel grösser als dein Trafo, und du brauchst keine ext. Gleichrichtung/Siebung/Regelung mehr. In der Summe wirds eher kleiner. Wenn es was professionelles für industriellen Einsatzz werden soll, würde ich da nicht an der falschen Stelle sparen. Da zählt Zuverlässigkeit noch was. Mit einer geradeso auf Kante gestrickten Auslegung wirst du auf die Nase fallen.
Der Trafo bringt aus den 2,3VA selbst bei ohmscher Belastung gerade mal 1W zustande. Das reicht einfach nicht aus. Wie hoch ist eigentlich die vorgesehene Lebensdauer des Geräts? Spass beiseite: Zum Beispiel: Conrad BestNr 51 09 53-7S Kostet zwar 39 Euro als Einzelstück, ist aber fertig, geprüft und vor allem ausreichend dimensioniert. Ähnliches und preiswerteres gibt es bestimmt auch bei anderen Anbietern. Suche und Sieh: http://www.google.de/search?hl=de&q=AC%2FDC+Netzmodule&btnG=Google-Suche&meta=cr%3DcountryDE Arno
Hallo, danke für die Hilfe. Ich habe jetzt bei RECOM einige Muster bestellt (RAC05-12SB und R-785.0-05). Diese passen von der Baugröße noch ganz gut auf mein Layout. Zur Betriebsdauer: mindestes 5 Jahre, 20 Jahre wären gut, nach 30 Jahren wird es mich nicht mehr tangieren. @crazy horse Die Steuerung kommt mit ein paar Schaltern und Sicherungen in einen Installations-Kleinverteiler; mit zusätzlicher Wärmeentwicklung ist nicht zu rechnen. Wer schon mal einen Regler mit einem Klemmraum von 3cm x2cm x2cm für für 4 Kabel anschließen durfte, wird diese Lösung begrüßen. @Arno H. der Trafo gibt unter Nennbedingung schon die 2,3VA (ca.2,3W) ab, nur wird er dann auch schon bei freier Konvektion ohne Gehäuse ca. 60°C warm. Meine Schaltung braucht bei 10V nur 160mA (1,6W). Mein ursprünglicher Gedanke war, durch eine Verringerung der Spannungsverluste im Gleichrichter, eine gerade noch ausreichend hohe Arbeitsspannung für die Relais zu erhalten, auch wenn ich statt des 9V Trafos einen 6V Trafo verwende. Durch die verringerte Versorgungs- spannung würde sich auch die Leistungsaufnahme der Schaltung (Relais) verringern. Wie empfohlen werde ich jetzt einen Schaltregler einsetzen. Viele Grüße Jürgen
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