Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Sichere Spannungsversorgung mit Netzteil


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von Sefco (Gast)


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Guten Tag Zusammen,

ich würde gerne ein empfindliches HF Bauteil mit 5-12 V DC @ 150 mA 
sauber & sicher betreiben. Hierzu habe ich mir folgendes Netzteil 
rausgesucht:
https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/D500/ANS_APS2250L_DS-DE.pdf

Unter "sauber&sicher" betreiben stelle ich mir vor, dass die Spannung 
zunächst mal keine Schaltreglerfrequenzen oder ähnliches beinhaltet. 
Schutzfunktionen wie Verpolungsschutz, Überspannungsschutz oder 
Strombegrenzung wären wünschenswert.

Kann jemand eine "Standardschaltung" empfehlen die mit moderatem Aufwand 
Schutz und Filterfunktionen realisiert?

Alternativ ist die Frage, ob das vorgeschlagene bereits 
spannungsstabilisierte Netzteil nicht an sich schon dafür ausreicht oder 
vielleicht ein Linearregler zusätzlich genug Schutz bietet.

Schönen Dank!

: Verschoben durch Admin
von Klaus R. (klara)


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Sefco schrieb:
> ich würde gerne ein empfindliches HF Bauteil mit 5-12 V DC @ 150 mA
> sauber & sicher betreiben. Hierzu habe ich mir folgendes Netzteil
> rausgesucht:
> https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/D500/ANS_APS2250L_DS-DE.pdf

Du brauchst also 150 mA. Warum willst Du dann ein Netzgerät für 2250 mA 
kaufen?

Was heißt hier "empfindliches HF Bauteil"? Das dürfte Dein primäres 
Problem sein.

Empfindlich gegen Eintrahlung?
Empfindlich gegen Spannungschwankungen?

Bevor ich mir Sorgen um das Netzgerät mache, sollte man besser das Übel 
an die Wurzel packen.
mfg Klaus

von Sefco (Gast)


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Klaus R. schrieb:
> Warum willst Du dann ein Netzgerät für 2250 mA
> kaufen?

Was spricht gegen ein überdimensioniertes Netzteil? Vielleicht brauche 
ich bald mehr Leistung bei einem anderen Projekt.

Klaus R. schrieb:
> Empfindlich gegen Eintrahlung?
> Empfindlich gegen Spannungschwankungen?

Ich möchte eine saubere DC Spannung ohne Schwankungen und ohne 
Frequenzkomponenten > 0 Hz.

von Elliot (Gast)


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Sefco schrieb:
> Unter "sauber&sicher" betreiben stelle ich mir vor, dass die Spannung
> zunächst mal keine Schaltreglerfrequenzen oder ähnliches beinhaltet.

Na dann kannst du das ausgewählte Ansmann-Netzteil gleich vergessen.

> Ich möchte eine saubere DC Spannung ohne Schwankungen und ohne
> Frequenzkomponenten > 0 Hz.

Das bekommst du am ehesten mit einem klassischen 50Hz-Trafonetzteil und 
Linearregler dahinter. Hab mir selbst auch etliche solche Dinger gebaut, 
weil die Schaltnetzteile alle extrem rumsauen. Bei Reichelt z.B. gibt es 
Steckergehäuse, in die ganz kleinen passen die EI30-2,7VA-Trafos saugend 
rein...

von Klaus R. (klara)


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Sefco schrieb:
> Ich möchte eine saubere DC Spannung ohne Schwankungen und ohne
> Frequenzkomponenten > 0 Hz.

Am einfachsten wären da Batterien.

Gut, ich hatte von wenigen Jahren meinen anlogen Plattenspieler wieder 
in Betrieb genommen. Für den RIAA Vorverstärker brauchte ich ein 
wirklich gutes Netzteil mit möglichst wenig Brummspannung. Obwohl das 
maßgebende IC ein PSSR von mindestens 100 dB hatte, war mir das wichtig.

Außerdem habe ich für den linken und rechten Stereokanal eigene +/- 12V 
bereitgestellt um die Kanaltrennung zu optimieren. Wenn man dies nicht 
möchte, dann kann man die Stabilisierungen an den "Nicht bestücken!" 
steht weglassen.

Die neueren Spannungsregler waren bei der Brummunterdrückung in der Tat 
nicht so toll wie zwei  LM317, bzw. LM337, hintereinander. Der Ripple 
konnte so von 150 mV(ss) auf 1,9 µV(ss) gesenkt werden.

Neben den elektrischen Massnahmen ist hier bei diesen Ansprüchen 
natürlich noch eine gute Abschirmung erforderlich. Auch sollte man schon 
beim Netzteil die Prinzipien des zentralen Massepunktes mit 
berücksichtigen. Der Trafo wurde in ein TEKO HF-Gehäuse untergebracht 
und so vollständig gekapselt. Für die Anschlüsse des Printtrafos bohrt 
man selber passende Durchführungen.
https://www.reichelt.de/stahlblechgehaeuse-83-x-50-x-26-mm-silber-teko-372-p21191.html

Das war so das Wichtigste für das Netzteil. Der RIAA Vorverstärker wurde 
noch etwas aufwändiger, vor allem das Layout dazu.

Manche werden wohl diesen Aufwand als übertrieben einstufen. Hintergrund 
war, ich hatte früher immer irgendwie mit dem Brummen zu kämpfen gehabt. 
Für die Experten, es waren keine Masseschleifen. Jedenfalls war auch für 
den Vorverstärker eine Kapselung mit TEKO HF-Gehäuse erforderlich und 
ganz wichtig, ein gutes Layout.

Wie sauber brauchst Du es denn wirklich?
In der nächsten Stufe kämen nämlich nur Batterien infrage.

mfg Klaus

von Michael M. (michaelm)


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Sefco schrieb:
> ...dass die Spannung
> zunächst mal keine Schaltreglerfrequenzen oder ähnliches beinhaltet.
> Schutzfunktionen wie Verpolungsschutz, Überspannungsschutz oder
> Strombegrenzung wären wünschenswert....

Wenn es wirklich sauber sein soll, dann lies hier:
http://dg4rbf.lima-city.de/Rauschmessungen%20am%20LM723.pdf
und da:
https://www.bartelsos.de/_media/messtechnik/untersuchungen-an-baugruppen/rauschen_von_spannungsreglern.pdf

Den Rest (Schutzfunktion usw.) wirst du wohl selbst hinbekommen, oder?
Wenn du noch nicht weißt, welche super Höchstleistung noch benötigt 
wird, könnte man über ein vorgelagertes Schalt-NT (in Royer- oder 
Resonanzwandler-Technik) nachdenken. Aber vermutlich eben 
Zukunftsmusik..

Vielleicht wäre deine Frage im 
https://www.mikrocontroller.net/forum/analogtechnik -Forum besser 
aufgehoben. ;-)
Vielleicht kann (ich weiß, sie können es) das ja ein Moderator 
verschieben....

: Bearbeitet durch User
von Klaus R. (klara)


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Michael M. schrieb:
> Wenn es wirklich sauber sein soll, dann lies hier:
> http://dg4rbf.lima-city.de/Rauschmessungen%20am%20LM723.pdf

Den super rauscharmen Messverstärker möchte ich mal sehen.
1
60 dB Ultra-Low-Noise Verstärker (Wenzel-Derivat), Eigenrauschen 0,51 nVeff /Hz

Mein massgebliches IC ist der LT1115. Der ist mit 0.9nV/√Hz @1kHz 
angegeben.
https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/lt1115fa.pdf

Theoretisch kommt man durch Parallelschalten mit dem Rauschen herunter. 
Dazu gibt es auch einen Thread.
Beitrag "Parallelschalten von Halbleitern für kleines Rauschen"

Minderung durch Parallelschalten setzt völlig identische Bauteile 
voraus. Sonst bringt diese Methode nichts. Deswegen sollte man immer 
sehr skeptisch sein wenn man so etwas hört.

Übrigens, der LT1115 ist schon sehr nahe am physikalischem 
Widerstandsrauschen. Deswegen sollte man auch hier sehr genau hinschauen 
wie solch gepriesenen Werte zustande gekommen sind.

Gibt es eine Schaltung vom Wenzel-Derivat?
OK, jetzt gesehen. Siehe meine Anmerkungen zum Parallelschalten. Wurde 
ja im angegebenen Thread auch besprochen.
mfg klaus

: Bearbeitet durch User
von Michael M. (michaelm)


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Klaus, es ging mir (im Sinne des Fragestellers) weniger darum, wie man 
Rauschen misst, sondern aufzuzeigen, wo die Grenzen von Linearreglern 
liegen. In diesem Zusammenhang sind die 723-Messungen im Vergleich zu 
einigen anderen schon interessant.
Dem 723 können nur ganz wenige (vielleicht 2 oder 3?) faktisch etwas 
vormachen. ;-)

Den Wunsch des Fragestellers, bereits ab 0 Hz aufwärts störungsfreie 
DC-Spannung zu erhalten, kann er sich sowieso abschminken. ^^

von Michael M. (michaelm)


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Klaus R. schrieb:
> Mein massgebliches IC ist der LT1115. Der ist mit 0.9nV/√Hz @1kHz
> angegeben.
Schön, nur sehr schwer vergleichbar, wenn andere die Daten innerhalb 
einer gewissen Bandbreite angeben. :-( (cherry picking im DB :-o )
Aber wir schweifen ab......

von Klaus R. (klara)


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Michael M. schrieb:
> Schön, nur sehr schwer vergleichbar, wenn andere die Daten innerhalb
> einer gewissen Bandbreite angeben.

Ist schon klar. Es kommt schon auf den Anwendungsfall an.
mfg klaus

von Klaus R. (klara)


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Michael M. schrieb:
> Dem 723 können nur ganz wenige (vielleicht 2 oder 3?) faktisch etwas
> vormachen. ;-)

Das hatte mich ja auch überrascht. Die neuen, teueren Regler haben kaum 
viel bessere Werte in Sachen Brummunterdrückung.
mfg Klaus

von Karl B. (gustav)


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Elliot schrieb:
> Na dann kannst du das ausgewählte Ansmann-Netzteil gleich vergessen...[...]
> Das bekommst du am ehesten mit einem klassischen 50Hz-Trafonetzteil und
> Linearregler dahinter. Hab mir selbst auch etliche solche Dinger gebaut,
> weil die Schaltnetzteile alle extrem rumsauen..."
Geht mir runter wie Öl. Danke!

Hi,
für den Kurzwellenempfänger und Vorverstärker nehme ich nur Batterien.
Allein das Vorhandensein von Netzleitungen bringt Störungen von 
Energiesparlampen, Schaltnetzteilen etc. pp. in der Umgebung.
Wenn es irgendwie möglich ist, Grimeton-SAQ-Empfänger weit ab von 
irgendwelchen Netzleitungen betreiben.
Auch Netzteile mit Trafos mit zu erdender Schirm/Schutzwicklung zwischen 
Sekundär-und Primärwicklung dämpfen die Störungen zwar, klemmen die 
Störungen aber auch nicht ganz weg.
"...Gnädige Frau, würden Sie bitte ihren Mixer ausschalten, ich möchte 
gerne Radio Australien auf Kurzwelle hören. Danke..."

ciao
gustav

: Bearbeitet durch User
von Michael M. (michaelm)


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Karl B. schrieb:
> für den Kurzwellenempfänger und Vorverstärker nehme ich nur Batterien.
Der Fragesteller möchte seine "empfindliche" Schaltung mit bis zu 2 W 
Leistungsaufnahme versorgen; ob 24/7/365 oder nur gelegentlich und kurz 
ist unklar.
Natürlich sind Batterien die sauberste Lösung, jedoch geht das bei 
Dauerbetrieb richtig in's Geld. :(
Mein Referenz-OCXO benötigt z.B. ein knappes Watt und würde nur bei 
fehlendem Netz aus einem Akku versorgt werden (Stabilitäts-Aspekt). 
Diese 5-6 €/a spendiere ich dem Netzversorger gerne; mit Batterie 
betrieben würde ich das X-fache investieren müssen. ;-)

Leider wissen wir (noch) nicht, um welches empfindliche Teil es sich 
handelt und welche sonstigen Anforderungen außerdem zu erfüllen sind. 
Salami gibt's eben scheibchenweise. :-o

von Helge (Gast)


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Fürs empfindliche Radio hab ich eine normale Netz-Gleichtaktdrossel in 
die (Trafo, linear erzeugte) Kleinspannung eingebaut. Dämpft merklich. 
Direkt vorm Empfänger die Zuleitung noch wenige Windungen durch einen 
Ringkern gefädelt.
Exotisches geht wegen der Frequenzmüllschwemme eh nur noch mim Auto 
weiter weg von Häusern, Freileitungen.

von Karl B. (gustav)


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Helge schrieb:
> Fürs empfindliche Radio hab ich eine normale Netz-Gleichtaktdrossel in
> die (Trafo, linear erzeugte) Kleinspannung eingebaut.

Hi, sowas geht auch, aber die Schirmung der Netzleitung extra erden. SL 
wird wie ein Aussenleiter betrachtet.
Und die Seite raus aus dem Netzteil bekommt eine abgeschirmte Zuleitung 
zweipolig. Nicht Schirm als Rückleitung, wie man das schon mal so sieht.

ciao
gustav

: Bearbeitet durch User
von Sefco (Gast)


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Es geht um einen Verstärker im E-Band (60-90 GHz). Wie empfindlich er 
ist, weiß ich zur Zeit noch nicht, ich würde ihn aber gerne möglichst 
mit einer qualitativ hochwertigen Spannungsversorgung speisen um 
unerwünschte Zerstörung oder HF-Aussendungen zu vermeiden.

von Michael M. (michaelm)


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Schön, dass du dich zurückmeldest...

Eine wirklich saubere Verorgung wirst du a) nicht von der Stange kaufen 
können, musst also selbst "Hand anlegen" und b) bist ab diesem Moment 
selbst zu 100% für die Sicherheit (Verpolungschutz, Überspannung etc.) 
verantwortlich.
Also verwechselungssichere Verbindungen usw. Selbst eine 
Verpolschutz-Diode nützt dir nichts, wenn sie im Zweifel falsch herum 
auf der Platine sitzt. ^^

Saubere DC-Versorgungen habe ich dir o.w. aufgezeigt (Links). Die 
Version mit externem PNP dürfte für diese Anwendung sehr gut passen.
Mit jeglichem Schalt-NT liegst du sowieso zu 100% schlechter; den 
Schmutz bekommst du nicht mehr ganz weg von der Leitung. :(

Wie soll das nun denn sein: Dauerbetrieb oder sporadisch?

: Bearbeitet durch User
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