Linear 13.8V 20A Netzgerät: passive PFC upgrade

[Helge (Gast)]

Ich hatte mir so ungefähr 1990 ein lineares Netzgerät gebaut. 13,8V 
Festspannung, 20A, wenigstens bis 12A sollte die Ausgangsspannung sehr 
sauber sein. Ringkerntrafo 220V-12V 400VA hatte ich. Das hat auch gut 
funktioniert, bis die Netzspannung immer weiter anstieg. Momentan haben 
wir hier durchschnittlich 240V. Da wars dann schwer mim Einschalten, und 
außerdem wurde das Ding wärmer. Zweites Manko: Autobatterie laden oder 
gar Starthilfe ließ die eingebaute Sicherung (Charakteristik etwa C2A) 
auslösen.
Der Zufall wollte, daß Nachbar's defekter TV eine passive 
PFC-Induktivität spendete.

Nach Einbau der PFC-Induktivität reduzierte sich der geglättete Betrieb. 
Abhilfe: Beide Sekundärwicklungen des Trafos bekamen je einen 
Gleichrichter, und die Spannung des Trafos wurde mit je 1 Windung 
erhöht, so lang waren die CuL-Drähte noch.

nice to have: stabilere Ausgangsspannung. Daher ist die Schmelzsicherung 
(gegen verpolte Batterie) nicht mehr direkt an der Ausgangsklemme, 
sondern vor dem Regler. Das macht mit Halterung 80-100mV aus bei 20A.

Ergebnis: Läuft besser. Allerdings gibt es einen Effekt, mit dem ich 
nicht gerechnet hatte: Der Kühlkörper ist zweigeteilt. Vorher war die 
Transistor-Hälfte wärmer, jetzt ist es die Gleichrichter-Hälfte. Um den 
Grund dafür herauszufinden, habe ich die alte und die neue Schaltung 
simuliert. Die Spannungsverläufe sind in etwa entsprechend dem realen 
Aufbau.

Fazit: Hinter einer passiven PFC ist zwar der Spitzenstrom durch 
Gleichrichter niedriger, durch den längeren Stromfluß durch die Dioden 
erhöht sich aber die Verlustleistung. Durch den reduzierten Spitzenstrom 
sind nun aber Schottkydioden möglich. Vielleicht baue ich die noch ein.

In .zip file ist die LTSpice-Simulation, falls es jemanden interessiert.