ich sitze gerade an einem Projekt, dass entweder im Netzbetrieb mit 110V bzw. 220V Wechselstrom oder aber mobil mit 12V oder 24V Gleichstrom betrieben werden können soll. Beide Versorgungsvarianten werden auf 12V DC heruntergeregelt. Soweit kein Problem.
Jetzt kam mir aber die fixe Idee, ob es nicht möglich wäre, die unterschiedlichen Stromquellen über eine gemeinsame Buchse anbinden zu können. D.h. z.B. nur eine Neutrik Powercon Geräteeinbausteckdose über die entweder der 12/24V-Gleichstrom oder 110/220V-Wechselstrom eingespeist werden kann und eine Schaltung sorgt hinten dran dafür, dass die Spannung über den richtigen Spannungswandler auf die 12V geregelt wird.
Hat hier jemand eine Idee oder Vorschlag zur Umsetzung?
Hat hier jemand eine Idee oder Vorschlag zur Umsetzung?
Sicher geht das, ein Flyback der nach Bruckengleichrichter und Siebelko ab 10V arbeitet bis 250V, geht z.B. mit UC3843.
Das Tastverhältnis verschiebt sich halt drastisch, von 90% auf 3%, daher kann man nicht die höchste Frequenz nutzen, und die Startupschaltung sollte mit Konstantstromquelle statt Vorwiderstand arbeiten.
Das alles macht die Schaltung deutlich teurer und den Wirkungsgrad schlechter.
Technisch möglich ja, betriebssicher und sinnvoll eher nicht. Es geht bei der Leistung und Spannungsvarianz nicht mehr über ein gemeinsames schaltnetzteil. Am Eingang müsste eine Schaltung gleichspannung detektieren und denn den DC Pfad einschalten. Das geht über einen Tiefpass mit anschließendem Solid-State-Relais. Einen Galvanisch getrennten DC/DC mit geeigneter isolation braucht es trotzdem, da sonst die DC seite nicht mehr sicher netzgetrennt ist. Insgesamt kommt man mit einer zusätzlichen Buchse deutlich besser aus.
Eine weitere variante ist, nur eine DC buchse zu verbauen, z.b. DC Buchse oder USB typ C und dann ein entsprechendes Steckernetzteil bei der anwendung an AC zu nutzen. Laptopnetzteile liegen in dieser leistungsklasse.
Hat hier jemand eine Idee oder Vorschlag zur Umsetzung?
Lass es bleiben. Dein Gerät wird teurer schwerer und größer, der Wirkungsgrad sinkt deutlich, und bei der Zulassung (CE, Niederspannungsrichtline etc) kannst Du auch Deine helle Freude bekommen.
Nicht umsonst sind externe Tischnetzteile so verbreitet. Sicher, vorzertifiziert und günstig.
Das verkompliziert die Sache erheblich, ist ja knapp an der Grenze für Flyback.
Immerhin ist die Ausgangsspannung egal.
Aber wenn man bei 12V rein und taus bei 50% duty cycle liegt, kommt man bei 320V auf 1.8%. Und in der Zeit will man die 100W reinpumpen. Wenn das 1.8us sind, liegt man bei nur 10kHz.
und bei der Zulassung (CE,
Niederspannungsrichtline etc) kannst Du auch Deine helle Freude
bekommen.
Da die Schaltung für eine Betriebsspannung von 220 V AC ausgelegt werden soll, wird sie wohl außerhalb Deutschlands bzw. der EU eingesetzt. Daher spielt die Niederspannungsrichtlinie keine Rolle.
Für kleine Leistungen und Netzspannung bis ca. 250 V gibt es offenbar durchaus Lösungen, wie man an den kommerziellen, zugelassenen Relais, Sensoren, Aktoren für die Hausautomation sehen kann, die teils mit entsprechendem Weitbereichseingang angeboten werden.
ob es nicht möglich wäre, die unterschiedlichen Stromquellen
über eine gemeinsame Buchse anbinden zu können.
Machen kann man vieles, aber welchen Nutzen soll das bringen? Ist der Platz an Geräteoberfläche so beengt, daß die eingesparte Fläche für eine zusätzliche Hohlstecker-Buchse wirklich relevant ist?
Neben den bereits genannten Nachteilen beim Wirkungsgrad, würden mich am meisten die praktisch nicht unterscheidbaren Anschlußkabel stören, denen man nicht ansieht, ob da Netzspannung anliegt oder recht ungefährliche Kleinspannung; aber auch nicht ob da 8A oder doch nur 'n halbes durchwollen werden. Allfällige Verlängerungsleitungen für Deine Zuleitungskabel wirst Du also jedenfalls auf die 8A und möglichst kleinen Spannungsabfall auslegen müssen, obwohl man bei Netzspannungsversorgung in dem Fall (nicht-Schuko Stecker an den Enden) einiges an Querschnitt sparen könnte.
Jetzt kam mir aber die fixe Idee, ob es nicht möglich wäre, die
unterschiedlichen Stromquellen über eine gemeinsame Buchse anbinden zu
können. D.h. z.B. nur eine (...) Geräteeinbausteckdose über
die entweder der 12/24V-Gleichstrom oder 110/220V-Wechselstrom
eingespeist werden kann
Diese „fixe Idee” am besten gleich schnell wieder verwerfen, denn sie ist nicht nur extrem gefährlich, sondern auch unpraktisch und riskant – denn der Tod der Schaltung am Ende des so Zusammengeführten kann schneller kommen als man denken und schalten kann.
oder USB typ C und dann ein entsprechendes Steckernetzteil bei
der anwendung an AC zu nutzen. Laptopnetzteile liegen in dieser
leistungsklasse.
Hatte ich schon darüber nachgedacht und gefiele mir grundsätzlich sehr. USB-C PD3.0 mit 20V/5A und dann runter regulieren. Allerdings tu ich mich schwer einigermaßen robuste/outdoor-taugliche Netzteile mit robusten Kabeln zu finden.
denn sie ist nicht nur extrem gefährlich, sondern auch unpraktisch und riskant –
denn der Tod der Schaltung am Ende des so Zusammengeführten kann
schneller kommen als man denken und schalten kann.
Gibt es da auch Begründungen? Deswegen frage ich ja in diesem Expertenforum, damit es eben nicht riskant/gefährlich und solide/robust wird ;-)
würden mich am
meisten die praktisch nicht unterscheidbaren Anschlußkabel stören, denen
man nicht ansieht, ob da Netzspannung anliegt oder recht ungefährliche
Kleinspannung; aber auch nicht ob da 8A oder doch nur 'n halbes
durchwollen werden. Allfällige Verlängerungsleitungen für Deine
Zuleitungskabel wirst Du also jedenfalls auf die 8A und möglichst
kleinen Spannungsabfall auslegen müssen, obwohl man bei
Netzspannungsversorgung in dem Fall (nicht-Schuko Stecker an den Enden)
einiges an Querschnitt sparen könnte.
Bin ich mir nicht sicher, ob ich das richtig verstanden habe. Die Anschlusskabel kann man auf der einen Seite am Stecker (Schuko vs. KFZ-Universalstecker) unterscheiden. Auf der anderen Seite spielt es keine Rolle, denn die Verbinder sind Kontaktgeschützt.
12v/24v brauche ich max. 2,5m Leitungslänge und keine Verlängerung. 110V/220V ist es unerheblich. Da gibt es ja Schuko-Verlängerungskabel ohne Ende.
außer man macht es noch deutlich größer und schwerer.
Der Ansatz "über eine Buchse sowohl 220VAC als auch 12-24VDC
einspeisen können zu wollen" ist aus vielerlei Gründen mies.
Beides IN DEN SELBEN EINGANG EINES SCHALTWANDLERS leiten zu
wollen, der sowohl 8-10A als auch 325VDC "können" (folglich
für so ungefähr > 3kW ausgelegt sein) müßte, ... ist purer
Schwachfug(!).
WENN DENN (was ich btw aber nicht würde), würde ich da eher
eine Schaltung mit 2 Relais am Eingang entwerfen - evtl. ja
eines ein 220VAC Relais, das andere halt 12VDC - die genau
DIE Arbeit übernähme, die sich nun mal daraus ergibt, das
aus was auch immer für Gründen nicht SELBST tun zu wollen:
Detektion welche Versorgung nun anliegt,
(Du hast noch genug Freude an dieser DETEKTIONS-SCHALTUNG...)
und halt erst dann durchschalten. 220VAC -> 220VAC Netzteil,
12-24VDC auf einen (Buck- UND BOOST- fähigen) DCDC zu 12VDC.
Immer noch alles viel weniger Aufwand (Geld, Platz, Gewicht)
als dieser > 3kW Schaltwandler.
Aber wie gesagt: Ich würde das so nicht machen, sondern ZWEI
Buchsen vorsehen.
Hatte ich schon darüber nachgedacht und gefiele mir grundsätzlich sehr.
USB-C PD3.0 mit 20V/5A und dann runter regulieren. Allerdings tu ich
mich schwer einigermaßen robuste/outdoor-taugliche Netzteile mit
robusten Kabeln zu finden.
"Eine gemeinsame Buchse" ist doch kein Problem: einfach getrennte Pins verwenden. Wegen 10A ist der Stecker ja sowieso etwas größer, deshalb könnte er auch genügend Kriechstrecke haben.
Oder man nimmt für die Kleinspannung einen DC/DC-Wandler mit genügend Isolation. Dann reicht jeder 5-Polige Stecker, der 10A verträgt. Naja, fast, ein voreilender PE wäre schon nicht verkehrt.
Edit: --> Hirschmann Stas 5 ist garnicht mal soo groß
Es gab von einer Firma ein Steckernetzteil für ein Notebook, das funktionierte von 10V DC bis 230V AC. Das war nicht ganz billig und war nicht lange auf dem Markt.
"Eine gemeinsame Buchse" ist doch kein Problem: einfach getrennte Pins
verwenden. Wegen 10A ist der Stecker ja sowieso etwas größer, deshalb
könnte er auch genügend Kriechstrecke haben.
Mit einem zünftigen Harting Han lassen sich auf jeden Fall die Kriechstrecken einhalten. Oder ein ODU-MAC White Line mit M50-Kabelausgang, bei dem sich auch recht einfach Gummipröppel für separate Anschlussleitungen einsetzen lassen. Irgendwo hatte ich auch schon einmal solch ein Steckergehäuse mit zwei separaten Öffnungen für die Kabelverschraubungen gesehen. Dann hat man auch etwas Robustes für schlechte Zeiten, worüber sich auch noch die Urenkel erfreuen können.
Oder man lässt einfach die unsinnige Forderung nach einer gemeinsamen Buchse fallen und verwendet entweder ein separates Netzteil oder eben getrennte Buchsen.
"Eine gemeinsame Buchse" ist doch kein Problem: einfach getrennte Pins
verwenden. Wegen 10A ist der Stecker ja sowieso etwas größer, deshalb
könnte er auch genügend Kriechstrecke haben.
Nice. Danke für die Idee! Völlig anderer Ansatz als ursprünglich gedacht, könnte aber eine Lösung sein.
