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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Netzteil mit Festspannungsreglern


Autor: Kwinto (Gast)
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Hallo ich möchte mich zuerst einmal vorstellen, bin zwar kein Neuling im 
Bereich Elektronik, wegen meiner Lehre zum Elektriker, aber leider bin 
ich schon seit einigen Jahren nicht mehr im Beruf tätig.
Jetzt nach einigen Jahren möchte ich mich wieder mit Elektronik 
beschäftigen und mein Wissen erweitern, dazu gehört das Thema 
Mikrocontroller. Um einige Projekte umsetzen zu können, die ich mir 
überlegt hab, möchte ich mir als erstes aus einigen Bauteilen die ich 
gefunden hab ein universelles Netzteil mit festen Spannungen bauen.

Wofür soll das Netzteil sein? Ich möchte die Schaltung als 
Spannungsversorgung für meine nächsten Projekte nutzen, z.B. 
Experimentierboard, LEDs, Schrittmotoren, Temperaturmessung und Relais 
-Schaltungen mit einen µController. Realisieren möchte ich die Schaltung 
auf einer Platine.


Hier sind die dazugehörigen Bauteile:
Transformator: Sekundärseitig 18V 1VA
V1 - V4 1N4001 (geschaltet zu einer 
Zweipuls-Brücken-Gleichrichterschaltung.)

                                _
            .-------o------o----UUU----o-----o VCC
            |       |      |           |
         V1 -    V2 -      |    L1     |
            ^       ^      |           |
            |       |      |           |
            |       |      |           |
o---. ,-----+-------o      |           |
  T1)|(     |       |  C1 ---      C2 ---
230V)|(18V  |       |     ---         ---
o---' '-----o       |      |           |
            |       |      |           |
            |       |      |           |
         V3 -    V4 -      |           |
            ^       ^      |           |
            |       |      |           |
            '-------o------o-----------o-----o GND

Hier meinen ersten Fragen:
C1 (Elko) soll ein Ladekondensator sein, der die pulsierende 
Gleichspannung gläten soll, aber wie berechnet man den Wert? Er wird 
sicherlich sehr hoch sein, aber auch nicht zu groß, sonst zerstört er 
die Gleichrichterdioden.
L1 und C2 sollen hier zur Minderung der entstehenden Brummspannung 
dienen, eine so genannte LC-Siebschaltung bilden. Ich denke, die 
Glättung ist umso besser, je höher die Kapazität des Kondensators bzw. 
je höher die Induktivität der Spule gewählt wird. Gibt es eine 
Möglichkeit diese zu berechnen?

           ___                        ___
          |    |                      |    |
    o-o---|7805|---o-o          o-o---|7812|---o-o
      |   |____|   |              |   |____|   |
  C3 ---    |  C4 ---         C5 ---    |  C6 ---
     ---    |     ---            ---    |     ---
      |     |      |              |     |      |
      '-----o------'              '-----o------'
            GND                         GND

Für die festen Spannungswerte möchte ich Integrierte Festspannungsregler 
verwenden:
L78S05CV und L78S12CV mit einer Stromentnahme von 2A mit den 
Kondensatoren C3, C5 = 0,33µF und C4, C6 = 0,1µF (diese Werte hab ich 
aus den Datenblättern der Spannungsregler).
Meine Frage ist, werden da noch Elkos an die Eingänge und Ausgänge 
geschaltet? Habe das in vielen Threads gelesen.

Ist da noch etwas notwendig oder wird das reichen?

Vielen Dank im voraus für eure Antworten.

Autor: willi (Gast)
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L1 glättet nicht die spannung sondern den strom. L1 und C2 können 
entfallen. LC siebschaltung scheint mir hier übertrieben. für C1 gilt 
als faustformel: 1000µF pro Ampere. je höher die kapazität desto glatter 
die spannung (geringere brummspannung). die schwankungen die durch die 
brummspannung enstehen werden von den festspannungsreglern ausgeregelt

die kondensator werte für die spannungsregler sind ok. weitere elkos 
werden nicht benötigt. am ausgang sollte sowieso kein größerer elko 
hängen, und am eingäng hängt ja c1

Autor: jemand (Gast)
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Nur mal neben bei:
1VA/18V = 55mA
5mA Ruhestrom der Festpsannungsregler
-> bleiben 45mA übrig.

Das reicht genau für 2 LEDs :-)

Ich emfehle dir dringend einen größeren Trafo

Autor: Kwinto (Gast)
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Vielen Dank für die Antworten und Bemerkungen.

Okay, ich werde auf die LC-Siebschaltung hier verzichten. Für welche 
Anwendungen wäre diese vom Nutze?

                  .-------o------o------------o VCC
                  |       |      |
               V1 -    V2 -      |
                  ^       ^      |
                  |       |      |
            __  |       |      |
 o---. ,---|_--_|-+-------o      |
   T1)|(          |       |  C1 ---
 230V)|(          |       |     ---
 o---' '----------o       |      |
                  |       |      |
                  |       |      |
               V3 -    V4 -      |
                  ^       ^      |
                  |       |      |
                  '-------o------o------------o GND

Ein größerer Trafo ist wirklich erforderlich. Bin gar nicht auf die 
Idee gekommen den Strom aus zurechnen. War froh noch einen gefunden zu 
haben und wollte ihn unbedingt verwenden, aber hier für ist er nicht 
geeignet. Der neue wird ein Printtrafo 36VA, 18V, 2000mA. Ich denke das 
reicht vollkommen aus. Jetzt stelle ich mir die Frage, ob die 
Gleichrichterdioden es mitmachen, die sind nur für 1A ausgelegt, wenn 
ich das richtig aus den Datenblättern entnehme.

Eine Sache ist mir noch aufgefallen, das Netzteil ist gar nicht 
abgesichert. Habe noch zusätzlich eine Sicherung in den Schaltplan 
eingefügt. Ist sie dort richtig platziert? Und wie groß muss diese sein, 
2A wie dieses Trafo abgibt?

Autor: jemand (Gast)
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Die Sicherung besser vor den Trafo.
Welchen Wert die haben muss, kann ich dir leider auch nicht genau sagen.
36W/230V sind 0,15A. Allerdings ist dabei der Wirkungsgrad des Trafos 
und
die pulsförmige Belastung durch die Gleichrichtung unberücksichtigt.
Probiers doch mal mit 0,315A oder 0,4A (träge).

1N4001 ist knapp und wird gut warm werden.
Parallelschalten funktioniert nicht.
Durch eine Diode fließen beim Brückengleichrichter allerdings nur 50% 
des Stroms, weshalb es grade so gehen könnte.
Die 1N5400x Reihe wäre meine Wahl für eine diskrete Diode.
Aber wenn dus nicht schon rumliegen hast, würde ich mir gleich einen
fertigen Brückengleichrichter(die Klötze mit den 4 Beinen und den ~+~- 
Zeiche drauf) kaufen, kostet auch nur ein paar cent.

Da du ja Elektriker gelernt hast brauch ich dir nicht zu erzählen, dass 
dein Netzteil ein ordentliches Gehäuse braucht, wenn du niemanden ins 
Grab bringen willst.

Viel Spass beim Basteln und Wiedereinstieg!

Autor: Nicht_neuer_Hase (Gast)
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Bitte überlegen:

Aus 18V Wechselspannung werden im Leerlauf am Ladeelko
ca. 27V, womöglich noch mehr, anliegen.
Diese Spannung wird auch bei Belastung mit 1A noch ca. 25 V haben.

Deutlich zuviel Spannung, um sie mit Längsreglern auf 12V / 5V 
herunterzuregeln !

Gruss

Autor: peter-neu-ulm (Gast)
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Siebung mit LC bei Netzfrequenz verwendete man nur bei großen 
Leistungen, weil dann die Verluste im L kleiner sind als in einem R der 
RC-Siebung. Meist war dann das L genau so groß und schwer wie der 
Transformator.

Heute verwendet man bei großen Strömen eher Schaltnetzteile, weil dann 
das L viel kleiner sein kann.

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