Hallo,
ich möchte ein symetrisches Netzteil für eine Endstufe bauen.
Trafo 2x23V 250VA, 2x Brückengleichrichter 35A, 2x CRC-Filterung mit 33mF/2,2R/33mF, Ruhestrom der Endstufe 1-2A.
Nun zur Frage: welche Spannungsfestigkeit müssen die Elkos haben?
Gleichspannungsmäßig müsste ich ja auf je 30VDC kommen.
Im Netz habe ich eine Formel gefunden, stimmt das so?
Warum müssen die Netzteilelkos eine "wesentlich größere Spannungsfestigkeit haben?
In meinem Falle komme ich auf knapp 50V, da müsste ich ja dann 63V Typen einsetzen.
ich hoffe ihr könnt mir weiterhelfen und wünsche einen schönen Tag.
Grüße, Mike
welche Spannungsfestigkeit müssen die Elkos haben?
Da der Trafo 23V~ hat, bei +10% Netzüberspannung und 5% Leerlaufüberhöhung nach (idealer) Gleichrichtung 37.56V peak erreichbar wären reicht ein 35V Elko offiziell nicht. Aber so genau liest kein Elko sein Datenblatt, der explodiert nicht bei 36V, geht also, nur du kannst dich beim Elkohersteller nicht beschweren wenn er doch platzt.
Besser wäre also ein 40V oder 50V Elko, wenn man die Auswahl hat.
23V mal Wurzel 2 sind schon 32,4V. Die Leerlaufspannung von deinem Trafo dürfte eher so 26V-27V sein => das wären dann schon um die 38V. Theo. minus den Bleichrichter (2 * 0,7V). Mir wäre ein 35V Elko hier definitiv zu knapp, also eher in Richtung 50V um etwas Sicherheitsreserve zu haben.
Im Netz habe ich eine Formel gefunden, stimmt das so?
Die stimmt schon so, aber die wird auf die AC Eingangsspannung angewendet und nicht auf die DC Spitzenspannung.
Es ist immer besser zu verstehen was passiert als blind irgendwelche Formeln zu suchen und dann zu hoffen.
Du hast 23V Nennausgangsspannung. Die kann durch Netzspannungsschwankungen 10% höher sein. Zusätzlich hat der Trafo eine Leerlaufüberhöhung. DIe ist bei so großen trafos nicht hoch, aber rechnen wir sicherheitshalber auch mit 10%.
Also ist deine maximale AC Ausgangsspannung 23V * 1,1 * 1,1 = 27,8V
Die Spitzenspannung des Sinus ist dann 1,41 * 27,8V = 39,2V
Davon gehen die 1,4V des Brückengleichrichters ab, bleiben also 37,8V als worst case DC Spitzenspannung nach der GLeichrichtung.
Ein 40V Typ würde also reichen, mit einem 50V Typ bist du auf der sicheren Seite.
Da der Trafo 23V~ hat, bei +10% Netzüberspannung und 5%
Leerlaufüberhöhung nach (idealer) Gleichrichtung 37.56V peak erreichbar
wären reicht ein 35V Elko offiziell nicht.
Hier also mindestens 100V-Elkos, um bei Standard-Bauteilen zu bleiben.
Hallo,
danke erstmal an alle!
Die Antwort zur Formel "...aber die wird auf die AC Eingangsspannung angewendet" hat mich erleutet. So macht's auch Sinn.
100V Elkos braucht man nicht, aber es stimmt schon das die Lebensdauer dadurch extrem gesteigert wird, da der 100V Elko höher ist und dadurch auch leichter mehr wärme abführen kann, zudem wird auch einen niedrigeren ESR haben. Aber auch hier sollte man generell auch beim Gleichrichter auf den höheren Einschaltstrom achten. Und bei einer Audioanwendung auch gleich den Gleichrichterdioden Kerkos parallel spendieren.
Davon habe ich auch mal gehört, aber wozu sollen die vier Kerkos
parallel zu den Gleichrichterdioden gut sein?
Bei Audio um die Nadelimpulse abzufangen die durch die langsame Sperrverzögerungszeit der Gleichrichterdioden entstehen, die sonst als 100Hz Geprassel durchschlagen.
100V Elkos braucht man nicht, aber es stimmt schon das die Lebensdauer
dadurch extrem gesteigert wird, da der 100V Elko höher ist und dadurch
auch leichter mehr wärme abführen kann,
die reine Theorie, wenn ich wieder mal aus alten Erfahrungen erklären muß, wo für die 3,3 V in einem SNT 35 V Elkos eingebaut wurden, welche aber als erste das Zeitliche gesegnet hatten und die Deckel wölbten, also weder länger halten noch besser geeignet sind.
zudem wird auch einen niedrigeren ESR haben.
Schau in die Tabelle u. lerne selber, es ist nicht immer so einfach u. wie du sagst.
Da gibt's nix zu sehen? Es genügt schon, wenn man den gesunden logischen Menschenverstand einschaltet:
Nimm einfach die von dir selbst oben vorgeschlagenen 38V plus die Hälfte von den eingesparten 1,4V von einem Gleichrichter, dann kommst du automatisch schon auf 38,7V.
Ich habe auch schon 24V Trafos gesehen, die hinter dem Elko 46V Leerlaufspannung gehabt haben. Allerdings waren es Trafos mit weniger Leistung, da ist das schon fast normal.
Wenn ich mir ein Elko Datenblatt anschaue sinkt bei einem Elko aus der gleichen Serie aber höheren Spannung der ESR bzw. steigt der mögliche Ripplestrom, ich vermute hier also das du @unwichtig zwar einen 35V Elko aber einen schlechteren Elkotyp verwendet hast, als der der vorher drin war, da gibt es sehr starke Abweicheungen zw. den einzelnen Serien der Hersteller.
Das mit der Kerkos wurde ja schon erklärt, mir ist das, als erstes mal an einer Platine in einem Sony Weltempfänger aufgefallen der ein externes AC- Netzteil hatte und bei einer PA Enstufe hats mal geknallt, da ist mal so ein Scheibenelko an einem Metallbrückengleich geplatzt, danach hörte man dieses genannte Prassel bis ich das gegen einen spannungsfesteren Typen getauscht habe (denke das eine Spitze aus dem Netz der Verursacher war).
Wenn man eine Spannungsstabilisierung bei einem Kleinverstärker verwendet wird das rausgefiltert, bei einem Leistungsverstärker ist der Leistungszweig aber eher nicht stabilisiert, da findet nur eine Glättung mit kräftigen Elkos statt und da würde man dieses prasseln dann hören.
Wenn ich mir ein Elko Datenblatt anschaue sinkt bei einem Elko aus der
gleichen Serie aber höheren Spannung der ESR bzw. steigt der mögliche
Ripplestrom,
RADIAL LEAD ALUMINUM ELECTROLYTIC CAPACITORS ZLH (DB von Reichelt, aus 2016
1000 µF 25V (0,018 ) 50V (0,021) 63V (0,024) 80V (0,027) 100V ( 820 µF 0,026) Impedance in Ohm
das Gegen-Bsp.
bei einem Leistungsverstärker ist der
Leistungszweig aber eher nicht stabilisiert, da findet nur eine Glättung
mit kräftigen Elkos statt und da würde man dieses prasseln dann hören.
Da müsste man mal die Schaltpläne zu einem Test vergleichen, Schwankungen auf auf der U betrieb der Endstufe wirken sich in der Leistung aber doch nicht so dramatisch im AusgangsSignal aus, Einkopplung in die Vorstufe da schon eher,
ich habe das gestern auch nochmal quergecheckt, wie ich es in Erinnerung hatte
https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/B300/RADIAL_M_ENG_TDS.pdf
jeweils 1000µF Typ
6,3V (580mA Ripple)
10V (630mA Ripple)
16V (680mA Ripple)
.....
100V (1300mA Ripple)
Edit: Damit kann man aber auch den Gleichrichter überlasten wenn er nicht dafür ausgelegt ist und die Elkos beim Einschalten kurzzeitig den doppelten Strom ziehen.
Es geht nicht um die Schwankung der Betriebsspannung sondern um ganz kurze Nadelimpulse. Wenn man jetzt z.B. einen Kleinstverstärker aufbaut z.B. +-12V mit einem LM7812 und LM7912 dann filtern diese das schon aus, bei einer PA Endstufe läuft die hohe Betriebsspannung von vielleicht +-100V nicht über Spannungsregler.
@all: Mich würde es mal interessieren, ob man durch schnellere oder andere Dioden diese Nadelimpulse verhindern/abmildern kann.
Es geht nicht um die Schwankung der Betriebsspannung sondern um ganz
kurze Nadelimpulse. Wenn man jetzt z.B. einen Kleinstverstärker aufbaut
z.B. +-12V mit einem LM7812 und LM7912 dann filtern diese das schon aus,
bei einer PA Endstufe läuft die hohe Betriebsspannung von vielleicht
+-100V nicht über Spannungsregler.
Welche Nadelimpulse meinst du, die beim Einschalten oder bei der Belastung durch PA-Endstufe?
Und selbst bei kleinem PA-Verstärker kommt bestimmt niemand auf Idee +- 12V mit Spannungsregler zu stabilisieren.
Edit: Damit kann man aber auch den Gleichrichter überlasten wenn er
nicht dafür ausgelegt ist und die Elkos beim Einschalten kurzzeitig den
doppelten Strom ziehen.
Der Gleichrichter kann kurzzeitig viel, viel mehr als doppelten Nennstrom verkraften.
Es gibt wohl mehr als nur eines, daher: your mileage will vary.
sinkt bei einem Elko aus der
gleichen Serie aber höheren Spannung der ESR bzw.
Weder das ein noch das andere trifft zu.
Wie man hier am Panasonic Besipiel (Anhang) sieht (hier: 100uF): Es steigt munter an mit der Spannung, um denn bei 50V wieder zu sinken.
Daher: Es ist keine generalisierende Aussage möglich.
Ich meine die Nadelimpulse die durch die Gleichrichterdioden entstehen. Ich sagte ja bei einer PA-Endstufe wird das keiner stabilisieren. Bei so einem kleinen Miniverstärker ist es schon eher der Fall.
Bei dem 100uF Typ bleibt die Baugröße immer gleich ich ging davon aus: größere Spannung größere Höhe, wodurch mehr Fläche auf den Folien entsteht und dadurch verbessert sich die Wärmeableitung bzw verteilt sich die Wärme auf eine größere Fläche wodurch sie insgesamt geringer ist. OK man kann es nicht völlig verallgemeinern.
Die max. Höhe des Einschaltstromstosses durch die Gleichrichterdiode(n)
in den Ladekondensator wird bei den hier betrachteten Schaltungen
wesentlich von der Größe der Innenreaktanz
(d.h. praktisch durch die Wicklungswiderstände prim./sek.)
des Transformators bestimmt, die Phase des Netzstroms beim Einschalten
spielt auch eine Rolle.
Eine Standard-Gleichrichterdiode 1N540X, für (arithmetische) 3 A,
"kann" z.B. angeblich einen Stossstrom von 200 A für 8,3 ms.
Der Ladekondensator in meinem ersten selbstgebauten Netzteil macht
seit 45 J. keinen Ärger, obwohl er inzwischen oft 43 V aushalten muss...
