auf einer Platine habe ich ein Kondensatornetzteil gefunden, das ich nicht recht verstehe. Das Bild zeigt den Schaltplan dazu.
Die erste Frage bezieht sich die mit 1+2 markierten Gleichrichter-Dioden vom Typ GS1M.
Diode 2 macht vermutlich die Gleichrichtung. Wozu aber dient Diode 1? Könnte man die auch weg lassen? Beide Dioden sind OK, da mache ich nichts, will das aber verstehen.
Die zweite Frage:
Die Zener-Diode hat einen Kurzschluss. Am Ausgang des Netzteils werden 12V benötigt. Da nehme ich dann einfach eine 12V-Zener-Diode, oder? Die Bauform hier ist Mini-Melf.
Diode 2 macht vermutlich die Gleichrichtung. Wozu aber dient Diode 1?
Könnte man die auch weg lassen? Beide Dioden sind OK, da mache ich
nichts, will das aber verstehen.
Nun, der Kondensator im Kondensatornetzteil lässt ja keine Gleichstrom fließen. Diese Diode sorgt dafür, dass am Kondensator beide Halbwellen durchgehen. Also, die braucht man unbedingt!
Da die Z-Diode durchlegiert ist, würde ich mir den Elko daneben aber ganz genau ansehen. Wenn der taub ist, muss die Z-Diode die Einschaltpulsströme von bis zu 3A aufnehmen.
Wenn da oben die Phase anliegt,
bekäme man gegen Erde ordentlich eine gezogen.
Das ist die Eigenschaft eines Kondensatornetzteils. Keine Trennung.
Wenn man daraf achtet, das dort der "N" anliegt, hätte man eine
"geerdete" Gleichspannung, was manchmal von Vorteil ist. Eine Berüh-
rungsmöglichkeit von aussen sollte man aber trotzdem verhindern.
Danke mal soweit. Ich muss über die Funktion der Diode aber noch nachdenken. Denn die eine Halbwelle kann ja den Elko aufladen während die andere einfach gesperrt wird, oder nicht?
Auf jeden Fall werde ich eine 12V und auch eine 12,7V Z-Diode kaufen und bei de probieren. Der Elko ist OK. Jedenfalls liegt die Stromaufnahme bei fast Null, wenn ich dort 12V mit dem Netzteil einspeise.
Diese Netzteile kann man praktisch als eine direkte Netzverbindung mit kapazitiver Strombegrenzung betrachten. Die Z-Diode erfüllt die Funktion eines Parallelreglers, sprich sie verheizt immer genau den Strom, der nicht vom angeschlossenen Verbraucher aufgenommen wird - im Leerlauf also den kompletten Strom. Entweder legt man die Z-Diode kräftig genug aus, daß sie das verträgt oder das Netzteil darf niemals ohne Verbraucher betrieben werden, der auch immer genug Strom abnehmen muss.
Die Begrenzung des Einschaltstromes macht der 120 Ohm Widerstand und der ist für so ein Netzteil recht niederohmig ausgelegt. Wenn das Ding im Bereich der Scheitelspannung (etwa 340V) eingesteckt wird, bekommen einige Bauteile eine Stromspitze mit über 2,8A auf den Arsch gebrannt.
In der ersten der beiden Halbwellen fließt der Strom über 220nF, 120 Ohm und D1. Die Höhe des Stroms wird durch Xc und 120 Ohm begrenzt.
Häßlich wirds bei kurzen Schaltimpulsen, da wirkt nur der 120 Ohm als Begrenzung des Stroms. Das kann schon beim Einstecken in die Steckdose passieren, wenn man gerade das Maximum der Netzspannung erwischt. Das ist ein großer Nachteil dieser Kap-Netzteile.
In der zweiten Halbwelle fließt der Strom über 220nF, 120 Ohm und D2 und lädt den Elektrolytkondensator. Auch da besteht die Empfindlichkeit gegen kurze Störimpulse und Einschalten im Maximum der Netzspannung.
Ohne die Z- Diode würde die Spannung am Elko bis zur Scheitelspannung des Netzes ansteigen oder bis zur Zerstörung des Elkos.
Nur die Z-Diode schützt vor Überspannung am Elko. Dabei gibt es ein kleines Bonbon: Z-Dioden legieren bei Überlastung durch und werden zum Kurzschluss.
Damit wird die Last vor Überspannung geschützt.
Ein weiterer Nachteil besteht übrigens noch. Wenn die Netzspannung nicht sinusörmig ist, kann zum Beispiel schon der Strom der Oberwelle 150Hz zum Überhitzen der Z-Diode führen, bei höhren Oberwellen noch eher, da der Kondensator dann ja viel kleineres Xc hat.
Der größte Nachteil der Schaltung ist aber die Gefährlichkeit: je nach zufälliger Polung des Steckers liegt auf der "Masseleitung" die Netzspannung.
Auch ist ein Kondensator ein relativ unsicheres Bauelement, das sehr leicht durchschlagen kann.
Es gibt so schöne Trafos und inzwischen auch Schaltnetzteile (Wandwarzen); dass nur krankhaft Geizige so etwas verwenden.
Leute die so etwas verkaufen, müssen sogenannte Sicherungswiderstände mit einbauen, die bei Überlastung Durchbrennn und damit den Stromweg unterbrechen.
Um die Schaltung etwas robuster zu machen, würde ich den Widerstand etwas erhöhen, vielleicht auf 180 Ohm. Die kleine Z-Diode hat nur 500mW, bei 12V sind das ca. 40mA. Die ist natürlich trotzdem schnell hinüber...
Nimm anstelle D1 und D2 eine fertige Brücke mit Dioden. Die sind als SMD Bauteil klein genug und müssen nur die Spannung der Z-Diode plus 2x0,7V der Brücke aushalten. Dann wird der Elko in beiden Halbwellen geladen und man kann einen halb so großen Kondensator verwenden, also 100nF anstatt 220nF.
Also: einen AC-Anschluss der Brücke an N, den andren über die Reihenschaltung 100nF-120 Ohm an L.
An + und - dann den Elko und die Z- Diode.
Dann auch 220 Ohm anstatt 120 Ohm wäre sinnvoll, weil ja auch der Kondensator kleiner ist.
Ein Sicherungswiderstand würde das Gefahrenpotential zusätzlich verringern.
Dass die "Erde" der Schaltung immer mindestens 12V Wechselspannung führt, müsste egal sein, schließlich müssen Schaltungen mit Kondensatornetzteilen völlig isoliert sein.
Ohne die Z- Diode würde die Spannung am Elko bis zur
Scheitelspannung des Netzes ansteigen oder bis zur
Zerstörung des Elkos.
Das ist im wahrsten Sinne des Wortes nur die halbe Wahrheit.
Der X2-Kondensator bildet zusammen mit D1 und D2 eine Spannungsverdoppler-Schaltung (Villard-Schaltung). Wenn man die Spannungsbegrenzung durch die Z-Diode entfernt und der Siebkondensator das aushalten würde, kann man am Ausgang dieser Schaltung etwa 680V erwarten.
Nimm anstelle D1 und D2 eine fertige Brücke mit Dioden
Nirmals.
Es hat seinen Grund, dass die Spannung des Kondensatornetzteils einen Bezug zur oberen Wechselspannungsleitung hat es wird sicher ein TRIAC damit gezündet.
Der Brückengleichrichter würde den Potentialbezug zerstöten.
Dank an unsere Norm für die Netzstecker. In anderen Ländern sind die
verdrehsicher.
Nun - ja - aber - eine Voraussetzung ist, dass die Wandschweine (Steckdosen) auch korrekt angeschlossen sind. Darauf kann man sich aber nicht verlassen, was die Idee "verpolsicher", die ich für gut halte, ad absurdum führt.
Als Elektriker will ich immer vorher messen, weil ich es kann und nicht anders kann, wenn es wichtig ist.
Den Blindwiderstand der 220nF bei 50Hz berechnet, die 120 Ohm addiert, die 12V Ausgangsspannung ignoriert - wird sowieso nicht hochgenau, da die Netzspannung gerne im Bereich von 230..240V schwankt - und ausgerechnet wieviel Strom fließt wenn man das an 230V anschließt.
Kondensatornetzteil.JPG
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