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Netzteil im Selbstbau

Dieses Thema im Forum "Elektronik allgemein" wurde erstellt von Elektro-Bastler, 18.08.2008.

  1. #1 Elektro-Bastler, 18.08.2008
    Elektro-Bastler

    Elektro-Bastler Strippenstrolch

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    Guten TagWinkeWinke
    Zunächst möchte ich euch noch mein Kompliment für dieses Forum aussprechen, es ist wirklich sehr gelungen!
    Ich bin noch neu hier und habe gleich eine Frage, die sicherlich etwas länger diskutiert werden wird: Es geht um den Selbstbau eines einfachen Netzteils:

    Als Grundlage dient mir ein Trafo, der mir aus der Netzspannung von 230V AC 24VDC liefert. Davon habe ich einige rumliegen, ich werde mit einem von ca. 2,5A arbeiten. Die Anschlussleitung mit Euro-Stecker ist fest montiert, ich muss also nie im 230V-Bereich arbeiten.
    Nun habe ich (natürlich) einige Fragen dazu:


    Kann man von mehreren Trafos vom selben Modell/von verschiedenen Modellen die Ausgänge parallel schalten? Ein Hintereinanderschalten zum Verdoppeln der Spannung ist für mich nicht interessant, da ich zwar schon gerne eine hohe Stromstärke erzielen möchte, aber 24V ausreichend sind, schließlich bin ich Anfänger und möchte eine sichere Konstruktion bauen.
    Man könnte aus 48V mit 2,5A durch einen Trafo ja (fast) 24V 5A machen, doch würde die ganze Konstruktion dann zu aufwändig werden. Oder kann man evtl. anders die maximale Stromstärke auf Kosten der Spannung erhöhen? Darauf muss natürlich nur eingegangen werden, wenn eine Reihenschaltung möglich, eine Parallelschaltung unmöglich ist.
    Sollte eine Parallelschaltung möglich sein, schaltet man dann die zwei Wechselspannungsquellen parallel oder erst dann, wenn sie gleichgerichtet sind?

    Die Spannungsregelung habe ich mir etwas leicht vorgestellt, nämlich einfach den Plus-Pol über ein Potentiometer mit dem Ausgang verbinden, aber da die Potis immer nur eine sehr geringe Leistung verkraften, geht das scheinbar nicht so einfach. Kann ich aber mit einem Leistungstransistor und einem Poti die Spannung regeln, indem ich mit dem Poti den Strom zur Basis bestimme?
    Eine andere Möglchkeit sehe ich darin, dass ich einfach nur ein Poti in die Plus-Leitung einbaue, den einen Eingang mit dem Ausgang des Netzteils verbinde und den anderen mit einem Verbraucher, also z.B. einer Glühlampe. Dadurch soll beim Poti eine geringere Leistung "verbraten" werden, oder denke ich da falsch?

    Und kann man da einen ganz einfachen Gleichrichter verwenden, den es für kleines Geld bei Versandhäußern gibt? Natürlich muss Strom und Spannung stimmen.

    Was muss man sonst noch beachten?
    mfg
     
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  3. #2 kalledom, 19.08.2008
    kalledom

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    AW: Netzteil im Selbstbau

    Hallo,
    suche mal im Netz mit dem Begriff "Netzteil regelbar Schaltplan" und schau Dir die Schaltpläne mal in Ruhe an.
    Vielleicht noch etwas Basiswissen dazu: KHD Netzteile
    Aus 24V Wechselspannung werden ca. 33V Gleichspannung.
    Wenn Du einen Verbraucher angeschlossen hast, der mit 5V läuft und z.B. 2A Strom benötigt, dann muß die Differenz von 33V - 5V = 28V an einem Halbleiter "abgefangen" werden.
    Das ergibt eine (Verlust-)Leistung von 28V * 2A = 56W, die in Wärme umgewandelt wird und an die Umluft abzuführen ist. Das macht einen sehr großen Kühlkörper erforderlich.

    Mit einem Poti / Widerstand ist überhaupt nichts zu machen. Außerdem ist der Spannungsabfall an einem Widerstand immer abhängig vom aktuellen Stromfluß. Deshalb ist eine Elektronik / ein Halbleiter für einen Soll-Ist-Vergleich mit Nachregelung erforderlich.

    Berücksichtige immer die Verlustleistung, also Eingangs-Spannung minus Ausgangs-Spannung mal den Strom. Beachte auch, das im Kurzschlußfall die Ausgangs-Spannung 0V beträgt und eine Strombegrenzung einsetzen sollte.
     
  4. #3 Elektro-Bastler, 19.08.2008
    Zuletzt bearbeitet: 20.08.2008
    Elektro-Bastler

    Elektro-Bastler Strippenstrolch

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    AW: Netzteil im Selbstbau

    Schaltpläne sind ja im Netzt ausreichend, nur verstehe ich diese nicht richtig und würde gerne selbst einen passenden erarbeiten. Wie kann man denn ganz einfach die Spannun regeln? Gibts dafür fertige Module oder Bausätze?

    Dann noch ein paar Sachen:
    1. Regelt man die Spannung bevor sie gleichgerichtet ist oder danach (also ist es leichter Wechsel- oder Gleischspannung zu regeln)?
    Ich habe etwas bei Conrad rumgesucht und den LM350 gefunden. Der geht bis 3A, was ja schon mal nicht schlecht wäre. Ist das die Lösung für mein Problem? Der hat ja drei Anschlüsse, "Uin", "Uout" und "Einstellbar". Wie stellt man da dann die Spannung ein? Poti zwischen "Einstellbar" und GND?


    2. Gibt es einfache Bauteile, die mir aus 24V 12V machen? Möglichst mit hohem Wirkungsgrad (für so eine Anwendung als Netzgerät ist ein Trafo mit Windungsverhältnis 2:1 wohl ungeeignet; doch was kann man sonst nehmen?). Ich hätte nämlich gerne noch einen zusätzlichen 12V DC Ausgang.
    Dazu habe ich folgendes Zitat im Netz gefunden:
    Der 7812 ist ein sogenannter Festspannungsregler. Am Eingang gibt man eine Gleichspannung von 15 bis 35 Volt hinein, die schwanken darf. Am Ausgang erhält man 12 Volt konstant.
    Wäre so etwas hier möglich? Und wie wird das geregelt?
    Mal angenommen, man hat eine Eingangsspannung von 33V DC mit einer Stromstärke von 1A, raus kommen 12V.
    Bleibt die maximale Stromstärke dann bei 1A, werden also die (33V-12V)*1A=21W einfach verheizt oder bleiben mir meine 33V*1A=33W bei der neuen Spannung von 12V? ==> 33W/12V=2,75A???
    Kann man dafür dann jeden Festspannungsregler verwenden, der die benötigte Stromstärke aushält und die gewollte Spannung ausgibt?


    3. Reicht ein einfacher Gleichrichter für ein paar Euros? Siebung, ... kann man ja noch ergänzen.


    Wichtig für den Anfang ist mir also einfach ein 12V DC-Ausgang und eine einfache Spannungsregelung an einem anderen Ausgang. Ob die Spannung dabei geregelt wird wenn es noch AC ist oder gleichgerichtet ist egal, ich will sowieso ein Voltmeter an der fertigen Spannung anbringen, sodass man es bequem einstellen kann.

    mfg
     
  5. #4 kalledom, 20.08.2008
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    AW: Netzteil im Selbstbau

    Wenn Du die vielen Schaltpläne gesehen hast, solltest Du eigentlich erkannt haben, daß man eine Spannung nicht "ganz einfach" reglen kann. Schau Dir mal z.B. bei Conrad die Bausätze für (regelbare) Netzteile an.
    Um selbst einen Schaltplan erarbeiten zu können, bedarf es einiger (Grund-)Kenntnisse, die ich bei Dir alleine durch die nächste Frage noch nicht sehe.

    Das kommt drauf an, um welchen Leistungsbereich und welche Anwendung es geht. Bis auf wenige Ausnahmen wird die Gleichspannung geregelt.

    Dazu solltest Du Dir das Datenblatt zum LM350 aus dem Netz laden, dort sind Schaltungsvorschläge und Berechnungsbeispiele drin.

    Auch hierzu mal das Datenblatt laden und die Beschaltung anschauen.

    Wenn 1A fließen und 21V abfallen entstehen 21W Verlustleistung, immer und überall !

    Es geht nicht um Spannung oder Strom, es geht um die auftretende Verlustleistung: P = U * I !
    Ein Spannungsregler mit 3A und 30V kann keine 90W aushalten, er stirbt den Hitze-Tod. Die Angaben sind Grenzdaten und jeder Wert ist einzeln zu betrachten.

    Längsregler wie der 7812 haben einen äußerst schlechten Wirkungsgrad.
    Für Netzteile mit hohem Wirkungsgrad mußt Du Dich nach (regelbaren) Schaltreglern umsehen. Die sind allerdings sehr schwierig selber aufzubauen und man braucht dafür sehr viel Erfahrung.
     
  6. #5 Elektro-Bastler, 20.08.2008
    Zuletzt bearbeitet: 21.08.2008
    Elektro-Bastler

    Elektro-Bastler Strippenstrolch

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    AW: Netzteil im Selbstbau

    Ich dachte, vielleicht verhält sich das so wie bei einem Trafo: Wenn man die Spannung damit veringert, erhöht sich der Strom. Die Leistung bleibt dagegen gleich (naja, wenn der Wirkungsgrad 100% wäre).
    Spannungsregler verheizen den Rest einfach...
    Die sind dann wohl eher zur Stabilisierung gedacht, wenn man eine Spannung nur um ein paar Volt verändern will und die Stromstärke nicht zu hoch ist.
    Tut mir Leid, aber um das zu verstehen reichen meine Kenntnisse nicht aus. Und dabei ist nicht die englische Sprache das Problem, sondern vielmehr die Schaltpläne, wo ich die Hälfte der Zeichen nicht kenne.
    Sicher ist es schwer jemandem, der von Elektronik wenig Ahnung hat, beim Bau eines Netzteils zu helfen, noch dazu, wenn er den Aufbau verstehen möchte. Aber ich weiß euere Mühe (und besonders Ihre Mühe, kalledom) sehr zu schätzen.



    Dann ist der Bau eines Netzteils wohl eher nichts für mich :-(
    Oder gibt es Transformatoren, bei denen man den Sekundärseitenabgriff (stufenlos) verändern kann?
    Oder eine fertige Schaltung/Platine, an der ich nur noch ein Poti anschließen muss bzw. der Poti schon vorhanden ist und ich meine Spannung regeln kann?
    Ich arbeite mit 24V AC Trafos und mit einem Strom zwischen 3-5A, wenn mehr geht wäre auch nicht schlimm *g*.
    Das ganze sollte möglichst günstig sein; Gleichrichten, Stabilisieren, Glätten, ... trau ich mir schon selbst zu.

    Nur wenn ich eine regelbare Spannungsquelle aufbauen kann macht es sinn, noch Festspannungsausgänge mit einzubauen, ansonsten kann ich mir gleich ein 12V DC Netzteil kaufen.

    Diese Schaltung habe ich noch im Netz gefunden. Wäre die geeignet? Allerdings habe ich, wenn ich die 24V gleichrichte, eine Spannung von 33V, oder? Ist das schlimm? Das Blatt stammt übrigens von dieser Seite.

    mfg
     
  7. #6 Günther, 21.08.2008
    Günther

    Günther Spannungstauglich

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    AW: Netzteil im Selbstbau

    Zitat: "Kann man von mehreren Trafos vom selben Modell/von verschiedenen Modellen die Ausgänge parallel schalten?"

    ...also, vom selben Modell: ja. Aber die Phasenlage beachten. Zur Sicherheit die Differenzspannung messen, muß Null sein.
    Bei verschiedenen Modellen würd ich eher abraten, weil wegen unterschiedlicher magnetischer Streuung eine unterschiedliche Spannungssteifigkeit vorhanden ist. Das kann dazu führen, daß der spannungssteife die Hauptlast übernimmt und der spannungsweiche sich dabei schont.
    Aber: wenn du das vorher ausprobierst (Messungen an beiden parallelen Trafos unter Last), dann kann nix schiefgehen . . .
     
  8. #7 kalledom, 21.08.2008
    kalledom

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    AW: Netzteil im Selbstbau

    Dann hast Du die Problematik immer noch nicht richtig verstanden.
    Ob die Schaltung für Dich geeignet ist und was Du damit vor hast, kannst nur Du entscheiden.
    Es stimmt, 24Vac * 1,414 ergeben 33Vdc.
    Wenn Du dann mit einer beliebigen Schaltung 5V einstellst und ein Strom von 2A fließt, dann ist die Verlustleistung: (33V - 5V) * 2A = 28V * 2A = 56W !!!
    Bei einem Kurzschluß beträgt die Verlustleistung 33V * 4,5A = 148,5W; da weis ich allerding nicht, mit welchem Kühlkörper Du die Wärme vom Halbleiter abgeführt bekommst.

    Was für ein riesiger Kühlkörper erforderlich ist, das steht bei keinem dieser Netzteil-Schaltungen dabei.
     
  9. #8 Elektro-Bastler, 21.08.2008
    Elektro-Bastler

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    AW: Netzteil im Selbstbau

    Ok, ich hab jetzt verstanden worauf das ganze rauslaufen wird: Nämlich dass ich mein Projekt etwas ändern muss.
    Wenn ich weitere Fragen oder neue Ansätze habe werde ich mich melden.
    mfg
     
  10. #9 Elektro-Bastler, 21.08.2008
    Elektro-Bastler

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    AW: Netzteil im Selbstbau

    So, jetzt habe ich noch ein paar Fragen, und zwar überlege ich mir gerade etwas, wie ich die Temperatur im Gehäuse im Auge behalten kann.
    Ein einfaches Thermometer einzubauen ist natürlich zu einfach.

    Ich suche also ein Bauteil, dass ab einer bestimmten Temperatur leitet (schließt), darunter wieder öffnet. Gibt es solche Bauteile und wie heißen sie? Wo finde ich sie?

    Und genau das Gegenteil bräuchte ich auch noch, also Bauteile, die bei einer bestimmten (hohen) Temperatur öffnen.
    Bei Pollin habe ich z.B. diesen Temperaturbegrenzer gefunden, der öffnet bei 55°C, allerdings steht nicht im Katalog, ob er danach wiederverwendbar ist oder etwas in seinem inneren durchgebrannt ist. Auch Temperatursicherungen und Temperaturschalter sind bei Pollin erhältlich, aber auch hier finde ich keine Info, ob sie durchbrennen oder beim Unterschreiten der Temperatur wieder schließen.

    Und wo findet man günstige Sicherungsautomaten im Bereich von ca. 0,5 bis 3,0A?
    mfg
     
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