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Wie funktioniert Regelung in Schaltnetzteil?

007_Gerd

007_Gerd

Foriker
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Neusäss
Hallo Elektroniker,

ich habe mir bei Pollin ein Schaltnetzteil bestellt (FSP135 für 7,95€),
von welchem ich nur den 12Volt Ausgang benötige. Die Auswahl basiert auf Preis und vorallem dem geschlossenen Chassis und dem leisen Lüfter.
Also aueinandergenommen, die vielen Kabel abgelötet und nur zwei dicke Kabel für +12Volt und Masse angelötet. Eingeschaltet, Messgerät ran und ..... gestaunt! Am Ausgang liegen nur ca. 10Volt an.
Bei weiteren Versuchen sah ich, dass die Spannung am 5Volt Zweig zu hoch war, also habe ich da mal ne Lastlampe (10Watt)angeschlossen und siehe da, sowohl die 5V als auch die 12V stimmen jetzt genau.

Ist das so üblich und wie könnte ich das dahingehend ändern, dass die 12V ohne Last am 5V Ausgang stabil bleiben?

mfg

Gerd

Bitte keine Hinweise auf die Suchfunktion :)
 
"Oh schwere Last..." (Shakesspeare, Hamlet :)

Moin,
manche Computer(schalt)netzteile arbeiten nur richtig mit einer Minimallast am Ausgang. Das kann man im Datenblatt (falls vorhanden) auslesen, und das ist halt so....
Also: studieren geht über probieren :)
Grüße Achim
 
Ein Schaltnetzteil nimmt die Primäre Ausgangsspannung und wertet diese aus. Nach dieser wird dann die Energie im eingang gesteuert.
Bei PC-Netzteilen sind das nun mal die 5V. Dort wird eine Mindestlast erwartet und diese steuert auch den Eingang. Die Sekundären Spannungen werden dann so konstruiert und dimensioniert, das sie bei "normaler" Last am Hauptkreis über Festspannungsregler auf sollwert begrenzt werden. Ist nun wie in deinem Fall der Primärkreis nicht oder zu schwach belastet, schwingt das Netzteil entweder garnicht an, oder es kommt dazu das die eingangsleistung runter geregelt wird, und damit kann es dazu kommen, das die Spoannung für die Sekundärausgänge unter die Mindestspannung für die Längsregler, und damit zum Spannungseinbruch führt.
 
Versuch einer Erklärung

Hallo Gerd,

ausbildungsbedingt habe ich mich einige Jahre (ist aber schon länger her) mit Schaltnetzteilen beschäftigen müssen. Die Komplexität eines Schaltnetzteiles gegenüber einem koventionellen Netzteil ist nicht zu unterschätzen, besonders wenn man einen Fehler in einem defekten Schaltnetzteil suchen muss.

Im Prinzip gibt es beim Schaltnetzteil 2 Möglichkeiten der Spannungsstabilisierung:

1. Eine Ausgangsspannung (hier wahrscheinlich die 5V) wird mit einer Referenzspannung verglichen und hiernach auf der Primärseite des Transformators die Impulsreite der Wechselspannung (Breite Schaltzyklus) entsprechend geändert. Die Rückkopplung erfolgt meist wegen der Potentialtrennung über einen Optokoppler.

2. Der Transformator hat eine Hilfswicklung an der die erzeugte Spannung mit einer Referenz verglichen wird und auch hiernach die
Impulsbreite primärseitig geändert wird. Die Potentialtrennung der Rückkopplung im Netzteil kann man sich hier sparen, da die Hilfswicklung letztlich auf Netzpotential gezogen wird.

Weiterhin beruht das Prinzip des Schaltnetzteils immer auf der Speicherung der benötigten Energie als magnetische Energie im Transormator während eines Schaltzykluses. Daraus folgt: keine Leistungs/Energieabnahme - keine Speicherung von Energie nötig ! Dies wiederspricht aber dem grundsätzlichen Prinzip des Schaltnetzteiles und die Regelung kommt an ihre Grenzen. Auch ist eine beliebige Änderung der Impulsbreite aufgrund der ensttehenden Leitungsverluste im Schalttransistor nicht unbegrenzt möglich.

Es gibt daher bei den meisten "billigen" Schaltnetzteilen ein schlechtes Regelverhalten im niedrigen Lastbereich. Da das Netzteil für einen PC entwickelt wurde, ist man auch an einer Optimierung des Regelverhaltens im Niedriglastbereich gar nicht interessiert, da dieser Fall ausgeschlossen werden kann.

Meiner Meinung nach kannst Du nur Minmallast am Ausgang anschließen (Austesten welche Last nötig ist) bis das Schaltnetzteil stabil arbeitet. Vielleicht reichen ja schon 2 oder 3 LEDs als Last.

Ich hoffe das ich Dir erstmal geholfen habe

Stefan
 
@Gerd:
Wie meine drei Vorschreiber es schon erwähnten braucht ein Schaltnetzteil eine Grundlast um sauber anlaufen zu können.
Wenn diese klein ist, dann befinden sich die Regelkreise im Netzteil außerhalb ihrer für den Betrieb möglichen Kennwerte und das Netzteil schaltet ab oder kann kaputt gehen. Ein Schaltnetzteil sollte generell nie ohne Grundlast betrieben werden. Die, die das "können" besitzen meist einen entsprechenden Lastwiderstand auf der Platine.
Hier wird Dir auch bei Deinem Problem geholfen: http://de.wikipedia.org/wiki/ATX-Format (im Textteil "Stromversorgung")

Tipp am Rande:
Das Gehäuse von Schaltnetzteilen nie öffnen wenn man nicht weiß welche Kondensatoren man entladen muss um keine gefegt zu bekommen!!!
Auch bei abgezogenem Stecker liegt an einigen Kapazitäten eine Spannung von weit über 300V an und die gespeicherte Energie in PC-Netzteilen reicht aus um Dir einen ordentlichen Herzkasper zu verpassen.
 
@TT-STefan: Ehm, du verwirrst mich. Ich bin eigentlich davon ausgegangen, dass Schaltnetzteile im Gegensatz zu konventionellen eben genau *keinen* Transformator benötigen ...? Nur Dadurch ist es ja möglich, dass sie auch mit allen Eingangsspannungen zurecht kommen und so leicht sind ...

Luchs.
 
Sie brauchen zumindest im Consumerbereich immer einen - schon allein der galvanischen Trennung wegen.
Ansonsten würdest Du bei falschherum gestecktem Schukostecker die Netzspannung auf das Gehäuse schleppen und es unter Spannung setzen.
Durch die hohe Arbeitsfrequenz von rund 150kHz ist es möglich mit kleineren Induktivitäten gleichgroße Leistungen wie mit niedrigeren Frequenzen und großen Induktivitäten zu übertragen.

Hier gibts eine gute Übersicht über die verschiedenen Typen. http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/smps.html
 
@Luchs:

Alle Schaltnetzteile die ich kenne haben auch einen Trafo. Das Prinzip ist: Netzspannung 230V gleichrichten - Gleichspannung wieder "zerhacken" mit hoher Frequenz ja nach Netzteil 20 - 200 Khz Wechselspannung - Übertragen der hohen Frenquenz (Potentialtrennung, Erzeugung Kleinspannung) durch Transformator - Gleichrichten der Ausgangsspannung.

Hinzu kommen noch Bauteile für die Rückkopplung / Stabilisierung und Kurzschlussschutz sowie Entstörung.

Der Gag ist die hohe Frequenz, da in diesen Frequenzbereich Trafos bessere Wirkungsgrade und Übertragungseigenschaften haben und somit kleiner und leichter dimensioniert werden können. Nachteil ist die aufwendige Beschaltung des Trafos.

Der Trafo ist auf jeden Fall notwendig, da die Potentialtrennung nur so gewährleistet werden kann und somit die Ausgangsspannung gefahrlos berührt werden kann.

Übrigens: wie E-Fan bereits schrieb wird der Kondensator zur Glättung der gleichgerichteten Netzspannung auf 230 x 1,4 (Wurzel Pi) aufgeladen, etwa 330 V die unter Umständen auch noch einige Minuten nach Ziehen des Netzsteckers anliegen können. Also bei Reparaturen immer Entladung prüfen oder wenn keine Zeit ist den Kondensator über einen Widerstand vollständig entladen !!!!
 
Es ist ja an sich überhaupt nicht nötig ein SNT aufzuschrauben - Platz zum drin rumbasteln ist eh nur höchstselten vorhanden und bei externer Beschaltung riskiert man sein Leben nicht - also im Bezug auf unnötiges Akkuladen.... ;)
 
Genau so ist es, Umbau, Basteleien usw. sind am Schaltnetzteil sowieso nicht möglich bzw. nicht zielführend und so sollte man das Gehäuse lieber drauf lassen und sich an der mehr oder weniger stabilisierten Ausgangsspannung erfreuen.
 
TT-STEFAN schrieb:
...
Übrigens: wie E-Fan bereits schrieb wird der Kondensator zur Glättung der gleichgerichteten Netzspannung auf 230 x 1,4 (Wurzel Pi) aufgeladen, etwa 330 V ...
Zum Vergrößern anklicken....

War da nicht was mit Wurzel(2) = 1,41...?
 
Na klar - ich weiß auch nicht wie ich auf Pi gekommen bin da ja die Wurzel von Pi auch nicht 1,4 ist. Also hier die offizielle Richtigstellung:

Es ist 230 x 1,41 (Wurzel 2) zu rechnen.

Stefan
 
Danke Leute, Ihr habt mir auf die Sprünge geholfen. Ich dachte schon, ich habs kaputt gemacht.
Ich habe jetzt ein Netzteil aus einem alten Kopierer vom "Firmenschrottplatz" der nur einen 12V Ausgang hat, und sogar im Leerlauf genau 12 V abgibt. Das Teil liefert nach Etikett 12 Ampere ohne Lüfter, das reicht für meine Zwecke spielend aus.

mfg

Gerd
 
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