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Guten Morgen,

dies ist mein erster Eintrag in einem Elektronikforum, da ich mir nicht anders zu helfen weiß, weil ich nur Elektronik-Laie mit Bastlerkenntnissen bin.

Ich möchte die integrierte Beleuchtung von Schalttafeln stufenlos dimmen können, und zwar von 0V = aus bis 5V = maximale Helligkeit. In der Schalttafel sind 5V-Glühbirnchen verbaut, also keine LEDs. Die Schalttafel zieht bei voller Helligkeit maximal 6A Strom bei 5V.

Also habe ich mir eine PWM-Schaltung mit IRL3803 und NE555 nach dieser Anleitung ( http://www.atx-netzteil.de/pwm_mit_ne555.htm#Schaltung%202 ) gebaut, die auch tadellos funktioniert, und dank ausreichendem Kühlkörper wird der MOSFET nicht mal handwarm. Insofern alles prima.

Nun mein Problem:
Die Versorgung der Schaltung bzw. der Glühbirnchen wird derzeit per stabilisiertem 60W-Netzteil ( http://www.reichelt.de/SNT-MW60-05/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTICLE=57481&artnr=SNT+MW60-05&SEARCH=Schaltnetzteil+5V+12A ) erreicht, das exakt 5V= mit max. 12A ausgibt. Das Netzteil pfeift deutlich je nach Poti-Einstellung, und nach ausgiebiger Recherche im Internet sei dieses Pfeifen nicht allzu gesund für das NT :-o Von der störenden Akustik ganz zu schweigen.

Was kann ich tun, um dieses Pfeifen mit kostengünstigen Mitteln (und für einen technisch interessierten Bastler machbar) effektiv abzustellen? Gibt es eine Möglichkeit der Glättung, um die NTs zu schonen, oder brauche ich evtl. sogar andere Netzteile? Wenn ja, welche? Diese sollten dementsprechend dimensioniert sein.

Vielen herzlichen Dank im Voraus für Ihre Beiträge

Chris

Hallo bonanza

Ich kenne diese MeanWell Netzteile recht gut, auch im Teillastbetrieb bleiben diese bei mir ruhig. Also kann es nur an der Frequenz der PWM liegen. Kann diese nicht höher gemacht werden, damit man aus dem hörbaren Bereich kommt (>20 kHz) ?

Mit vielen freundlichen Grüssen Thomas

Hallo Thomas,
vielen Dank für Ihre Antwort

Genau damit kenne ich mich nicht aus... die Frequenz der PWM wird doch über den Wert des Kondensators C1 gesteuert, richtig? In meiner Schaltung hat dieser den Wert 470pF - ist das evtl. zu wenig und welcher Wert wäre besser?

Im Netz wird häufiger über pfeifende NTs bei PWMs geklagt, eine für mich passende Lösung habe ich jedoch dort nicht finden können. Sind denn diese hochfrequenten Schwingungen wirklich so schädlich für das NT?

Viele Grüße
Chris


» Hallo bonanza
»
» Ich kenne diese MeanWell Netzteile recht gut, auch im Teillastbetrieb
» bleiben diese bei mir ruhig. Also kann es nur an der Frequenz der PWM
» liegen. Kann diese nicht höher gemacht werden, damit man aus dem hörbaren
» Bereich kommt (>20 kHz) ?
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» Mit vielen freundlichen Grüssen Thomas

» Also habe ich mir eine PWM-Schaltung mit IRL3803 und NE555 nach dieser
» Anleitung ( http://www.atx-netzteil.de/pwm_mit_ne555.htm#Schaltung%202 )
Die ist nicht so schön, da sie keine Blockkondensatoren enthält.

» gebaut, die auch tadellos funktioniert, und dank ausreichendem Kühlkörper
» wird der MOSFET nicht mal handwarm.
Der MOSFET darf bei dem geringen Strom auch ohne Kühlkörper nicht warm werden.

» Was kann ich tun, um dieses Pfeifen mit kostengünstigen Mitteln (und für
» einen technisch interessierten Bastler machbar) effektiv abzustellen? Gibt
» es eine Möglichkeit der Glättung, um die NTs zu schonen, oder brauche ich
» evtl. sogar andere Netzteile? Wenn ja, welche? Diese sollten
» dementsprechend dimensioniert sein.
Die Netzteile haben zwar schon Glättungskondensatoren am Ausgang, aber ein Pufferkondensator (um 100u plus ein 100n Kerko nah am MOSFET, bzw. Laststrompfad) in deiner Schaltung schadet auch nicht. Der NE555 verträgt auch einen 100n Kerko an seiner Versorgung.

Davon abgesehen muss die Schaltfrequenz natürlich außerhalb des hörbaren Bereichs liegen.

» Genau damit kenne ich mich nicht aus... die Frequenz der PWM wird doch über
» den Wert des Kondensators C1 gesteuert, richtig?
Natürlich nur in Verbindung mit den Widerständen. Die für einen Geschmack auch relativ groß sind.

» In meiner Schaltung hat
» dieser den Wert 470pF - ist das evtl. zu wenig
Nein. Bei größeren Werten sinkt die Frequenz.

Hallo Chris,

» Genau damit kenne ich mich nicht aus... die Frequenz der PWM wird doch über
» den Wert des Kondensators C1 gesteuert, richtig? In meiner Schaltung hat
» dieser den Wert 470pF - ist das evtl. zu wenig und welcher Wert wäre
» besser?

Wie kommst Du eigentlich auf diese 470 pF? Im Schaltschema sind es minimal 220 pF.

Damit die Frequenz höher wird, musst Du C1 reduzieren. Probier es doch einfach mit diesen 220 pF aus. Das erhöht die Pfeiffrequenz um mehr als das Doppelte. Vielleicht hörst Du das nicht mehr, sonst reduziere C1 noch etwas.

Hast Du vielleicht ein Oszilloskop um die Flanken der Rechteckspannung zwischen Drain und Source von T1 zu prüfen?

Warum dies? Wenn man die Frequenz höher wählt, reduziert sich das Verhältnis zwischen Periode und Flankensteilheit und dies führt zu mehr Verlustleitung an T1. Ob dies relevant ist, kann man mit einem Oszi leicht abschätzen.

Du sagst, Du seist nur Elektronik-Laie mit Bastlerkenntnissen. Ich hoffe, dass Du trotzdem meinen Worten folgen kannst. Sonst frage einfach wieder...

» Im Netz wird häufiger über pfeifende NTs bei PWMs geklagt, eine für mich
» passende Lösung habe ich jedoch dort nicht finden können. Sind denn diese
» hochfrequenten Schwingungen wirklich so schädlich für das NT?

Weiss ich nicht. Ich müsste mehr Hintergrundinfos haben, um abschätzen zu können ob was dran ist an dieser Aussage...

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

Hallo GTI, vielen Dank für deine Hinweise!

» » Also habe ich mir eine PWM-Schaltung mit IRL3803 und NE555 nach dieser
» » Anleitung ( http://www.atx-netzteil.de/pwm_mit_ne555.htm#Schaltung%202 )
» Die ist nicht so schön, da sie keine Blockkondensatoren enthält.

Gibt es für diesen Spannungsbereich 0-5V und die Last bis 8A eine Alternative zum Nachbauen oder auch fertig aufgebaut zu kaufen?

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» » gebaut, die auch tadellos funktioniert, und dank ausreichendem
» Kühlkörper
» » wird der MOSFET nicht mal handwarm.
» Der MOSFET darf bei dem geringen Strom auch ohne Kühlkörper nicht warm
» werden.
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» » Was kann ich tun, um dieses Pfeifen mit kostengünstigen Mitteln (und für
» » einen technisch interessierten Bastler machbar) effektiv abzustellen?
» Gibt
» » es eine Möglichkeit der Glättung, um die NTs zu schonen, oder brauche
» ich
» » evtl. sogar andere Netzteile? Wenn ja, welche? Diese sollten
» » dementsprechend dimensioniert sein.
» Die Netzteile haben zwar schon Glättungskondensatoren am Ausgang, aber ein
» Pufferkondensator (um 100u plus ein 100n Kerko nah am MOSFET, bzw.
» Laststrompfad) in deiner Schaltung schadet auch nicht. Der NE555 verträgt
» auch einen 100n Kerko an seiner Versorgung.
»
» Davon abgesehen muss die Schaltfrequenz natürlich außerhalb des hörbaren
» Bereichs liegen.

Ich interpretiere das so, dass das Schaltnetzteil jetzt durch dieses Pfeifen nicht gleich draufgeht, aber Pufferung Sinn macht.
Wo genau sollten die erwähnten Kondensatoren dann eingesetzt werden und mit welchen Werten?

Danke nochmals für Eure Hilfe

Chris

Hallo Schaerer,

danke auch Dir für deinen Post. Da ich wirklich nur Laie mit Lötkolben bin, habe ich auch kein Oszilloskop
Du hast natürlich recht, es sollten 220pF sein. Werde ich nachher ausprobieren.

Verlust an T1 bei reduziertem C1: da das Netzteil ein kleines Justierpoti besitzt, kann ich bis 5,8V rausholen. Im Augenblick zeigt mir das Messgerät am Ausgang des Mosfet eine Spannung von 5,4V an, wenn ich 5,8V am Eingang anlege. Insofern ist noch bissel Reserve nach unten. Werde ich aber austesten.
Herzlichen Dank Euch allen!

Viele Grüße

Chris


» Hallo Chris,
»
» » Genau damit kenne ich mich nicht aus... die Frequenz der PWM wird doch
» über
» » den Wert des Kondensators C1 gesteuert, richtig? In meiner Schaltung hat
» » dieser den Wert 470pF - ist das evtl. zu wenig und welcher Wert wäre
» » besser?
»
» Wie kommst Du eigentlich auf diese 470 pF? Im Schaltschema sind es minimal
» 220 pF.
»
» Damit die Frequenz höher wird, musst Du C1 reduzieren. Probier es doch
» einfach mit diesen 220 pF aus. Das erhöht die Pfeiffrequenz um mehr als das
» Doppelte. Vielleicht hörst Du das nicht mehr, sonst reduziere C1 noch
» etwas.
»
» Hast Du vielleicht ein Oszilloskop um die Flanken der Rechteckspannung
» zwischen Drain und Source von T1 zu prüfen?
»
» Warum dies? Wenn man die Frequenz höher wählt, reduziert sich das
» Verhältnis zwischen Periode und Flankensteilheit und dies führt zu mehr
» Verlustleitung an T1. Ob dies relevant ist, kann man mit einem Oszi leicht
» abschätzen.
»
» Du sagst, Du seist nur Elektronik-Laie mit Bastlerkenntnissen. Ich hoffe,
» dass Du trotzdem meinen Worten folgen kannst. Sonst frage einfach
» wieder...
»
» » Im Netz wird häufiger über pfeifende NTs bei PWMs geklagt, eine für mich
» » passende Lösung habe ich jedoch dort nicht finden können. Sind denn
» diese
» » hochfrequenten Schwingungen wirklich so schädlich für das NT?
»
» Weiss ich nicht. Ich müsste mehr Hintergrundinfos haben, um abschätzen zu
» können ob was dran ist an dieser Aussage...

» » Die Netzteile haben zwar schon Glättungskondensatoren am Ausgang, aber
» ein
» » Pufferkondensator (um 100u plus ein 100n Kerko nah am MOSFET, bzw.
» » Laststrompfad) in deiner Schaltung schadet auch nicht. Der NE555
» verträgt
» » auch einen 100n Kerko an seiner Versorgung.

» Ich interpretiere das so, dass das Schaltnetzteil jetzt durch dieses
» Pfeifen nicht gleich draufgeht, aber Pufferung Sinn macht.
» Wo genau sollten die erwähnten Kondensatoren dann eingesetzt werden und mit
» welchen Werten?

s.o.

Ja, das habe ich schon gelesen und kann einen solchen Schaltplan gerade so interpretieren, aber ich habe zu wenig Ahnung, WO genau in der Schaltung die von Ihnen erwähnten Kondensatoren eingebaut werden sollen. Sorry Ich möchte die Schaltung wegen meiner Unwissenheit ungern schrotten, daher frage ich ja hier

Christiane


» » Wo genau sollten die erwähnten Kondensatoren dann eingesetzt werden und
» mit
» » welchen Werten?
»
» s.o.

» danke auch Dir für deinen Post. Da ich wirklich nur Laie mit Lötkolben bin,
» habe ich auch kein Oszilloskop
» Du hast natürlich recht, es sollten 220pF sein. Werde ich nachher
» ausprobieren.

Okay.

» Verlust an T1 bei reduziertem C1: da das Netzteil ein kleines Justierpoti
» besitzt, kann ich bis 5,8V rausholen. Im Augenblick zeigt mir das Messgerät
» am Ausgang des Mosfet eine Spannung von 5,4V an, wenn ich 5,8V am Eingang
» anlege.

Welchen Eingang meinst Du jetzt? Das Gate vom MOSFET?
Wenn ja, müsste nämlich die Drain-Source-Spannung enorm klein sein...

» Insofern ist noch bissel Reserve nach unten. Werde ich aber
» austesten.

Es ist so, dass bei einem schaltenden Transistor die Verlustleistung mit der Flankensteilheit zu tun hat. Ist diese relativ langsam in Relation zur Gesamtperiode, entsteht an T1 eine mittlere Verlustleistung, die spürbar in Wärme umgesetzt werden kann.

Wenn nun diese Flankensteilheit gleich gross bleibt, aber man reduziert die Periode (erhöht die Frequenz) nimmt diese mittlere Verlustleistung zu.

Um es richtig zu verstehen, müsste man dazu noch zeichnen oder ich müsste nach passenden Skizzen von mir suchen. Das braucht einfach zuviel Zeit.

Aber vielleicht kommst Du jetzt mit dieser Erklärung klar. Wenn nicht, warte einfach ein Bisschen und es findet sich sonst noch jemand, der Dir es noch leichtverständlicher erklären kann...

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

Hallo Christiane,

» » » Wo genau sollten die erwähnten Kondensatoren dann eingesetzt werden
» und
» » mit
» » » welchen Werten?

Nimm einen Elko mit etwa 100 µF oder etwas mehr (kommt nicht drauf an). Schalte parallel zu diesem einen Keramik-Kondensator von 100 nF oder auch mehr und verbinde diese beiden zwischen PLUS und MINUS möglichst nahe beim T1.

Jetzt nimmst Du nochmals einen Keramik-Kondensator von 100 nF oder auch mehr und verbinde diesen ganz nahe beim 555er-IC zwischen Pin 8 (Plus-Spannung) und Pin 1 (Minus-Spannung).

Offroad-GTI hat Dir geschrieben: "Die ist nicht so schön, da sie keine Blockkondensatoren enthält."

Das was ich Dir jetzt gerade erklärt habe und Du ganz einfach umsetzen kannst ohne dass Du die Hintergründe zunächst verstehst, ist das Blocken oder Abblocken der Betriebsspannung gemeint. Dies sorgt für gute Funktionsstabilität.

Was mit Abblocken der Betriebsspannung gemeint ist, dafür kann ich Dir von mir ein Elektronik-Minikurs anbieten, wo dies u.v.a. thematisiert wird. Du kannst, völlig unabhängig von dieser Unterstuetzung hier, dort mal lesen und Dir dafür Zeit nehmen. Vieles wirst Du allerdings auch erst dann verstehen, wenn Du Dir mehr Grundlagen angeeignet hast, - so Du das überhaupt willst.

"Integrierte fixe und einstellbare 3-pin-Spannungsregler
und eine einfache Akku-Ladeschaltung mit LM317LZ"
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/ureg3pin.htm

--
Gruss
Thomas

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Hallo Thomas,

lieben Dank für diese leicht verständliche Erklärung und Deinen Hinweis auf den Minikurs. Da schaue ich mit Sicherheit mal rein

Ich habe mal den Schaltplan so modifiziert wie Du und GTI beschrieben habt (siehe Anhang) und mache mich nachher gleich an die Lötarbeit... sofern ich noch genug Kondensatoren hab )

Euch allen hier herzlichen Dank und viele Grüße, ich berichte Euch dann über den Fortschritt!

Chris


» Hallo Christiane,
»
» » » » Wo genau sollten die erwähnten Kondensatoren dann eingesetzt werden
» » und
» » » mit
» » » » welchen Werten?
»
» Nimm einen Elko mit etwa 100 µF oder etwas mehr (kommt nicht drauf an).
» Schalte parallel zu diesem einen Keramik-Kondensator von 100 nF oder auch
» mehr und verbinde diese beiden zwischen PLUS und MINUS möglichst nahe beim
» T1.
»
» Jetzt nimmst Du nochmals einen Keramik-Kondensator von 100 nF oder auch
» mehr und verbinde diesen ganz nahe beim 555er-IC zwischen Pin 8
» (Plus-Spannung) und Pin 1 (Minus-Spannung).
»
» Offroad-GTI hat Dir geschrieben: "Die ist nicht so schön, da sie keine
» Blockkondensatoren enthält."
»
» Das was ich Dir jetzt gerade erklärt habe und Du ganz einfach umsetzen
» kannst ohne dass Du die Hintergründe zunächst verstehst, ist das Blocken
» oder Abblocken der Betriebsspannung gemeint. Dies sorgt für gute
» Funktionsstabilität.
»
» Was mit Abblocken der Betriebsspannung gemeint ist, dafür kann ich Dir von
» mir ein Elektronik-Minikurs anbieten, wo dies u.v.a. thematisiert wird. Du
» kannst, völlig unabhängig von dieser Unterstuetzung hier, dort mal lesen
» und Dir dafür Zeit nehmen. Vieles wirst Du allerdings auch erst dann
» verstehen, wenn Du Dir mehr Grundlagen angeeignet hast, - so Du das
» überhaupt willst.
»
» "Integrierte fixe und einstellbare 3-pin-Spannungsregler
» und eine einfache Akku-Ladeschaltung mit LM317LZ"
» http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/ureg3pin.htm

» Ich habe mal den Schaltplan so modifiziert wie Du und GTI beschrieben habt
Leider nicht ganz.
Die Kondensatoren sollen nicht parallel zur Drain-Source-Strecke des MOSFETs, sondern parallel zum gesamten Laststrompfad (also Source des MOSFET und "positiven" Lampenanschluss).
Noch besser ist es, wenn du dafür separate Leitungen von der Spannungsversorgung verwendest.

Alles klar, vielen Dank!!!

» » Ich habe mal den Schaltplan so modifiziert wie Du und GTI beschrieben
» habt
» Leider nicht ganz.
» Die Kondensatoren sollen nicht parallel zur Drain-Source-Strecke des
» MOSFETs, sondern parallel zum gesamten Laststrompfad (also Source des
» MOSFET und "positiven" Lampenanschluss).
» Noch besser ist es, wenn du dafür separate Leitungen von der
» Spannungsversorgung verwendest.

» » Ich habe mal den Schaltplan so modifiziert wie Du und GTI beschrieben
» habt
» Leider nicht ganz.
» Die Kondensatoren sollen nicht parallel zur Drain-Source-Strecke des
» MOSFETs, sondern parallel zum gesamten Laststrompfad (also Source des
» MOSFET und "positiven" Lampenanschluss).
» Noch besser ist es, wenn du dafür separate Leitungen von der
» Spannungsversorgung verwendest.

Prima, dass Du das noch richtig gestellt hast. Ich hätte es sonst grad jetzt getan.

Es ist ja schon viel leichter, wenn man mit Papier und Bleistift am runden Tisch diskutieren kann. Ich erlebe diesen Unterschied immer wieder. Und es sind auch tatsächlich schnell Grenzen gesetzt, wenn man nur etwas tiefer in ein schaltungstechnisches Problem eintaucht...

--
Gruss
Thomas

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