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Sel(R)

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Radebeul,
25.09.2014,
19:27
 

Analoges Netzteil Selbstbau, aber Gehäuse zu klein... (Elektronik)

Hallo,

bin am Bauen eines (einfachen) analogen Stabi-Netzteils. Spannung soll 1,3 bis 16 Volt stufenlos bis 3,5 Ampere regelbar sein. Dazu einen zweiten Ausgang, regelbar 1,2 bis 24 Volt bei max. 0,5 Ampere. Alle Komponenten incl. Kühlkörper müssen im Gehäuse unterkommen, welches (HxBxT) 13x8x31cm klein ist. Mir ist klar das hier nur aktive Kühlung in Betracht kommt, da allein im Leistungstransistor für die dicken Ampere bis knapp 80 Watt Wärme "verbraten" werden. Dazu die Wärme des Gleichrichters, die Wärme der Stabis für den zweiten Ausgang und natürlich die Wärme des Trafos. Das Netzteil ist ganz speziell auf meine Bedürfnisse zugeschnitten.

Die Schaltung des Leistungsteils wird mit dem altbekannten MAA723 sein, Treiber dran, Leistungstransistor ist ein MJ11032 der auf einem Prozessorkühler sitzt. Die zweite Regelung macht ein ordinärer 317 in Standardschaltung kommt nicht auf Qualität an, ist eh nur Hilfsspannung für diverse Zwecke).

Natürlich habe ich vor dem endgültigen Zusammenbau Tests gemacht. Trafo wird bei Maximalbelastung ca. 85°C heiß (er hält das aus, dafür wurde er vorgesehen und so gebaut). Den Leistungstransistor habe ich noch nicht getestet. Das kleine Netzteil ist beherrschbar, kommen ja nur vielleicht 16 Watt zusammen, die ich mit aktiver Kühlung relativ leicht beherrschen kann. Wenn ich jetzt zusammenrechne, den ungüstigsten Fall annehme, dann müssen aus dem Gehäuse etwa 125 Watt an Wärme raus, den Trafo lass ich mal weg in der Betrachtung.

Gerechnet auf wenig über 3000cm³ bebaubarer Rauminhalt sehe ich nun echte Probleme. Wie gesagt, alles analog, keine Schaltnetzteile.

Lange Rede...
Hat jemand schon sowas gemacht und kann mit mir in Erfahrungsaustausch gehen? Letztendlich gehts nur darum, die Wärme aus dem Gehäuse raus zu bekommen. Außerdem grübele ich noch an Sicherheitsschaltungen .

Gruß Sel

Maik.

25.09.2014,
19:33

@ Sel

Analoges Netzteil Selbstbau, aber Gehäuse zu klein...

» Hallo,
»
» bin am Bauen eines (einfachen) analogen Stabi-Netzteils. Spannung soll 1,3
» bis 16 Volt stufenlos bis 3,5 Ampere regelbar sein. Dazu einen zweiten
» Ausgang, regelbar 1,2 bis 24 Volt bei max. 0,5 Ampere. Alle Komponenten
» incl. Kühlkörper müssen im Gehäuse unterkommen, welches (HxBxT) 13x8x31cm
» klein ist. Mir ist klar das hier nur aktive Kühlung in Betracht kommt, da
» allein im Leistungstransistor für die dicken Ampere bis knapp 80 Watt Wärme
» "verbraten" werden. Dazu die Wärme des Gleichrichters, die Wärme der Stabis
» für den zweiten Ausgang und natürlich die Wärme des Trafos. Das Netzteil
» ist ganz speziell auf meine Bedürfnisse zugeschnitten.
»
» Die Schaltung des Leistungsteils wird mit dem altbekannten MAA723 sein,
» Treiber dran, Leistungstransistor ist ein MJ11032 der auf einem
» Prozessorkühler sitzt. Die zweite Regelung macht ein ordinärer 317 in
» Standardschaltung kommt nicht auf Qualität an, ist eh nur Hilfsspannung für
» diverse Zwecke).
»
» Natürlich habe ich vor dem endgültigen Zusammenbau Tests gemacht. Trafo
» wird bei Maximalbelastung ca. 85°C heiß (er hält das aus, dafür wurde er
» vorgesehen und so gebaut). Den Leistungstransistor habe ich noch nicht
» getestet. Das kleine Netzteil ist beherrschbar, kommen ja nur vielleicht 16
» Watt zusammen, die ich mit aktiver Kühlung relativ leicht beherrschen kann.
» Wenn ich jetzt zusammenrechne, den ungüstigsten Fall annehme, dann müssen
» aus dem Gehäuse etwa 125 Watt an Wärme raus, den Trafo lass ich mal weg in
» der Betrachtung.
»
» Gerechnet auf wenig über 3000cm³ bebaubarer Rauminhalt sehe ich nun echte
» Probleme. Wie gesagt, alles analog, keine Schaltnetzteile.
»
» Lange Rede...
» Hat jemand schon sowas gemacht und kann mit mir in Erfahrungsaustausch
» gehen? Letztendlich gehts nur darum, die Wärme aus dem Gehäuse raus zu
» bekommen. Außerdem grübele ich noch an Sicherheitsschaltungen .
»
» Gruß Sel

Hi
Nun sowas geht auch Passiv bei entsprechender größe ect :-P
Nun eine Möglichkeit ist zb die Coolkörper zb hinten auserhalb vom Gehäuse zu montieren...
Oder halt so verbauen das du Luft von Unten/Seite... ansaugst und durch das Case leitets zum Coolkörper und dann direckt aus dem Case wieder raus.
Temp-Sicherung ist aber auch nciht verkehrt einzuplanen..
Und wenn ggfs andere Case nehmen wo genug Platz für alles ist :)

Sel(R)

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Radebeul,
25.09.2014,
19:48

@ Maik.

Analoges Netzteil Selbstbau, aber Gehäuse zu klein...

Danke für die superschnelle Antwort!

Gehäuse geht nicht anders. Außen dran ist unmöglich. Also immer noch alles drinnen. Luftzufuhr kann nur von unten erfolgen über eine Öffnung von 15x6cm, Luftausgang hinten über Öffnung von 3x9cm oder eben andersrum. Die Öffnungen sind mich Lochblech abgedeckt, also sind diese effektiv nur 30% so groß.

Sieht wirklich nicht optimal aus.

Gruß Sel

bigdie(R)

25.09.2014,
20:00

@ Sel

Analoges Netzteil Selbstbau, aber Gehäuse zu klein...

Und warum nicht per Schaltregler, dann hast du alle Probleme los, reicht ja nach dem Trafo. Ansonsten kann man natürlich auch noch die althergebrachte Methode nehmen, die man in alten Statron Netzteilen findet. Dort wird die Trafowicklung ganz einfach umgeschalten, wenn man unter 8V mit der Ausgangsspannung kommt. Das spart jede Menge Verluste vor allem bei Kurzschluss.

Offroad GTI(R)

25.09.2014,
20:02
(editiert von Offroad GTI
am 25.09.2014 um 20:05)


@ Sel

Analoges Netzteil Selbstbau, aber Gehäuse zu klein...

» Luftzufuhr kann nur von unten erfolgen über eine Öffnung von
» 15x6cm, Luftausgang hinten über Öffnung von 3x9cm oder eben andersrum. Die
» Öffnungen sind mich Lochblech abgedeckt, also sind diese effektiv nur 30%
» so groß.

http://www.fischerelektronik.de/web_fischer/de_DE/K%C3%BChlk%C3%B6rper/D/L%C3%BCfteraggregate/index.xhtml;jsessionid=BB4D5EB7E4D346485855795C77C2BF0F

» dem altbekannten MAA723 sein
Betonung liegt auf alt :-D

Kendiman(R)

25.09.2014,
20:24
(editiert von Kendiman
am 25.09.2014 um 20:26)


@ Sel

Analoges Netzteil Selbstbau, aber Gehäuse zu klein...

» Hallo,
»
» bin am Bauen eines (einfachen) analogen Stabi-Netzteils. Spannung soll 1,3
» bis 16 Volt stufenlos bis 3,5 Ampere regelbar sein. Dazu einen zweiten
» Ausgang, regelbar 1,2 bis 24 Volt bei max. 0,5 Ampere. Alle Komponenten
» incl. Kühlkörper müssen im Gehäuse unterkommen, welches (HxBxT) 13x8x31cm
» klein ist. Mir ist klar das hier nur aktive Kühlung in Betracht kommt, da
» allein im Leistungstransistor für die dicken Ampere bis knapp 80 Watt Wärme
» "verbraten" werden. Dazu die Wärme des Gleichrichters, die Wärme der Stabis
» für den zweiten Ausgang und natürlich die Wärme des Trafos. Das Netzteil
» ist ganz speziell auf meine Bedürfnisse zugeschnitten.
»
» Die Schaltung des Leistungsteils wird mit dem altbekannten MAA723 sein,
» Treiber dran, Leistungstransistor ist ein MJ11032 der auf einem
» Prozessorkühler sitzt. Die zweite Regelung macht ein ordinärer 317 in
» Standardschaltung kommt nicht auf Qualität an, ist eh nur Hilfsspannung für
» diverse Zwecke).
»
» Natürlich habe ich vor dem endgültigen Zusammenbau Tests gemacht. Trafo
» wird bei Maximalbelastung ca. 85°C heiß (er hält das aus, dafür wurde er
» vorgesehen und so gebaut). Den Leistungstransistor habe ich noch nicht
» getestet. Das kleine Netzteil ist beherrschbar, kommen ja nur vielleicht 16
» Watt zusammen, die ich mit aktiver Kühlung relativ leicht beherrschen kann.
» Wenn ich jetzt zusammenrechne, den ungüstigsten Fall annehme, dann müssen
» aus dem Gehäuse etwa 125 Watt an Wärme raus, den Trafo lass ich mal weg in
» der Betrachtung.
»
» Gerechnet auf wenig über 3000cm³ bebaubarer Rauminhalt sehe ich nun echte
» Probleme. Wie gesagt, alles analog, keine Schaltnetzteile.
»
» Lange Rede...
» Hat jemand schon sowas gemacht und kann mit mir in Erfahrungsaustausch
» gehen? Letztendlich gehts nur darum, die Wärme aus dem Gehäuse raus zu
» bekommen. Außerdem grübele ich noch an Sicherheitsschaltungen .
»
» Gruß Sel

ist noch Platz für einen Lüfter 17 x 17 x 8 mm oder 40 x 40 x 10 mm oder 25 x 25 x 6 mm ?
So etwas gibt es.

Sel(R)

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Radebeul,
26.09.2014,
10:10

@ bigdie

Analoges Netzteil Selbstbau, aber Gehäuse zu klein...

Schaltnetzteile sind "Störenfriede". Deren Schwingungen sind nur mit extremen Aufwand zu beseitigen, wenn das überhaupt geht. Gerade bei "unausgegorenen" Bastelprojekten, die man eben an solch ein Netzteil anschließt, können dann Effekte üassieren, die unbeherrschbar werden.

Trafowicklung umschalten ist ein Gedanke, damit wird aber eine kontinuierliche Regelung von unten nach oben schon etwas schwierig, weil eben zwischendrin umgeschalten wird.

Gruß Sel

bigdie(R)

26.09.2014,
10:19

@ Sel

Analoges Netzteil Selbstbau, aber Gehäuse zu klein...

» Schaltnetzteile sind "Störenfriede". Deren Schwingungen sind nur mit
» extremen Aufwand zu beseitigen, wenn das überhaupt geht. Gerade bei
» "unausgegorenen" Bastelprojekten, die man eben an solch ein Netzteil
» anschließt, können dann Effekte üassieren, die unbeherrschbar werden.
»
» Trafowicklung umschalten ist ein Gedanke, damit wird aber eine
» kontinuierliche Regelung von unten nach oben schon etwas schwierig, weil
» eben zwischendrin umgeschalten wird.
»
» Gruß Sel
Wieso? Wenn die Ausgangsspannung kleiner 9V wird, schaltest du den Trafo von 24 auf 12V um. Schon hast du den Verlust wesentlich verringert, bei Kurzschluss halbiert. Am der Ausgangsspannung merkst du das nicht.

Sel(R)

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Radebeul,
26.09.2014,
10:22

@ Kendiman

Analoges Netzteil Selbstbau, aber Gehäuse zu klein...

Dieses Monster soll die Wärme wegpusten (80x80x90mm). Der Lüfter wird erst ab einer Kühlkörpertemperatur von 50°C eingeschalten:





Das Teil passt gradeso ims Gehäuse und Platz für die restlichen Bauteile ist auch noch. Insgesamt gehts aber dann schon eng zu. Der Brückengleichrichter bekommt auch einen Lüfter. Ob ich dem Trafo auch ein wenig Luft zuwedeln werde weiß ich noch nicht.

Gruß Sel

PS: Der Lärm der Lüfter spielt keine Rolle...

Sel(R)

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Radebeul,
26.09.2014,
16:31

@ bigdie

Analoges Netzteil Selbstbau, aber Gehäuse zu klein...

Und wie schalte ich die Spannungen am Trafo um? Klar, ein OPV überwacht die Ausgangsspannung und regelt das. Am Trafo dann mit einem Relais oder Thyristor/Triac umschalten? Könnte ordentliche Impulse in die Kleinspannung vor dem Netzteil jagen. Und die dann wieder rausfiltern... Brrrr....

Dann lieber verheizen und ich mach mir eben nen Kopp wo ich die Hitze hinwerfe.

Gruß Sel

Sel(R)

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Radebeul,
26.09.2014,
16:33
(editiert von Sel
am 26.09.2014 um 16:35)


@ Offroad GTI

Analoges Netzteil Selbstbau, aber Gehäuse zu klein...

Danke für den Link. Super!
Doch diese echt guten Kühlkörper sind für ein TO3-Gehäuse schwer anwendbar. Und den Lüfter sollte man austauschen, gegen einen von Papst oder EBM-Papst, wie es nun heißt. Macht weniger Lärm bei höherer "Windleistung".

Gruß Sel

bigdie(R)

26.09.2014,
16:39

@ Sel

Analoges Netzteil Selbstbau, aber Gehäuse zu klein...

» Und wie schalte ich die Spannungen am Trafo um? Klar, ein OPV überwacht die
» Ausgangsspannung und regelt das. Am Trafo dann mit einem Relais oder
» Thyristor/Triac umschalten? Könnte ordentliche Impulse in die Kleinspannung
» vor dem Netzteil jagen. Und die dann wieder rausfiltern... Brrrr....
»
» Dann lieber verheizen und ich mach mir eben nen Kopp wo ich die Hitze
» hinwerfe.
»
» Gruß Sel
Das macht auch nicht mehr impulse, als wenn du deinen Lötkolben daneben einschaltest. Außerdem liegt der Umschaltpunkt beim Statron bei ca. 8V. Wenn du irgend etwas bastelst, stellst du die Spannung ein, und änderst sie nur selten. Ergo kommt die Umschaltung normalerweise bevor die Schaltung dran hängt oder bei einem Kurzschluss. Im normalen Betrieb schaltet dort also sogut wie nie etwas.

Offroad GTI(R)

26.09.2014,
16:46

@ Sel

Analoges Netzteil Selbstbau, aber Gehäuse zu klein...

» Und wie schalte ich die Spannungen am Trafo um?
Als Inspiration:
http://www.elv-downloads.de/service/manuals/24065_DPS9000/24066_DPS9000_km.pdf

Oldie

27.09.2014,
12:46

@ Sel

Analoges Netzteil Selbstbau, aber Gehäuse zu klein...

» Und wie schalte ich die Spannungen am Trafo um? Klar, ein OPV überwacht die
» Ausgangsspannung und regelt das. Am Trafo dann mit einem Relais oder
» Thyristor/Triac umschalten? Könnte ordentliche Impulse in die Kleinspannung
» vor dem Netzteil jagen. Und die dann wieder rausfiltern... Brrrr....
»


Hmm, so zum Beispiel?
http://www.rainers-elektronikpage.de/RADIO-RIM-Baumappen/Baumappe_NT_605.pdf

Thomas Kuster(R)

29.09.2014,
11:55

@ Sel

Analoges Netzteil Selbstbau, aber Gehäuse zu klein...

Hallo Sel

warum erst ab einer Temperatur von 50°C kühlen ? Könnte man die Kühlung nicht schon bei 35°C einschalten ?

Mit vielen freundlichen Grüssen Thomas

gast (A)

29.09.2014,
18:43

@ Thomas Kuster

Analoges Netzteil Selbstbau, aber Gehäuse zu klein...

»
Könnte man die Kühlung
» nicht schon bei 35°C einschalten ?


Aber bestimmt ! Vielleicht auch schon bei 34°C oder gar noch niedriger - man weiß ja nie ... :-(