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Sel(R)

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Radebeul,
15.11.2015,
20:07
(editiert von Sel
am 15.11.2015 um 20:12)
 

Netzteil nimmt Formen an, noch Frage dazu (Elektronik)

Hallo,

baue jetzt das unten mal besprochene Netzteil zusammen. Ich habe mich mit dem Trafo auf 12V und 5A für das Netzteil geeinigt. Klappt wunderbar!



Kurz zum Aufbau:
Links oben die Netzverteilung und die Sicherung, drunter (nicht sichtbar) die Lüftersteuerung mit Triacschaltung, überm Netztrafo die Netzentstörung, rechts daneben unten die Ladeelkos, drüber die Entstörung für Gleichspannung (2 Drosseln). Darüber kommt die kleine Steuerplatine, die unten rumliegt. Weiter rechts der Kühlkörper mit Lüfter.

Habe den einzelnen Leistungstransistor mit knapp 100 Watt heizen lassen, Gehäuse geschlossen und die Sache vor sich hin braten lassen. Der Kühlkörper erreichte ca. 57°C bei Zimmertemperatur von 22°C. Da bin ich voll zufrieden :-) mit der Kühlleistung.

Das Netzteil ist noch nicht fertig, also weder mechanisch, noch elektrisch...

Frage:
Meine Regelplatine ist recht dünn bestückt. Da passt noch mehr drauf. Was würdet ihr noch mit einbauen? Wie gesagt, es wird lediglich ein 12V-Festspannungsnetzteil mit variabler Strombegrenzung. Das ist für mich zum Basteln, mehr brauche ich derzeit nicht. Ich baue eh alle meine Geräte auf 12 Volt. Die Frontplatte des Netzteils ist klein, daher gehen da keine Anzeigen oder so was mit drauf.

Also, was könnte ich noch Nützliches draufbauen, wenn eben der Platz auf der Leiterplatte noch da ist?

LG Sel

bastelix(R)

15.11.2015,
23:21

@ Sel

Netzteil nimmt Formen an, noch Frage dazu

» Also, was könnte ich noch Nützliches draufbauen, wenn eben der Platz auf
» der Leiterplatte noch da ist?
Wenn dir selbst grad nichts nützliches einfällt, warum lässt du nicht den Platz einfach für spätere Erweiterungen frei?

Also wenn jemand einen wirklich sinnvollen Vorschlag bringt, dann ja! Auf jeden Fall mit rein. Aber nur weil noch Platz auf der Platine ist, würde ich nicht (mehr) verzweifelt versuchen da noch irgendwas mit reinzubauen. Lieber später noch was dazu bauen, wenn sich im Einsatz herausstellt, dass da noch was fehlt.

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
16.11.2015,
08:55

@ bastelix

Netzteil nimmt Formen an, noch Frage dazu

» Also wenn jemand einen wirklich sinnvollen Vorschlag bringt, dann ja! Auf
» jeden Fall mit rein. Aber nur weil noch Platz auf der Platine ist, würde
» ich nicht (mehr) verzweifelt versuchen da noch irgendwas mit reinzubauen.
» Lieber später noch was dazu bauen, wenn sich im Einsatz herausstellt, dass
» da noch was fehlt.

Danke. So hatte ich auch gedacht. Später geht immer. Nur wenn hier jemandem was einfällt... Kann ja sein.

Erweiterungen kommen mit der Benutzung des Teils. Ganz klar :-)

LG Sel

Hartwig(R)

16.11.2015,
09:38

@ Sel

Netzteil nimmt Formen an, noch Frage dazu

Hallo,
"Der Kühlkörper erreichte ca. 57°C bei Zimmertemperatur von 22°C. Da bin ich voll zufrieden :-) mit der Kühlleistung."
wo genau und wie gemessen? 57° am angeblasenem KK und 100W Verlustleistung am Transistor? T03? Hast du mal nachgerechnet? Der 2N3773 (den nehm ich mal als Beispiel) hat etwa 1,2°/W Rth j/C (was schon sehr gut ist) - da hättest Du bei otpimaler Kühlung (KK ohne thermischen Widerstand) bereits 140° an der Sperrschicht bei 100W, das wird schon sehr eng! Ich gehe grundsätzlich von 40°C Umgebungstemperatur und max. 100-130° Sperrschichttemperatur aus.
Ich kann in Deinem Aufbau nicht den Rauchmelder erkennen ;-)
Grüsse
Hartwig

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
16.11.2015,
10:56

@ Hartwig

Netzteil nimmt Formen an, noch Frage dazu

» Hallo,
» "Der Kühlkörper erreichte ca. 57°C bei Zimmertemperatur von 22°C. Da bin
» ich voll zufrieden :-) mit der Kühlleistung."
» wo genau und wie gemessen? 57° am angeblasenem KK und 100W Verlustleistung
» am Transistor? T03? Hast du mal nachgerechnet? Der 2N3773 (den nehm ich mal
» als Beispiel) hat etwa 1,2°/W Rth j/C (was schon sehr gut ist) - da hättest
» Du bei otpimaler Kühlung (KK ohne thermischen Widerstand) bereits 140° an
» der Sperrschicht bei 100W, das wird schon sehr eng! Ich gehe grundsätzlich
» von 40°C Umgebungstemperatur und max. 100-130° Sperrschichttemperatur aus.
» Ich kann in Deinem Aufbau nicht den Rauchmelder erkennen ;-)
» Grüsse
» Hartwig

--
:yes: der Sommer kommt bestimmt!" :-D

---

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! :wink: Feigling!"

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
16.11.2015,
11:17
(editiert von geralds
am 16.11.2015 um 11:18)


@ Sel

Vorschlag - Referenzen, Kühlsystem

» Hallo,
»
» baue jetzt das unten mal besprochene Netzteil zusammen. Ich habe mich mit
» dem Trafo auf 12V und 5A für das Netzteil geeinigt. Klappt wunderbar!
»
»
»
» Kurz zum Aufbau:
»
---

Hi,
Vorschlag mit dem Kühlsystem:



Vorschlag mit dem freien Platz auf der Regler-Platine:
mache einige Referenzspannungsquellen, oder -Stromquellen.

zB. so Standardspannungen 1,25; 2,5(2,048); 5 (4,096); 10; (od andere),
Standardströme 1mA, 10mA, 4-20mA; od andere)...

... wie auch immer...

Anregungen:
http://www.ti.com/lsds/ti/power-management/voltage-reference-overview.page

http://www.ti.com/lsds/ti/power-management/current-reference-products.page

Grüße
Gerald
---

--
...und täglich grüßt der PC:
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Hartwig(R)

16.11.2015,
11:59
(editiert von Hartwig
am 16.11.2015 um 12:02)


@ geralds

Vorschlag - Referenzen, Kühlsystem

Hallo Gerald,
das mit dem Lüfter wäre eine Verbesserung - nur frage ich mich, was der Lüfter wirklich soll (kühlen, ist klar) - es ist ein mechanisches Bauteil mit einem Potenzial zum Ausfallen, einer höheren Ausfallwahrscheinlichkeit im Vergleich zu vernünftig eingesetzten elektronischen Bauteilen. Den freien Platz könnte(sollte) also eine Temperaturüberwachung einnehmen.
Bei der gegebenen Anwendung sollte eine passive Kühlung noch möglich sein, ein Leistungstransistor kostet fast nix. Also Parallel/Reihenschaltung überlegen (letzteres wahrscheinlich nicht bei so niederer Spannung). Den Lüfter hätte ich nur für den Extremfall vorgesehen. Im gegebenen Fall hat der Transistor aber wahrscheinlich schon das Problem, unter "Normalbedingungen" die Wärme bei Vollast aus seinem Gehäuse zu bekommen, da hat der Kühlkörper nur noch wenig Einfluß. (Nochmal: Wenn ich Sperrschicht->Umgebung mit 2°/W annehme (was sehr gut wäre), dann ist der Transistor bei 100W bereits gegrillt. Wenn aber der Transistor schon 1,2°/W Sperrschicht-> Gehäuse hat (2N3055 hat z.B. 1,5°/W (ON)), der Übergang Gehäuse -> KK auch so 0,2°/W dann wird es schon mehr wie eng.
Grüsse
Hartwig

Hartwig(R)

16.11.2015,
12:09

@ Hartwig

Vorschlag - Referenzen, Kühlsystem

» Hallo Gerald,
» das mit dem Lüfter wäre eine Verbesserung - nur frage ich mich, was der
» Lüfter wirklich soll (kühlen, ist klar) - es ist ein mechanisches Bauteil
» mit einem Potenzial zum Ausfallen, einer höheren Ausfallwahrscheinlichkeit
» im Vergleich zu vernünftig eingesetzten elektronischen Bauteilen. Den
» freien Platz könnte(sollte) also eine Temperaturüberwachung einnehmen.
» Bei der gegebenen Anwendung sollte eine passive Kühlung noch möglich sein,
» ein Leistungstransistor kostet fast nix. Also Parallel/Reihenschaltung
» überlegen (letzteres wahrscheinlich nicht bei so niederer Spannung). Den
» Lüfter hätte ich nur für den Extremfall vorgesehen. Im gegebenen Fall hat
» der Transistor aber wahrscheinlich schon das Problem, unter
» "Normalbedingungen" die Wärme bei Vollast aus seinem Gehäuse zu bekommen,
» da hat der Kühlkörper nur noch wenig Einfluß. (Nochmal: Wenn ich
» Sperrschicht->Umgebung mit 2°/W annehme (was sehr gut wäre), dann ist der
» Transistor bei 100W bereits gegrillt. Wenn aber der Transistor schon 1,2°/W
» Sperrschicht-> Gehäuse hat (2N3055 hat z.B. 1,5°/W (ON)), der Übergang
» Gehäuse -> KK auch so 0,2°/W dann wird es schon mehr wie eng.
Ohne Not und würde ich einem 2N3055 oder ähnlich nicht mehr wie 30-50W (passiv gekühlt mit großem KK) zumuten, die aktive Kühlung kann schon noch was bringen, hat aber auch ihre Grenzen - auch wenn ich den Rth auf günstigstenfalls auf 20% reduziere, kann ich keinesfalls die 5-fache Wärme wegbringen...
» Grüsse
» Hartwig

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
16.11.2015,
12:12
(editiert von geralds
am 16.11.2015 um 12:13)


@ Hartwig

Vorschlag - Referenzen, Kühlsystem

» Hallo Gerald,
» das mit dem Lüfter wäre eine Verbesserung - nur frage ich mich, was der
» Lüfter wirklich soll (kühlen, ist klar) - es ist ein mechanisches Bauteil
» mit einem Potenzial zum Ausfallen, einer höheren Ausfallwahrscheinlichkeit
» im Vergleich zu vernünftig eingesetzten elektronischen Bauteilen. Den
» freien Platz könnte(sollte) also eine Temperaturüberwachung einnehmen.
» Bei der gegebenen Anwendung sollte eine passive Kühlung noch möglich sein,
» ein Leistungstransistor kostet fast nix. Also Parallel/Reihenschaltung
» überlegen (letzteres wahrscheinlich nicht bei so niederer Spannung). Den
» Lüfter hätte ich nur für den Extremfall vorgesehen. Im gegebenen Fall hat
» der Transistor aber wahrscheinlich schon das Problem, unter
» "Normalbedingungen" die Wärme bei Vollast aus seinem Gehäuse zu bekommen,
» da hat der Kühlkörper nur noch wenig Einfluß. (Nochmal: Wenn ich
» Sperrschicht->Umgebung mit 2°/W annehme (was sehr gut wäre), dann ist der
» Transistor bei 100W bereits gegrillt. Wenn aber der Transistor schon 1,2°/W
» Sperrschicht-> Gehäuse hat (2N3055 hat z.B. 1,5°/W (ON)), der Übergang
» Gehäuse -> KK auch so 0,2°/W dann wird es schon mehr wie eng.
» Grüsse
» Hartwig

---
Hallo Hartwig,

ich bin völlig mit dir einer Meinung, ja. Ich rechne auch selbst so.
Ich ging aber nicht bei Sel darauf ein.
- (war zB. damit er endlich mit dem Zusammenbauen fertig wird)

Besser ist es auf alle Fälle, wenn eine einfache
Konvektionskühlung ausreicht, stimme ich dir völlig zu.
Dann kann man, auf Bedarf, den Lüfter noch nachbasteln.
Ergo, Bauteilauswahl, Kühlkörperauswahl, Aufbau (zB Lüftungsschlitze), etc..

.. wie ich oben sagte :-D "der Sommer kommt bestimmt"..

Mechanisch reicht oben ein schmaler Lüfter, unten kann
er einen mit ordentlichen Durchsatz montieren,
damit die Luft hinten ordentlich durchbläst.
Das kühlt auch gleich die dahinten montierten Bauteile und den Trafo.
Das war der zweite Punkt, den ich im Blickfeld hatte - Trafokühlung.
Da dieser ja bereits an seine Grenzen stößt;
erinnernd, anknüpfend an Sel's frühere Anfragen.

Grüße
Gerald
---

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! :wink: Feigling!"

Hartwig(R)

16.11.2015,
12:31

@ geralds

Vorschlag - Referenzen, Kühlsystem

Hallo Gerald,
ja Deine Anmerkung zum Gesamtaufbau, ist auch wichtig. Da wird Sel also wohl nicht nur den Lötkolben nochmal anwerfen müssen, erst braucht er wohl nochmal Papier und Bleistift, Bohrmaschine und Feile haben wohl auch noch nicht ausgedient. Und Thomas muss noch kein Elko-Freibier hochladen, um den Abschluss des Projekts zu feiern!:-(
Schöne Woche noch
Hartwig

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
16.11.2015,
12:59

@ Hartwig

Vorschlag - Referenzen, Kühlsystem

» Hallo Gerald,
» ja Deine Anmerkung zum Gesamtaufbau, ist auch wichtig. Da wird Sel also
» wohl nicht nur den Lötkolben nochmal anwerfen müssen, erst braucht er wohl
» nochmal Papier und Bleistift, Bohrmaschine und Feile haben wohl auch noch
» nicht ausgedient. Und Thomas muss noch kein Elko-Freibier hochladen, um den
» Abschluss des Projekts zu feiern!:-(
» Schöne Woche noch
» Hartwig

---
Schöne Woche auch.

Das Bier, bestens gekühlt, kann man täglich genießen, zum Frühstück, zu Mittag, am Abend.

Freibier für Alle!


A B E R nur Eiins!!! sonst, Krankenhaus! G'alle!"

Grüße
Gerald
---

--
...und täglich grüßt der PC:
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schaerer(R)

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Kanton Zürich (Schweiz),
16.11.2015,
21:50

@ Sel

Handy-Störsender!

» » Also wenn jemand einen wirklich sinnvollen Vorschlag bringt, dann ja!
» Auf
» » jeden Fall mit rein. Aber nur weil noch Platz auf der Platine ist, würde
» » ich nicht (mehr) verzweifelt versuchen da noch irgendwas mit
» reinzubauen.
» » Lieber später noch was dazu bauen, wenn sich im Einsatz herausstellt,
» dass
» » da noch was fehlt.
»
» Danke. So hatte ich auch gedacht. Später geht immer. Nur wenn hier jemandem
» was einfällt... Kann ja sein.

Böse Idee: Ein Handy-Störsender für den bösen Nachbar, wobei dieser Sender immer automatisch abstellen muss, wenn Du selbst das Handy benuzt.

Interessanter Nebeneffekt: Du kannst so testen wie schalldicht die Wände sind, wenn der Nachbar wie Rohrspatz flucht. :-P :-P :-P :rotfl: :-P :-P :-P

--
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

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
17.11.2015,
12:10

@ geralds

Vorschlag - Referenzen, Kühlsystem

War im Krankenhaus, daher keine Antwort...

Also, der Transi (MJ 11032 von ON) ist einer Komplemkentärstufe zwar unterlegen, aber es reicht. Mit einem Wärmewiderstand von 0,58 Chip-Gehäuse ist der Transi ganz gut. Dazu Gehäuse-Kühlkörper vielleicht 1,0 komme ich auf runde 1,6, was auch ganz gut ist. Im Betrieb erwarte ich bei Kurzschluß eine Verlustleistung von 77 Watt. Die 100 Watt habe ich beim Test zur Sicherheit eingestellt. Der Lüfter ist ein (EBM)Papst 8550N, also auch recht hochwertig. Die Temperatursteuerung fährt den ab 45°C an. Gemessen wird am Kupferkern des Kühlkörpers, wo auch der Transi draufsitzt.

Natürlich sehe ich erst im Betrieb, ob ich alles ausreichend gebaut habe, Veränderungen sind sicher notwendig. Bis aufs Detail kann und will ich das Netzteil nicht durchrechnen.

Die Idee mit dem zweiten Lüfter schwirrt mir auch im Kopf rum, aber wo genau der hinkommt, wenn überhaupt, das wird sich zeigen. Morgen jedenfalls baue ich bissel weiter.

LG Sel

Hartwig(R)

17.11.2015,
13:02

@ Sel

Vorschlag - Referenzen, Kühlsystem

Hallo Sel,
da Du ja eine ehrliche Meinung hören willst - ich halte das Netzteil für schlecht dimensioniert bzw. konzipiert. Ohne Not werden Bauteile nahe den Grenzwerten betrieben. Ideal wäre für mich so ein Netzgerät ganz ohne Lüfter! 2 Lüfter (was Gerald, so wie ich seinen Vorgschlag verstanden habe, auch keinesfalls meinte) was soll das???? Ein vernünftiger Aufbau mit gut dimensioniertem Kühlkörper und Temperaturüberwachung direkt am Transistor (zwecks besserer Temperaturverteilung eher 2-3 Transistoren). Und dann nicht die Luft erst durch den Kühlkörper jagen und dann auf die Elektronik (Referenzspannung!) blasen - damit machst Du die Ausgangsspannung unnötig temperaturabhängig!
Ein vernünftiges Konzept sieht anders aus - klar gehen wird das, aber auch der Amateur sollte sich über Qualität Gedanken machen - und das bedeutet nicht, Markenkomponennten "irgendwie" einzusetzen. Du sagst Du willst das nicht alles durchrechnen - dann plane doch aber etwas mehr Reserve ein! Die Qualität wird letztlich durch das schwächste Glied in einer Kette bestimmt ...
Grüsse
Hartwig

Sel(R)

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Radebeul,
17.11.2015,
17:36
(editiert von Sel
am 17.11.2015 um 17:42)


@ Hartwig

Vorschlag - Referenzen, Kühlsystem

Hartwig, hast vollkommen Recht! Und das besagte schwächste Glied in der Kette ist mein bescheidenes Wissen...

Wie ich schon geschrieben habe, es wird ja nicht unbedingt ein Labornetzteil im herkömmlichen Sinne. Dazu fehlt dem Teil die Regelbarkeit. Ich ersetze eine 12V-Batterie, um Schaltungen zu testen (auch mal für mehr als paar Stunden). Natürlich sollte dafür das Netzteil in den Grenzen der Batteriespannung regelbar sein, richtig. Das schaffe ich hier nicht, brauche ich eigentlich auch nicht. Nach unten (Ladeendspannung 10,5V) könnte ich vielleicht noch vorsehen. Eine (Blei-)Batterie ist kein Stabi-Netzteil, auch richtig.

Ich brauche etlich Strom, besagte maximale 5 Ampere und zum Testen die 12 Volt. Und das ist ja so die Mitte der Batteriespannung (eben 10,5...14,4 Volt, Bleiakku). Funzt meine gebastelte Anwendungs-Schaltung, so geht sie an eine echte Batterie und muß zeigen was sie kann oder muß optimiert werden. Hier brauche ich an meinem Netzteil auch keine überragende Temperaturstabilität. Aber auf Grund meines total verseuchten Stromnetzes eine gute bis sehr gute Entstörung. Diese nimmt ja einen guten Teil im Gehäuse ein.

Na ja, so ungefähr der Plan, kann man sehen wie man will.
Auf jeden Fall helfen eure Gedanken sehr viel weiter! Ich baue jetzt (also ab morgen) mein Netzteil mal fertig und melde mich wieder.

LG Sel

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
17.11.2015,
17:52
(editiert von geralds
am 17.11.2015 um 17:54)


@ Sel

Vorschlag - Referenzen, Kühlsystem

» Hartwig, hast vollkommen Recht!
»
» Wie ich schon geschrieben habe, es wird ja nicht unbedingt ein
» Labornetzteil im herkömmlichen Sinne. Dazu fehlt dem Teil die Regelbarkeit.
» Ich ersetze eine 12V-Batterie, um Schaltungen zu testen (auch mall für mehr
» als paar Stunden). Natürlich sollte dafür das Netzteil in den Grenzen der
» Batteriespannung regelbar sein, richtig. Das schaffe ich hier nicht,
» brauche ich eigentlich auch nicht. Nach unten (Ladeendspannung 10,5V)
» könnte ich noch vorsehen. Eine (Blei-)Batterie ist kein Stabi-Netzteil,
» auch richtig.
»
» Ich brauche etlich Strom, besagte maximale 5 Ampere und zum Testen die 12
» Volt. Und das ist ja so die Mitte der Batteriespannung (eben 10,5...14,4
» Volt, Bleiakku). Funzt meine gebastelte Anwendungs-Schaltung, so geht sie
» an eine echte Batterie und muß zeigen was sie kann oder muß optimiert
» werden. Hier brauche an meinem Netzteil auch keine überragende
» Temperaturstabilität. Aber auf Grund meines total verseuchten Stromnetzes
» eine gute bis sehr gute Entstörung. Diese nimmt ja einen guten Teil im
» Gehäuse ein.
»
» Na ja, so ungefähr der Plan, kann man sehen wie man will.
» Auf jeden Fall helfen eure Gedanken sehr viel weiter! Ich baue jetzt (also
» ab morgen) mein Netzteil mal fertig und melde mich wieder.
»
» LG Sel

---
kannst bitte nochmals deine Schaltpläne und
genaueren Aufbau/Bilder posten.

Auf alle Fälle würde ich die Leistungsstrecke mit mind. zwei Transis, parallel geschaltet, machen.
Kennst du ja mit dem 2N3055. - ist mit deinen gleich.
Dann teilt sich der Strom auf, insgesamt wird's kühler.
Größere Kühlrippchen, passt.

Die Temp-Stabi muss mit dem Regler gemacht werden.
Temp-Sensor, zB KTY.., aufs Kühlrippchen montieren und in den Regelkreis einfügen.
Gibt's auch eine Menge Teil-Schaltungen dafür.
Schau mal auf www.elv.de dort findest Grundschaltungen als Beispiele.

Etwas Grundqualität muss immer sein, sonst schaffst es nie.
Einfach eine Fleischhacker-Methode (auf wienerisch) anwenden ist nicht gut.
Alles durch den Fleischwolf drehen, nur weil ich gerade diesen einen Schrott in der Kiste liegen habe.

Oben wurde parallel - von Bigdy www.pollin.de gepostet, weil er das Labor-Tool von Texasinstruments / Vertrieb Elektor zu teuer fand.
http://www.ti.com/tool/aslkpro

Tja.... der Pollin vertreibt Labornetzteile um 40,, bzw. 80Eur inkl. Steuersoftware.
Also,, wo ist Bastelspass, wo ist Kosten/Nutzen, vor Allem Qualität.
Vergleiche mal mit der deiner. hmm...
na, dann eben einen ELV Bausatz nachbauen, ist immer noch
besser, als ein Eigen-Tüftelding mit viel Hinterfragungen.

...PS: wie geht's dir mit deinen neuen Werkzeugen? :-) :cool:

Grüße
Gerald
---

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