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Nachlese: Ungeregelter Eintak-Flusswandler

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  Nachlese: Ungeregelter Eintak-Flusswandler Roland Krause <roland.krause9@freenet.de> - 2016-12-18 18:28 +0100
    Re: Nachlese: Ungeregelter Eintakt-Flusswandler Marcel Mueller <news.5.maazl@spamgourmet.org> - 2016-12-18 23:09 +0100
      Re: Nachlese: Ungeregelter Eintakt-Flusswandler Roland Krause <roland.krause9@freenet.de> - 2016-12-20 01:14 +0100
        Re: Nachlese: Ungeregelter Eintakt-Flusswandler Marcel Mueller <news.5.maazl@spamgourmet.org> - 2016-12-20 09:45 +0100
          Re: Nachlese: Ungeregelter Eintakt-Flusswandler Roland Krause <roland.krause9@freenet.de> - 2016-12-20 19:14 +0100
            Re: Nachlese: Ungeregelter Eintakt-Flusswandler Marcel Mueller <news.5.maazl@spamgourmet.org> - 2016-12-20 20:41 +0100

#218672 — Nachlese: Ungeregelter Eintak-Flusswandler

Nachdem die Reperatur des Netzteils meines Videorekorders gelungen ist, 
hätte ich doch noch ein paar Fragen zur Schaltung. Die ist im 
wesentlichen hier abgebildet (Bild 8.1C):

http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap8/Kapitel8.html#8.1

Die Schaltung läuft in meinem Gerät natürlich mit etwa 320V 
(gleichgerichtete und gesiebte Netzspannung) und ist entsprechend 
dimensioniert. Zusätzlich kann der Oszillator durch ein NPN-Transistor 
parallel zur Z-Diode abgeschaltet werden. Die Abschaltung kann durch 
einen Stromsensor zwischen Masse und Source des MOSFETs oder durch den 
Transistor eines Optokopplers bei Überspannung am Ausgang erfolgen.

Der 100k-Wiederstand hat bei mir übrigens 2 x 470k und einer davon hatte 
aufgegeben.

Die Kondensatoren auf der Sekundärseite sind allesamt Standardtypen, 
also keine 105° Kondensatoren. Das ganze läuft aber schon seit locker 12 
Jahren. Welche Frequenz macht bei einem solchen Oszillator Sinn, sodass 
Standardkondensatoren das locker aushalten? So etwa 5-10kHz?

Bei dieser Schaltung könnte ich mir auch sinusartige Schwingungen 
vorstellen. Ist das realistisch oder dimensioniert man W2 so, dass der 
MOSFET immer voll durchgeschaltet wird?


-- 
Roland - roland.krause9@freenet.de

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#218696 — Re: Nachlese: Ungeregelter Eintakt-Flusswandler

On 18.12.16 18.28, Roland Krause wrote:
> Nachdem die Reperatur des Netzteils meines Videorekorders gelungen ist,
> hätte ich doch noch ein paar Fragen zur Schaltung. Die ist im
> wesentlichen hier abgebildet (Bild 8.1C):
>
> http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap8/Kapitel8.html#8.1

Handelsübliches Dreckding.

> Der 100k-Wiederstand hat bei mir übrigens 2 x 470k und einer davon hatte
> aufgegeben.

Typischer Fehler.

> Die Kondensatoren auf der Sekundärseite sind allesamt Standardtypen,
> also keine 105° Kondensatoren. Das ganze läuft aber schon seit locker 12
> Jahren. Welche Frequenz macht bei einem solchen Oszillator Sinn, sodass
> Standardkondensatoren das locker aushalten? So etwa 5-10kHz?

Mit Transistoren 40-80 kHz, mit FET typischerweise mehr, vielleicht das 
Doppelte, hätte ich jetzt gesagt.
Im hörbaren Spektrum traut sich kaum einer, einen Schaltregler zu bauen. 
Das kennt man ja vom Akkuschrauber wie sich das anhört. (Bello und Minka 
sehen das natürlich nochmal anders.)

Im übrigen haben 105°C Elkos keinen niedrigeren ESR bei höheren 
Frequenzen als die normalen 85°C Typen. Es ist eher so, dass alle Elkos 
mit steigender Frequenz einen niedrigeren ESR bekommen. Begrenzender 
Faktor ist irgendwann ESL. Aber bis 100 kHz machen eigentlich alle mit.


> Bei dieser Schaltung könnte ich mir auch sinusartige Schwingungen
> vorstellen. Ist das realistisch oder dimensioniert man W2 so, dass der
> MOSFET immer voll durchgeschaltet wird?

Ja, klar, sonst spielt er Indianer (Rauchzeichen).


Marcel

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#218794 — Re: Nachlese: Ungeregelter Eintakt-Flusswandler

Am 18.12.16 um 23:09 schrieb Marcel Mueller:
> On 18.12.16 18.28, Roland Krause wrote:
>> Nachdem die Reperatur des Netzteils meines Videorekorders gelungen ist,
>> hätte ich doch noch ein paar Fragen zur Schaltung. Die ist im
>> wesentlichen hier abgebildet (Bild 8.1C):
>>
>> http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap8/Kapitel8.html#8.1
>
> Handelsübliches Dreckding.
Funktioniert aber schon etliche Jahre gut. Ist natürlich nicht Stand der 
Technik.
>
>> Der 100k-Widerstand hat bei mir übrigens 2 x 470k und einer davon hatte
>> aufgegeben.
>
> Typischer Fehler.
Interessant, muss aber eigentlich nicht sein.
>
>> Die Kondensatoren auf der Sekundärseite sind allesamt Standardtypen,
>> also keine 105° Kondensatoren. Das ganze läuft aber schon seit locker 12
>> Jahren. Welche Frequenz macht bei einem solchen Oszillator Sinn, sodass
>> Standardkondensatoren das locker aushalten? So etwa 5-10kHz?
>
> Mit Transistoren 40-80 kHz, mit FET typischerweise mehr, vielleicht das
> Doppelte, hätte ich jetzt gesagt.
> Im hörbaren Spektrum traut sich kaum einer, einen Schaltregler zu bauen.
> Das kennt man ja vom Akkuschrauber wie sich das anhört. (Bello und Minka
> sehen das natürlich nochmal anders.)
>
Doch so hoch? Hätte ich nicht erwartet.
> Im übrigen haben 105°C Elkos keinen niedrigeren ESR bei höheren
> Frequenzen als die normalen 85°C Typen. Es ist eher so, dass alle Elkos
> mit steigender Frequenz einen niedrigeren ESR bekommen. Begrenzender
> Faktor ist irgendwann ESL. Aber bis 100 kHz machen eigentlich alle mit.
>
>
>> Bei dieser Schaltung könnte ich mir auch sinusartige Schwingungen
>> vorstellen. Ist das realistisch oder dimensioniert man W2 so, dass der
>> MOSFET immer voll durchgeschaltet wird?
>
> Ja, klar, sonst spielt er Indianer (Rauchzeichen).
>
Na ja, das Kühlblech ist auch recht klein ...
>
> Marcel
>


-- 
Roland - roland.krause9@freenet.de

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#218802 — Re: Nachlese: Ungeregelter Eintakt-Flusswandler

On 20.12.16 01.14, Roland Krause wrote:
> Am 18.12.16 um 23:09 schrieb Marcel Mueller:
>> On 18.12.16 18.28, Roland Krause wrote:
>>> Nachdem die Reperatur des Netzteils meines Videorekorders gelungen ist,
>>> hätte ich doch noch ein paar Fragen zur Schaltung. Die ist im
>>> wesentlichen hier abgebildet (Bild 8.1C):
>>>
>>> http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap8/Kapitel8.html#8.1
>>
>> Handelsübliches Dreckding.
> Funktioniert aber schon etliche Jahre gut. Ist natürlich nicht Stand der
> Technik.

Sagen wir es mal so, ausnahmslos in jedem Fall, wo auf meinem Tisch ein 
solches Netzteil in defekt gelandet ist, hat es das halbe Gerät durch 
Überspannung mit ins Grab genommen. Also durchweg ein Totalschaden.

Hingegen erinnere ich mich an keinen einzigen Fall, wo ein Sperrwandler 
jemals irgendetwas mit ins Grab genommen hat. Da tauscht man den 
Transistor, ggf. nebst Ansteuerung, ein, zwei Elkos oder den 
Anlaufwiderstand, und weiter geht's. Selbst bei Push-Pull Wandlern wie 
in Computernetzteilen kenne ich keinen Fall, wo das Netzteil anderes mit 
ins Grab genommen hätte.

Natürlich kann immer alles mögliche passieren, aber die Statistik ist 
schon erdrückend. Entscheidend ist auch weniger das Flusswandlerprinzip 
als viel mehr der fehlende Schaltregler.
Selbst billigste Schaltregler erkennen, dass die Regelschleife 
ausgefallen ist und schalten dann ab. Üblicherweise einfach dadurch, 
dass ihre eigene Versorgungsspannung mit der Ausgangsspannung mit hoch 
läuft. Und wenn da ein bestimmter Wert überschritten wird, ist die Kiste 
aus.


>>> Der 100k-Widerstand hat bei mir übrigens 2 x 470k und einer davon hatte
>>> aufgegeben.
>>
>> Typischer Fehler.
> Interessant, muss aber eigentlich nicht sein.

So hochohmige Widerstände, an denen ordentlich Spannung anliegt, gehen 
öfters mal kaputt. Keine Ahnung warum. Jedenfalls hatte ich das früher 
öfters in CRT-TVs oder Monitoren, und eben bei Anlaufwiderständen.


>> Mit Transistoren 40-80 kHz, mit FET typischerweise mehr, vielleicht das
>> Doppelte, hätte ich jetzt gesagt.
>> Im hörbaren Spektrum traut sich kaum einer, einen Schaltregler zu bauen.
>> Das kennt man ja vom Akkuschrauber wie sich das anhört. (Bello und Minka
>> sehen das natürlich nochmal anders.)
>>
> Doch so hoch? Hätte ich nicht erwartet.

Ja klar, sonst wird der Kern zu groß. Das kostet Geld. Außerdem will man 
auf jeden Fall die Hörgrenze meiden. Selbst uralte Netzteile a la IBM XT 
haben schon 30 kHz aufwärts.


>>> Bei dieser Schaltung könnte ich mir auch sinusartige Schwingungen
>>> vorstellen. Ist das realistisch oder dimensioniert man W2 so, dass der
>>> MOSFET immer voll durchgeschaltet wird?
>>
>> Ja, klar, sonst spielt er Indianer (Rauchzeichen).
>>
> Na ja, das Kühlblech ist auch recht klein ...

Bei Sinus hätte man heftigst Verlustleistung.
So was ähnliches macht man bei Resonanzwandlern mit konstanter 
Ausgangsleistung, wie sie zur Ansteuerung von ESLs, in EVGs oder bei 
CCFL-Invertern zu Einsatz kommen. Da wird der Sinus dann aber nicht vom 
Transistor erzeugt, sondern von einem Schwingkreis.


Marcel

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#218841 — Re: Nachlese: Ungeregelter Eintakt-Flusswandler

Am 20.12.16 um 09:45 schrieb Marcel Mueller:
> On 20.12.16 01.14, Roland Krause wrote:
>> Am 18.12.16 um 23:09 schrieb Marcel Mueller:
>>> On 18.12.16 18.28, Roland Krause wrote:
>>>> Nachdem die Reperatur des Netzteils meines Videorekorders gelungen ist,
>>>> hätte ich doch noch ein paar Fragen zur Schaltung. Die ist im
>>>> wesentlichen hier abgebildet (Bild 8.1C):
>>>>
>>>> http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap8/Kapitel8.html#8.1
>>>
>>> Handelsübliches Dreckding.
>> Funktioniert aber schon etliche Jahre gut. Ist natürlich nicht Stand der
>> Technik.
>
> Sagen wir es mal so, ausnahmslos in jedem Fall, wo auf meinem Tisch ein
> solches Netzteil in defekt gelandet ist, hat es das halbe Gerät durch
> Überspannung mit ins Grab genommen. Also durchweg ein Totalschaden.
Überspannung ist bei einem richtigen Trafo mit 2-Kammer-Wicklung nicht 
so leicht möglich. Außerdem gibt es eine Leerlauf- und eine 
Überlast-Abschaltung des Oszillators. Das hatte ich hoffentlich erwähnt?
>
> Hingegen erinnere ich mich an keinen einzigen Fall, wo ein Sperrwandler
> jemals irgendetwas mit ins Grab genommen hat. Da tauscht man den
> Transistor, ggf. nebst Ansteuerung, ein, zwei Elkos oder den
> Anlaufwiderstand, und weiter geht's. Selbst bei Push-Pull Wandlern wie
> in Computernetzteilen kenne ich keinen Fall, wo das Netzteil anderes mit
> ins Grab genommen hätte.
>
> Natürlich kann immer alles mögliche passieren, aber die Statistik ist
> schon erdrückend. Entscheidend ist auch weniger das Flusswandlerprinzip
> als viel mehr der fehlende Schaltregler.
> Selbst billigste Schaltregler erkennen, dass die Regelschleife
> ausgefallen ist und schalten dann ab. Üblicherweise einfach dadurch,
> dass ihre eigene Versorgungsspannung mit der Ausgangsspannung mit hoch
> läuft. Und wenn da ein bestimmter Wert überschritten wird, ist die Kiste
> aus.
Abschaltungen gibt es bei diesem Netzteil auch.
>
>
>
> So hochohmige Widerstände, an denen ordentlich Spannung anliegt, gehen
> öfters mal kaputt. Keine Ahnung warum. Jedenfalls hatte ich das früher
> öfters in CRT-TVs oder Monitoren, und eben bei Anlaufwiderständen.
>
Na ja, einer der 470k-Teile war ein "normaler" 1/4W-Kohleschicht, der 
andere ein Miniaturtyp - vermutlich Sollbruchstelle.
>
>>> Mit Transistoren 40-80 kHz, mit FET typischerweise mehr, vielleicht das
>>> Doppelte, hätte ich jetzt gesagt.
>>> Im hörbaren Spektrum traut sich kaum einer, einen Schaltregler zu bauen.
>>> Das kennt man ja vom Akkuschrauber wie sich das anhört. (Bello und Minka
>>> sehen das natürlich nochmal anders.)
>>>
>> Doch so hoch? Hätte ich nicht erwartet.
>
> Ja klar, sonst wird der Kern zu groß. Das kostet Geld. Außerdem will man
> auf jeden Fall die Hörgrenze meiden. Selbst uralte Netzteile a la IBM XT
> haben schon 30 kHz aufwärts.
Den Standard-Elkos hätte ich das nicht zugetraut. Hatte mal mit einem 
Step-Down-Wandler bei 30kHz experimentiert. Der 85° Elko wurde schon 
mächtig warm. Ein 105° Typ blieb dagegen auf Zimmertemperatur.
Das Netzteil läuft schon seit 2002 oder 2004, die Kondensatoren sehen 
immer noch aus wie neu.
>
>
>>>> Bei dieser Schaltung könnte ich mir auch sinusartige Schwingungen
>>>> vorstellen. Ist das realistisch oder dimensioniert man W2 so, dass der
>>>> MOSFET immer voll durchgeschaltet wird?
>>>
>>> Ja, klar, sonst spielt er Indianer (Rauchzeichen).
>>>
>> Na ja, das Kühlblech ist auch recht klein ...
>
> Bei Sinus hätte man heftigst Verlustleistung.
> So was ähnliches macht man bei Resonanzwandlern mit konstanter
> Ausgangsleistung, wie sie zur Ansteuerung von ESLs, in EVGs oder bei
> CCFL-Invertern zu Einsatz kommen. Da wird der Sinus dann aber nicht vom
> Transistor erzeugt, sondern von einem Schwingkreis.
>
>
> Marcel


-- 
Roland - roland.krause9@freenet.de

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#218847 — Re: Nachlese: Ungeregelter Eintakt-Flusswandler

On 20.12.16 19.14, Roland Krause wrote:
> Am 20.12.16 um 09:45 schrieb Marcel Mueller:
>>>>> http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap8/Kapitel8.html#8.1

>> Sagen wir es mal so, ausnahmslos in jedem Fall, wo auf meinem Tisch ein
>> solches Netzteil in defekt gelandet ist, hat es das halbe Gerät durch
>> Überspannung mit ins Grab genommen. Also durchweg ein Totalschaden.
> Überspannung ist bei einem richtigen Trafo mit 2-Kammer-Wicklung nicht
> so leicht möglich.

??? - Da gibt es keinen Zusammenhang.

> Außerdem gibt es eine Leerlauf- und eine
> Überlast-Abschaltung des Oszillators. Das hatte ich hoffentlich erwähnt?

Ja, aber auch verhindert das Problem nicht. Wenn der Schaltregler 
Überspannung abgibt, heißt das noch lange nicht, dass es dabei zu 
*Überstrom* kommt. Und nur der würde die Abschaltung triggern.

>>> Doch so hoch? Hätte ich nicht erwartet.
>>
>> Ja klar, sonst wird der Kern zu groß. Das kostet Geld. Außerdem will man
>> auf jeden Fall die Hörgrenze meiden. Selbst uralte Netzteile a la IBM XT
>> haben schon 30 kHz aufwärts.
> Den Standard-Elkos hätte ich das nicht zugetraut. Hatte mal mit einem
> Step-Down-Wandler bei 30kHz experimentiert. Der 85° Elko wurde schon
> mächtig warm.

Das liegt allein am Ripplestrom. Von der Frequenz hängt das nicht direkt ab.
Bei Sperrwandlern ist es gänzlich unabhängig. Bei Continuous-Mode 
Wandlern geht der Ripple oft mit der Frequenz nach unten, aber auch 
wirklich nur da. Dafür sind die Biester ziemlich schwer zu regeln (von 
Cuk mal abgesehen).

> Ein 105° Typ blieb dagegen auf Zimmertemperatur.

Dann war ersterer nicht Low-ESR oder einfach kaputt.

> Das Netzteil läuft schon seit 2002 oder 2004, die Kondensatoren sehen
> immer noch aus wie neu.

Wenn sie nicht auf der Kante genäht sind, spricht da auch gänzlich 
nichts dagegen.


Marcel

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