Problem mit Kondensatornetzteil

[021aet04]

Hallo Community,
ich baue gerade eine Schaltung, die von einem Kondensatotnetzteil versorgt wird. Die Schaltung funktioniert (habe es mit einem normalen Labornetzteil versorgt). Strom wird keiner angezeigt (Strom beträgt nur einige mA).

Das Netzteil habe ich bereits in LTSpice simuliert und funktioniert dort. Im Anhang habe ich die ein Bild vom Schaltplan.
Statt den 5 Stk 6,2V Zenerdioden verwende ich 4Stk 7,5V Zenerdioden (Typ habe ich dazugeschrieben).

Wenn ich nur das Netzteil mit Zenerdioden verwende habe ich die benötigten Spannungen (Gesamtspannung ca. 30V).

Sobald ich den Low Dropspannungsregler (LM2931) an die Zenerdiode anschließe (wie im Bild mit dem SPG-Regler) bricht an dieser Zenerdiode die Spannung auf ca. 1,4V zusammen, habe bereits den Spannungsregler getauscht da ich vermutet habe das dieser defekt ist, dieser ist jedoch nicht defekt.

Jetzt habe ich die restliche Schaltung an die 30V gegeben. Zum Testen mit dem Labornetzteil habe ich den LM2931 direkt an die 30V gegeben (Schaltung funktioniert). Sobald ich diese Schaltung mit dem C-Netzteil teste bricht hier ebenfalls die Spannung zusammen (ebenfalls ca. 1,4V).

Hat jemand schon ein C-Netzteil gebaut und kann mir helfen?

PS: Die restliche Schaltung besteht aus einem Attiny45 der die Spannung im 30V Kreis misst (nach der 1N4148 Diode) und einen Fet ansteuert. Die Schaltung sollte eine Blitzlampe werden.

MfG Hannes

[joar50]

Hallo,
diese Schaltung habe ich selbst schon nachgebaut und hat funktioniert.
Vom Prinzip das gleiche wie die von dir gezeigte Schaltung.

[PICture]

Hallo!


Strom wird keiner angezeigt (Strom beträgt nur einige mA).

Die s.g. Kondensatornetzteile (KN) eignen sich grundsätzlich für Schaltungen mit fast permanenten Stromverbrauch, der sicher messbar ist und können nicht mehr als nur bestimmten Strom ohne Spannungeinbrüche liefern. Angeblich ist dein KN für deine Anwendung "zu schwach". ;)

Übrigens, dein C1 wird als Blindwiderstand (um 6,8 kOhm) für AC betrachtet, also dein KN kann max. um 34 mA liefern.

[021aet04]

Danke euch beiden.

@ Picture

Das der Blindwiderstand ca.6k8 beträgt weiß ich.
Ich bin nach dieser Seite vorgegangen http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/cpowsup.htm

Meine (http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/cpowsup.htmMeine)Berechnung war/ist:
R1 = (U*sqrt(2))/Izmax = 325V / 2A = 162R => Aus E24 Reihe 180 Ohm (bzw 2 x 91R)
P(R1) = I² x R1 = 0,03²A x 180R = 162mW
X(C1) = (U - 10%) / I = 207V / 0,03A = 6900R
C1 = 1 / (2 x PI x f x Xc) = 461,3nF => 470nF

Ich hoffe ich habe mich nirgends verrechnet (oder falsche Werte eingesetzt).

Sollte ich versuchen den Lastwiderstand zu erhöhen (Widerstand paralell schalten)?

MfG Hannes

[Hubert.G]

Die Schaltung funktioniert sicher, hab sie gerade auf dem Steckbrett getestet.
Entweder hat dein Kondensator keine 470n oder es ist an deiner Schaltung was falsch.

[PICture]

@ 021aet04

Der R1 begrenzt nur den Aufladestrom für leeren C1 und den Stromimpuls bis er voll / leer ist, aber über Ausgangstrom des KN entscheidet der Blindwiderstand von C1. Möglicherweise dort steckt dein Denkfehler. Für den max. Ausgangstrom deines KN muss der C1 vergrössert werden.

Die Grundlagen von KN sind dort: http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/cpowsup.htm .

Für 2 A Ausgangstrom wird ein KN (fast) sicher uneffizienter als mit einem Netztrafo sein. ;)

[021aet04]

Könnte es sein das das Problem mit dem Trenntrafo zu tu hat? Ich habe die Schaltung in der Firma mit einem Stelltrafo (langsam hochgeregelt auf 230V) getestet (ohne Trennung). Jetzt (zuhause) verwende ich einen Trenntrafo (220V Pri und Sec/250VA). Das Netzteil habe ich auf einer Streifenrasterplatine aufgebaut. Die restliche Schaltung befindet sich auf dem Steckbrett.

Im Anhang habe ich 2 Bilder der Platine (Ober- und Unterseite). Der große Elko ist im Plan C2. Die kleineren habe ich zum Testen eingelötet. Den LM2931 habe ich zurzeit entfernt. Die beiden Adern (gelb und orange) gehen zum Steckbrett (restliche Schaltung).

Auf der Platinenunterseite sieht man auf der linken Seite die 2 510k Widerstände zum Entladen von C1. Im Bild auf der linken unteren Ecke sieht man ebenfalls 2 Widerstände, das sind 2 91R Widerstände für die Strombegrenzung beim Einschalten. Die 4 kleinen Rechtecke sind die Zenerdioden.

MfG Hannes

[Hubert.G]

Ich arbeite auch mit Trenntrafo, bei mir kommen Sekundär nur 210V heraus. Bei 20mA sind vor dem Regler nur mehr 5,5V.
Bei deinem Lochraster komme ich nicht klar, ich würde es noch mal neu aufbauen.

[021aet04]

Einen Fehler habe ich schon gefunden. Ich habe statt den beiden 91R Widerständen 91k Widerstände erwischt. Im Anhang habe ich das Bild von vorhin hochgeladen (Lötseite) und habe die Bauteile eingezeichnet. Bei den 4 Zenerdioden ist in der Mitte die Kathode, die beiden äußeren Anschlüsse sind Anode. Die roten Flächen sind Trennung der Leiterbahn. In der linken oberen Ecke sind eine grüne und eine grün/gelbe Leitung zu sehen, das sind L und N (ich weiß das gn/gb eigentlich PE ist). Die gelbe Ader ist wie schon oben geschrieben die +30V Leitung zur restlichen Schaltung, die orange Ader ist GND.

Es funktioniert noch nicht.

Ich habe es gerade noch einige Male probiert. Sehr oft funktioniert es nicht. Dann brauche ich nur einige Male den Trenntrafo abschalten und irgendwann funktioniert es wieder. Der Strom bleibt eigentlich immer relativ konstant, egal ob es funktioniert oder nicht. Wenn es nicht funktioniert habe ich eine Spannung von ca. 2,4V (dort wo 30V sein sollten). Ich werde noch weiter testen.

MfG Hannes

[vohopri]

Hallo Hannes,

nach meiner Erfahrung machen Zenerdioden Probleme, wenn man sie ausserhalb der Spezifikation betreibt. Ich habe den Verdacht, dass der Spannungsteiler aus 5 Zenerdioden (falls das moch aktuell ist), dazu führt, dass 2 Stück zeitweise mit viel zu niedrigem Strom betrieben werden. Dann kann dort die Spannung in die Knie gehen. Ich würde die Zenerdioden konventionell mit Vorwiderstand betreiben. Für eine Zenerdiode 2 Stück in Serie als Ersatz zu nehmen, macht keine Probleme.

[021aet04]

Danke für die Antwort.

Mittlerweile bin ich der Lösung schon etwas näher.
Wenn ich das NT mit der Schaltung verbinde und einschalte bleibt die Spannung um die 2,5V.
Entferne ich die Verbindung zwischen Schaltung und NT schnellt die Spannung am NT auf die ~30V.
Wenn ich dann die Schaltung wieder anschließe funktioniert sie problemlos.

Somit könnte es so sein wie du es geschrieben hast, das im Moment des Einschaltens der Strom über die Schaltung (zum laden der Kondensatoren,...) fließt und somit die Spannung niedrig bleibt. Wenn die Last weg ist "übernehmen" die Zenerdioden den Strom und laden dadurch den Kondensator.
Wenn ich die Last wieder anhänge versorgt dieser Kondensator die Last und somit funktioniert die Schaltung.

Wenn ich an einer Zenerdiode den LM2931 gebe bleibt die Spannung an dieser Diode zu niedrig, an den Restlichen passen die Spannungen. Ich versuche einmal einen anderen Spannungsregler (wobei ich mir nicht viel erhoffe) und ansonsten muss ich den C1 anders dimensionieren.

MfG Hannes

[Hubert.G]

Ich habe vier 8,2V Z-Dioden verwendet, als Last zwei LED über 330 Ohm, Regler ist ein LM2936-5. Funktioniert immer.
Die 470n des Kondensator sind ausreichend, aber hast du ihn schon mal gemessen?

[021aet04]

Gemessen habe ich ihn nicht, der ist aber neu. Ist dieser Kondensator https://www.distrelec.at/ishopWebFront/search/luceneSearch.do;jsessionid=7D4C3E96861A9D0DFA8B977 17F9A8D09.daechj010u?dispatch=find&keywordPhrase=821287

Die Teile sind alle neu, es wurde nicht aus irgendeinem Gerät ausgebaut.

Welche Kondensatoren (Elkos) hast du verwendet (Kapazität) bzw welche Zenerdioden?

MfG Hannes

[Hubert.G]

Kondensator ist vom Typ wie deiner, nur anderer Hersteller, 470n. Elko 100µ, 50V, 4 x ZPD8,2, Elko 10µ 16V, LM2936-5, Elko 10µ16V, 330Ohm, 2 LED gelb.
Auch wenn ich die Last erhöhe, bricht die Spannung nicht auf 1,4V ein, vor den Z-Dioden auf etwa 25V, vor dem Spannungsregler auf 4,7V, es kommen dann nur mehr etwa 4,3V heraus.
Daher glaube ich eher das an deinem Aufbau etwas nicht stimmt oder ein Bauteil ist defekt.

[021aet04]

Habe die Fehlerquelle gefunden. Es ist der Spannungsregler. Die sind zwar nicht defekt, verursachen aber diesen Fehler. Habe jetzt einen normalen 7805 Spannungsregler genommen (den ich noch irgendwo ausgebaut habe) und mit diesem funktioniert es problemlos. Ich denke das die LM2931 Spannungsregler nichts haben da ich gesamt 3 Stk getestet habe (2 auf der Streifenraster und 1 auf der restlichen Schaltung da ich es vorher mit dem Labornetzgerät verwendet habe) und alle, im Normalfall, schön auf die 5V geregelt haben.

Ich werde jetzt einfach andere Spannungsregler bestellen und diese einbauen.

Bilder poste ich auch noch.

Danke für die Hilfe

Hannes

[021aet04]

Hier sind die Bilder.

Als Leuchtmittel werden aktuell 5 Stk Hochleistungsleds von Typ A42182 (https://www.distrelec.at/power-led-staramber/seoul-semiconductors/a42182/631574) verwendet. Steuerung ist ein Attiny 45 (die habe ich hier).
Es wird ein Kondensator langsam aufgeladen (über einen 2k Widerstand). Wenn ein bestimmter Schwellwert erreicht wird schaltet der Attiny einen Fet vom Typ IRL3803 (ist überdimensioniert, den habe ich aber hier) durch und entlädt somit den Kondensator über die Leds wieder bis zu einem bestimmten Schwellwert. Bin mir noch nicht sicher mit wieviel Strom ich die Leds betreiben soll, es wird aber im Bereich von 600-800mA liegen. Leds werde ich eventuell noch mehr verwenden.

Durch den 2k Widerstand werden die Leds auch nicht zerstört (wenn z.B. der Fet immer durchschaltet).

Das Programm das beim Test geflasht war wird noch geändert. Statt der SMD Led (RGB) werden 2 normale 5mm Leds (grün und rot) verwendet. Die grüne zeigt an das die Lampe aktiv ist und die rote Led wird Fehler anzeigen (Laden dauert zu lange, eventuell auch einen Temparaturfehler mit dem internen Temp Sensor).

Hier noch ein Video vom Test. (http://youtu.be/oTuNIKvQa2c)

Beim ersten Bild unter der Stromzange ist der Trenntrafo zu sehen (ist ein Trafo vom Typ KTV250 der Firma Block (http://www.kost-ex.com/catalog/product_info.php?products_id=2351)). Zum Testen habe ich nach dem Trafo einen 2A Sicherungsautomaten eingebaut.

MfG Hannes