Netzteil aus Dioden
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- Dieses Thema hat 29 Antworten sowie 10 Teilnehmer und wurde zuletzt vor vor 16 Jahren, 12 Monaten von
Börni aktualisiert.
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AutorBeiträge
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19. Februar 2007 um 17:02 Uhr #481836
Börni
TeilnehmerHallo Leute, ich habe wieder sone Idee. Ich habe mir gedacht, wenn ich im sommer anfange mein system zu modden das ich da sowas einbauen kann:Das Z-Dioden-NetzteilZ-Dioden können ja eine Spannung auf einen vorgegebenen (nach bauart) wert verringern. also wenn ich eine 7V Z-diode in reihe mit einem lüfter und 12V spannung schließe kommen da beim lüfter nur 7V an. Leider hat das einen nachteil. So eine Diode hält vielleicht nur 0.5W aus. Die Idee wäre, erstmal mit Siliziumdioden (parralel geschalten für mehr Ampere) und 2 Kondensatoren (470µF bei maximal 300V kämen mir in den sinn) die 230V AC zu 230V DC gleich zu richten. Danach kommen die Z-Dioden ins Spiel. Ich würde, je nach Verbrauch die Z-Dioden (12V, 5V, 3.3V) parralel schalten um die gewünschte stromleistung zu erhalten. Nur wie ich an die negativen Stromspannungen von -12V und -5V rankomme ist mir noch unklar. ich würde dann noch hinter den Dioden nochmal kondensatoren einbauen um alles gleich zu bekommen. ich dachte so an 4500µ bei 15V maximallast.Theoretisch aber möglich oder?
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19. Februar 2007 um 17:02 Uhr #666495
VJoe2max
TeilnehmerFür so hohe Stromstärken sind Zener- und Z-Dioden nicht wirklich geeignet. Die Verlustleistung ist auch bei massiver Parallelschaltung zu hoch. Gerade die 12V Schiene ließe sich wohl nur mit starker Kühlung vor dem Durchbrennen schützen. Nebenbei reicht die Glättung mittels zwei Kondensatoren nicht ansatzweise aus. Mit einem normalen Schaltnetzteil bist du definitiv besser bedient.
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19. Februar 2007 um 18:02 Uhr #666509
Börni
Teilnehmernaja ist ja nur theorie, man könnte ja die 230V AC vor dem gleichrichten auf nen kleineren wert transformieren, nur nich zu hoch und dann meine schaltung hintendran
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19. Februar 2007 um 18:02 Uhr #666503
Snuf
TeilnehmerSchau mal bei wiki nach Greinacher Schaltung(?) nach…
Was gewinnt er dadurch?? Verstehe nicht ganz, wie nen Spannungsverdoppler hier helfen kann?:-k
Er müsste doch die Spannung verkleinern…hinzu kommt noch, dass er immer weniger Strom am Ende ziehen kann. -
19. Februar 2007 um 18:02 Uhr #666501
Snuf
TeilnehmerIdeen sind zwar immer gut, aber man sollte vorher vielleicht ein wenig Informationen holen;)
Z-Dioden können ja eine Spannung auf einen vorgegebenen (nach bauart) wert verringern. also wenn ich eine 7V Z-diode in reihe mit einem lüfter und 12V spannung schließe kommen da beim lüfter nur 7V an.
Das ist leider Falsch. Im Beschriebenen Fall würde der Lüfter 5V bekommen. Du müsstest den Lüfter schon Parallel zu deiner Z-Diode schalten, wenn du 7V am Lüfter haben willst.
die 230V AC zu 230V DC gleich zu richten
Wenn du 230V AC gleichrichtest, bekommst du keine 230V DC, sondern über 300V DC.
Außerdem ist es ein Irrglaube, dass eine 12V Z-Diode auch 12V Laststabil hält.
Schau dir mal ne typische Kennlinie einer Z-Diode an…
Wenn man Stromversorgungsmöglichkeiten vergleicht, so sind Z-Dioden doch sehr weit unten angesiedelt….also wenn gut ganz oben ist.Ein Schaltnetzteil ist und bleibt bei diesen Leistungen die einzige vernümftige Möglichkeit;)
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19. Februar 2007 um 18:02 Uhr #666512
Börni
Teilnehmerwieso so groß wie der PC?
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19. Februar 2007 um 18:02 Uhr #666511
Snuf
TeilnehmerSicherlich ist es nur Theorie;)
..aber das mit dem Transformieren würde ich gleich wieder vergessen, jedenfalls wenn du es auf herkömmliche weise machen würdest. der Trafo würde sonst so groß wie dein PC werden:shock:
@poweruser: was müsste ihm auffallen?? -
19. Februar 2007 um 18:02 Uhr #666502
Poweruser
TeilnehmerSchau mal bei wiki nach Greinacher Schaltung(?) nach…
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19. Februar 2007 um 18:02 Uhr #666508
Poweruser
TeilnehmerAuch wenn „Börni“ hier keinen genauen Schaltplan gepostet hat, wird ihm spätestens beim Durchlesen des Artikels was auffallen…
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19. Februar 2007 um 19:02 Uhr #666530
Snuf
Teilnehmer[QUOTE=Snuf;206404]
schön kleiner PC mit 9 x 4 cm Die Größe hängt immer davon ab, wie viel Stromstärke er will, die Maße oben hat ein Ringkerntraffo mit 230 VAC Eingang und 2 x 12 VAC, 2 x 3,3 A Ausgang
Sicher hängen die Maße von der Leistung ab, aber ich glaube ich habe es doch am beispiel eindeutig gemacht, oder? es geht doch hier um ein PC NT.Natürlich ist ein Ringkerntrafo mit 6,6A nicht so groß, aber wie sieht es denn bei 20A auf 12V aus. nicht zu vergessen, dass auch noch etliche Ampere auf 5V und 3,3V vom selben Trafo bereit gestellt werden müssen. An so einen kleinen Cube kommst sicher ran, meinst nicht?edit: sorry, wollte micht nicht selber zitieren.
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19. Februar 2007 um 19:02 Uhr #666519
Orikson
TeilnehmerBörni;206382 said:
naja ist ja nur theorie, man könnte ja die 230V AC vor dem gleichrichten auf nen kleineren wert transformieren, nur nich zu hoch und dann meine schaltung hintendranKennst du dich in solchen Sachen überhaupt aus? Man könnte die 230 VAC nicht, sondern MUSS sie vor einem Gleichrichter über einen Traffo (wenn man es darüber macht) runtertransformieren. Die Induktion in die Sekundärspule des Traffos funktioniert nur bei einem sich verändernden Magnetfeld, was es bei Gleichstrom nicht gibt. Bei Wechselstrom sind das die berühmt berüchtigten 50 Hz die irgendwo in den Weiten der Steckdose lauern sollen 😆
@Snuf: schön kleiner PC mit 9 x 4 cm :respekt: Die Größe hängt immer davon ab, wie viel Stromstärke er will, die Maße oben hat ein Ringkerntraffo mit 230 VAC Eingang und 2 x 12 VAC, 2 x 3,3 A Ausgang -
19. Februar 2007 um 19:02 Uhr #666518
Snuf
TeilnehmerNa ja, weil ein Trafo mit den Leistungen nicht wirklich kein sein kann. Es sein denn, du verwendest das Prinzip wie es PC NTs verwenden.Wenn Du dir mal in alte Labornetzteile reinschaust, dann sind diese recht schwer und haben nen ziemlich großen Trafo drinne. Die Dinger können aber nur ein paar Ampere. Stell dir mal vor, so ein Ding soll 20A auf 12V 15A auf 5V usw. liefern….das wird verdammt groß.
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19. Februar 2007 um 19:02 Uhr #666538
Snuf
Teilnehmerwarum keep cool?? ich mach doch nix;)
Mein letzter Satz bezog sich auf die Größe des Traffos. Wenn der so groß wäre wie dein PC könntest du wohl dein Haus mit versorgen.
Jo, ist mir klar. Wollte ja nur ein bissel übertriebenes Beispiel bringen, um die Ineffizienz dieser Idee zu zeigen.ich weiß nicht ob deine Aussagen jetzt mir galten oder dem Threadsteller?!
Wenn du einen Traffo mit 7 Volt Ausgang (oder was du hald willst) nimmst und da noch nen Gleichrichter ranhängst hast du den selben Effekt, mit weniger Aufwand, Kosten und das ganze ist noch ein wenig effektiver (wandelt nicht so viel Leistung in Wärme um)
Ich glaube nicht, dass man mit ner unstabilisierten, gleichgerichteten Spannung die ATX Norm einhalten kann. Der Trafo müsste trotzdem die Leistung abkönnen und dementsprechend groß ausfallen.
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19. Februar 2007 um 19:02 Uhr #666543
Orikson
TeilnehmerSnuf;206416 said:
Ich glaube nicht, dass man mit ner unstabilisierten, gleichgerichteten Spannung die ATX Norm einhalten kann. Der Trafo müsste trotzdem die Leistung abkönnen und dementsprechend groß ausfallen.Das selbe wird es mit den Dioden auch sein… immerhin schwankt das Netz ja auch zwischen 200 und 250 Volt. Dioden würden da genauso immer die selbe Spannung verbraten, sodass du auch hier die Schwankungen hättest. Deshalb verbaut man in Netzteilen ja unter anderem (Fest)spannungsregler, die – soweit die Eingangsspannung eine gewisse Tolleranz einhält – immer 12 Volt erzeugen.
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19. Februar 2007 um 19:02 Uhr #666524
Börni
Teilnehmerstfu es geht hier nur um theorie, ich geb zu ich kenn mich darin nicht besonders auch, deswegen FRAGE ICH JA AUCHwie heißt es so schön? Wer nicht fragt bleibt dummso wie du es in deinen letzten satz beschriebn hast meine ich es nicht. wie Vjoe2max gesagt hat halten z-dioden solche hohen spannungen nicht aus, deswegen wollte ich die eingansspannung ersteinmal heruntertransformieren!, bevor die dann mit 4 siliziumdioden gleichgerichtet und dann die haufen dioden hintendran. so habe ich es gemeint udn nicht so wie du es kapiert hast
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19. Februar 2007 um 19:02 Uhr #666532
Orikson
TeilnehmerKeep cool 🙄 Ich weiß was du meinst. Mein letzter Satz bezog sich auf die Größe des Traffos. Wenn der so groß wäre wie dein PC könntest du wohl dein Haus mit versorgen.Die Greinacher Schaltung hilft ihm nicht weiter, weil er ja eigentlich das Gegenteil will, also weniger als 230 Volt und nicht mehr. Das lässt sich eben mit passendem Traffo machen. Danach kannst du immernoch so viele Dioden verwenden, um die gleichgerichtete Spannung zu erreichen.Ohne rummeckern zu wollen, nur so hochgeworfen und nicht aufgefangen: Wenn du einen Traffo mit 7 Volt Ausgang (oder was du hald willst) nimmst und da noch nen Gleichrichter ranhängst hast du den selben Effekt, mit weniger Aufwand, Kosten und das ganze ist noch ein wenig effektiver (wandelt nicht so viel Leistung in Wärme um)Theoretisch also möglich, aber durch die grad genannten Nachteile eher weniger für den Massenmarkt geeignet 😮
Snuf;206406 said:
An so einen kleinen Cube kommst sicher ran, meinst nicht?Wie hoch *duck*
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19. Februar 2007 um 19:02 Uhr #666528
Snuf
Teilnehmerschön kleiner PC mit 9 x 4 cm Die Größe hängt immer davon ab, wie viel Stromstärke er will, die Maße oben hat ein Ringkerntraffo mit 230 VAC Eingang und 2 x 12 VAC, 2 x 3,3 A Ausgang
Sicher hängen die Maße von der Leistung ab, aber ich glaube ich habe es doch am beispiel eindeutig gemacht, oder? es geht doch hier um ein PC NT.Natürlich ist ein Ringkerntrafo mit 6,6A nicht so groß, aber wie sieht es denn bei 20A auf 12V aus. nicht zu vergessen, dass auch noch etliche Ampere auf 5V und 3,3V vom selben Trafo bereit gestellt werden müssen. An so einen kleinen Cube kommst sicher ran, meinst nicht?
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19. Februar 2007 um 20:02 Uhr #666562
Poweruser
TeilnehmerSnuf;206385 said:
@poweruser: was müsste ihm auffallen??Sry, der Artikel wurde inzwischen geändert oder ich meinte eine andere Seite. Da gab es afaik mal ein schönes Pro/Contra zum angesprochenen Thema.
Imho führt auch nix an einem Schaltnetzteil vorbei. Vorallem Preislich kann man mit billigen nicht mithalten…
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19. Februar 2007 um 20:02 Uhr #666563
KyleHarlach
TeilnehmerZ-Dioden sind toll. haben mal welche mit 12 V zum leuchten gebracht. glaskörperdioden sind lustig. man haben wir damit viel ******* gemacht in der ausbildung
achja bei netzschwankungen von 200-250V würd ich meinen energielieferanten verklagen
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19. Februar 2007 um 20:02 Uhr #666551
Snuf
TeilnehmerDas selbe wird es mit den Dioden auch sein… immerhin schwankt das Netz ja auch zwischen 200 und 250 Volt. Dioden würden da genauso immer die selbe Spannung verbraten, sodass du auch hier die Schwankungen hättest
wenn er dir dioden in reihe mit den verbrauchern legt stimmt das schon, aber dann kann er es gleich wegen der hohen ströme vergessen. das entspricht ja eigentlich auch nicht der standard schaltung für eine spg-stabilisierung mit ner z-diode.
Deshalb verbaut man in Netzteilen ja unter anderem (Fest)spannungsregler, die – soweit die Eingangsspannung eine gewisse Tolleranz einhält – immer 12 Volt erzeugen.
jo, bei kleinen leistungen und kleinen differenzen von ausgang zu eingangsspannung ist das der beste weg. wird aber richtig power gebraucht führt meist kein weg an schaltnetzteilen vorbei.
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20. Februar 2007 um 12:02 Uhr #657399
Orikson
TeilnehmerKyleHarlach;206451 said:
achja bei netzschwankungen von 200-250V würd ich meinen energielieferanten verklagenDann mach doch mal nen 1500 Watt Staubsauger an, während dein PC und ne Lampe bennt (möglichst an der selben Steckdose). Was passiert: die Lampe wird kurz dunkel. OK, das ist nur ein Bruchteil einer Sekunde, aber doch ein deutlicher Spannungsabfall.
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20. Februar 2007 um 16:02 Uhr #655836
KyleHarlach
Teilnehmerja okay dann ja. aber das wär keine netzschwankung. in dem sinne. mal davon ab das du da weniger nen problem seh als bei 250V. 10% toleranz nach oben? und das wo spannungsspitzen im netz schon vom störfilter im zähler abgefangen werden?
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20. Februar 2007 um 20:02 Uhr #666664
L@Mi®
TeilnehmerMir wurde damals beigebracht, das ein Netzteil mit -10% und +10% (besser 20) U Eingang zu konstruieren ist und dennoch eine konstante Ausgangsspannung garantiert wird. D.h. Alle Komponenten müssen entsprechend dimensioniert sein. So z.B. der Ladekondensator: z.B.
ausreichend groß, um die Restwelligkeit auch bei niedriger Spannung ausreichend auszugleichen.
und
Ausreichend stark, um auch die hohen möglich Spannungen auszuhalten, ohne zu explodieren…Als da wären beim 230 V (207 V und 253 Volt)
Beim 220 V Netz waren das mal 198 Volt und 242…
Warum sind wohl so viele Geräte damals bei der Umstellung von 220V auf 230V kaputt gegangen… 😉
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10. März 2007 um 11:03 Uhr #668824
ArnoldNyhm
TeilnehmerWenn man 230V Wechselspannung (Effektivspannung) gleichrichtet, bekommt man sqrt(2)*230V also ca. 325V Gleichspannung. Diese mit Zenerdioden auf die gewünschten Gleichspannungen von sagen wir einmal 12V zu bringen, ist denkbar ineffektiv: man hätte hier Wirkungsgrade von ca. 3,7% und weniger zu erwarten, da sämtliche Spannungsdifferenzen zu den 325V als Verlustleistung an den Zenerdioden abfallen müssten. Außederm ist es höchst unrealistisch die auftretenden hohen Stromspitzen eines Mainboards einfach nur mit Kondensatoren aufzufangen zu können. Möchte man also keine sehr teure (und räumlich nicht besonders platzsparende) elektrische Heizung haben, bleiben hier nur die aktiv nachregelnden (und wesentlich effektiveren) Schaltnetzteile als günstige Alternative übrig.
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10. März 2007 um 16:03 Uhr #668875
allo
TeilnehmerZu dem üblen Wirkungsgrad einer Z-Diodenstabilisierung gesellt sich auch noch das Unwissen über selbiger 🙁 . Oder könnt ihr mir sonst erklären wieso in diesem Thema noch keiner den zwingend benötigten Vorwiderstand genannt hat?
Die restliche Spannung fällt eben nicht an der Z-Diode ab sondern am Vorwiderstand.
Ein guter Link zu einer Spannungsstabilisierung mit einer Z-Diode gibt es hier:
Spannungsstabilisierung mit Z-Diode -
12. März 2007 um 0:03 Uhr #669229
ArnoldNyhm
TeilnehmerMit der (üblichen) Schaltung hast Du (für Spannungsstabilisierung) sicher recht, jedoch sollte es doch theoretisch auch möglich sein, einige Zenerdioden (in Sperrichtung) in Reihe mit der Last (Der Rechner hat ja auch einen Innenwiderstand, jedoch leider keinen konstanten…) zu schalten, da bei Deiner Schaltung noch zusätzlich ein (ungenutzter) Strom (durch die Zenerdiode) fließen müsste, welcher den Wirkungsgrad noch viel schlechter machen sollte (jedoch die Spannung zusätzlich stabilisieren müsste wenn er signifikant größer ist als der (veränderliche) Laststrom (!)). Dies währe in Deiner Schaltung der Fall wenn Rl gegen unendlich geht (keine Last) und Rv der Innenwiderstand des Rechners währe (korrigiere mich wenn ich mich hier irre).Trotz der sehr steilen Strom-Spannungs-Kennlinie der Z-Diode in Sperrichtung, ist es bei größeren Stromschwankungen (die in einem Rechner zwangsläufig auftreten werden) sicher so gut wie unmöglich, auf diese Weise eine stabile Spannung hinzukriegen (ganz von dem Problem abgesehen die Specs der Z-Dioden einzuhalten…). Man müsste demnach eine (Z-Dioden, siehe allo’s Link) stabilisierte, konstante Spannungsquelle mit Transistoren aufbauen, hätte hier jedoch auch keine höheren Wirkungsgrade zu erwarten (Trans-Resistor = veränderlicher Widerstand). Das Problem des sehr schlechten Wirkungsgrades haftet allen Lösungen an, die nur auf Widerstandselementen (auch Transistoren) basieren (auch wenn man kleinere Spannungsdifferenzen hat), so dass solche Lösungen nur für sehr kleine Verbraucher geeignet sind (z.B. (Referenzspannungs-) Schaltungen in der Messtechnik). Übrig bleibt letzlich nur, induktive Komponenten (wie in Schaltnetzteilen) oder kapazitive Komponenten (wie in Ladungspumpen) einzusetzen, da auf diese Weise Wirkungsgrade von 80-90% realisiert werden können. Außerdem ist es nur mit (mini) Trafos (wie in Schaltnetzteilen) möglich, eine (sehr sinnvolle) galvanische Trennung von dem Stromnetz zu erreichen (hier wird die Energie ja elektromagnetisch übertragen), ich würde sonst den Rechner nicht anfassen wollen…
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12. März 2007 um 6:03 Uhr #669234
L@Mi®
Teilnehmerallo;210016 said:
Zu dem üblen Wirkungsgrad einer Z-Diodenstabilisierung gesellt sich auch noch das Unwissen über selbiger 🙁 . Oder könnt ihr mir sonst erklären wieso in diesem Thema noch keiner den zwingend benötigten Vorwiderstand genannt hat?…Oder einfacher gesagt:
Weil kein normaler Mensch außerhalb der Messtechnik auf die Idee kommt, eine Z-Diodenschlatung ohne Treibertransistor(-en) (Spannungsfolger) zu betreiben?:-({|=
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12. März 2007 um 8:03 Uhr #669238
ArnoldNyhm
TeilnehmerWas Du suchst ist ein RC-Glied.
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30. April 2008 um 11:04 Uhr #749196
liebling
TeilnehmerWas wäre bei Börnis Netzteil eigentlich mit galvanischer Trennung? Nix? Ah, super. Sowas will und darf man nicht betreiben.
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30. April 2008 um 11:04 Uhr #749199
Börni
TeilnehmerWas wäre wenn man diese Totenschändung lassen würde?Das Thema ist schon seit mehr als einem jahr abgeschlossen.
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AutorBeiträge
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