Ausgangsbuchsen von Netzteil schützen

[Steffen88]

Hallo
Ich besitze ein Netzteil vom Hersteller Conrad und hatte mir schon 2 mal den OP des Netzteils zerstört.Dies lag daran,das die Ausgangsbuchsen nicht richtig
gegen z.B.Sprühentladungen mittels Varistoren usw.geschützt waren.
Ich hatte einen Hochspannungsinverter( zum Testen)an die Ausgangsbuchsen angeschlossen.Meistens funktionierte auch alles bestens, aber leider sind wohl 2 mal Spannungen nicht auf den Schutzleiter abeführt worden.
Deswegen habe ich von einem Bekannten diese Schaltung bekommen und wollte fragen ob man die Schaltung so verwenden kann.

Sie besteht aus folgenden Bauteilen:
4mal Folienkondensatoren WIMA 100nF
2mal Folienkondensatoren WIMA 0,1 micro F
1mal Elko 100micro F
1 Doppelspule 10mH(diese Doppelspule habe ich auf die Gewünschte Induktivität umgewickelt(9,7mH)
3 Varistoren75V 594-BC

Hier mal ein Foto
Netzteil Name:PS 303A 30V/3Ahttp://www.progforum.com/attachment.php?attachmentid=782&stc=1


Gruss Steffen

[Steffen88]

Hier noch ein Foto
Es ist der Versuch von Konrad dieses Netzteil zu schützen:mad:!
RIF_1093.JPG (http://attachment.php?attachmentid=&stc=1)

[red_hat]

Hi


Versuch mal eine schnelle Diode

(http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/1/N/5/8/1N5819.shtml ) oder eine stärkere

in Sperrichtung am Ausgang zu schalten.


Ein bischen Googleln und das problem dürfte erledigt sein!

cu

redhat

[Steffen88]

Hi red hat
Danke für deine Antwort.Muss ich mir noch bestellen
Ist meine Schaltung so nicht zuverwenden,oder ist sie Fehlerhaft oder nicht wirksam?
Gruss Steffen

[red_hat]

Hi

Ist nicht schlecht deine Idee

Oder vielleicht doch so: cu. redhat

[Steffen88]

Hi
Ja werde mir noch so eine Diode kaufen.
Leider habe ich die Schaltung eben zusammengelötet und C=100nF
verwendet.Kann ich die 100nF trotzdem lassen, sonst müsste ich alles wieder umlöten?
Ich hoffe, das ich die Bauteil überhaupt richtig verdrahtet habe!?
Gruss

http://anonymousass.com/forum/files/rif_1112.jpghttp://anonymousass.com/forum/files/rif_1110.jpg

[red_hat]

Hi

wow cool

naja jetzt ist es doch egal. Wird schon ....
Die Diode noch hinein und müste passen!

cu. red

[elmar]

Hi,


das mit der Kondensatorgröße ist immer ien Kompromiß zwischen Schnelligkeit und LEistung. Aber Das Problem ist lösbar, einfach je einen 10nF Kondensator parallelschalten. Dann hast Du die schnelligkeit der 10nF für hohe Frequenzen und die Leistung der 100nF für die niedrigeren Frequenzen.

Auch ich habe mir schon gute Netzteile zerschossen mit HV esperimenten. Aber man kann dem Vorbeugen.

Poblem 1: die Induktive Last.
Die kann man leicht wirkungslos machen, in dem man zwei kräftige Dioden einbaut. Eine parallel zum Ausgang, so dass die in Sperrichtung betrieben ist. Ballert da was negativ zurück, so wird diese Spannung kurzgeschlossen. Noch wichtiger ist, den Reglerteil des Netzteils zwischen Ausgang und Ladeelko zu überbrücken. Die Diode ist ebenfalls in Sperrichtung zu schalten. Ist die Ausgangsspannung plötzlich höher als die Spannung im Ladeelko, weil die vom Blitz getroffen wurde, so leitet die und führt den "Überschuß" an Spannung in den Ladeelko ab. Was von dem nicht aufgefressen wird kann den Regler auch nicht schaden, da die Ausgangsspannung jetzt nicht mehr höher sein kann als die Eingangsspannung und so der Regler nicht mehr verpolt werden kann. Das mag der überhaupt nicht.

Problem2:
Diene Schaltung ist zwar sehr gut, kann aber richtig böse Überspannung nicht schnell genug ableiten. Abhilfe bringen Glimmlampen. Einfach parallel zu den Ausgangsklemmen schalten. Bei ca. 40V beginnen die zu glimmen. Bei deutlich mehr zünden die und machen einen satten kurzschluß. Und die reagieren angenehm schnell und vertragen kurzzeitig irre ströme. Mit "Haushaltsblitzen" werden die spielend fertig.
Die Dinger sind auch in (älteren) Fernsehern als überspannungsschutz verbaut. Die haben meistens noch einen Schrumpfschlauchüberzieher (Tarnung?) sind aber gewöhnliche Glimmlampen, wie sie auch in Phasenprüfer Schraubendrehern drin sind (nur ohne Vorwiderstand halt).
ich selber bevorzuge die kräftigen Netzschalter mit beleuchtung. Den Vorwiderstand der Glimmlampe überbrücken und schon kann man die Ausgangsspannung bequem abschalten und fette Blitzeinschläge werden kurzgeschlossen. Was übrigblebt frißt dann die Schaltung, die Du schon hast.
Stört dich der nichtleuchtende Leuchtschalter, so kannst Du eine Kappe von einem unbeleuchteten, ansonsten Baugleichen Schalter verwenden oder dem eiine LED spendieren, die den dann doch beleuchtet.

Gruß
Elmar

[Steffen88]

Hallo Elmar
Erst einmal besten Dank für deine genaue Erläuterung zum "Problem mit Hochspannung am Ausgang des Netzgerätes bzw.wie man diese beheben kann.

Es bleibt für mich noch ein Rätsel, wo genau ich die Glimmlampen und die beiden Hochlastdioden(Wert ist mir auch nicht bekannt)anlöten muss.Kann mir das irgenwie nicht ganz vorstellen.
Ich habe zwar Elektromaschinenbauer gelernt, bin aber mit selbsterstellten Schaltungen nicht besonders stark bewandert.(Habe sonst immer diverse Bausätze zusammengelötet) :-))

Wärest Du so freundlich, mir kurz zu skizzieren, wie die Schaltung aussehen sollte?
Wäre echt super!!
Zu meiner Schaltung:
ich werde dann der einfachheit halber noch 4* 10nF Folienkondensatoren auf die unterseite der fertigen Platine paralel zu den 100nF Kondensatoren hinzulöten.

Zu den Glimmlampen.
Kann ich da auch welche aus Leuchtstomlampenstartern verwenden(da hätte ich nämlich noch einige)?

Zu den Dioden:
Ein Schottky von + nach - und die Glimmlampen paralel dazu.Danach Platine nachgeschaltet und mit der Ausgangslitze der Netzteilplatine verbinden?

Mit besten Grüssen Steffen

Ps:Werde noch ein Bild vom Aufbau des Netzteils hochladen.Denn ich habe nicht sonderlich viel Platz übrig.

[Steffen88]

http://anonymousass.com/forum/files/rif_1097.jpgBild

[elmar]

Hi,


eine Diode (Shottky) direkt an die Ausgangsklemmen, Kathode an Plus.

die andere Diode baust Du zwischen dem pluseingang deiner Schutzschaltung (originalausgang des Netzteils) und dem Pluspol des dicken Elkos hinter dem Gleichrichter. Kathode am Ladeelko, Annode an die Ausgangsklemme.

Starter von Leuchtstoffröhren sind anders aufgebaut und enthalten einen Bimetallschalter. Über das Zündverhalten weiss ich nichts. Ich kenne den Schutz nur mit gewöhnlichen 08/15 Glimmlampen, wie sie in Schaltern und Kontrolleuchten verbaut sind. Kannst die ja aus einer defekten Steckdosenleiste (die mit leuchtendem Schalter) oder einem Phasenprüfer herausnehmen. Du brauchst ja nur eine. Vorwiderstand entfernen oder kurzschließen. Die hängst Du dann parallel an die Ausgangsklemmen des Netzteils. Die müssen ja ganz am Anfang des Schutzes stehen. Bei grober Überspannung verhalten die sich übrigens wie Funkenstrecken.
Zünden, niederohmig werden und "brennen" bis die Spannung sehr stark unter die Zündspannung gesunken ist.

Netter nebeneffekt bei der Glimmlampe ist, dass die zu blitzen oder gliimmen beginnt, kurz bevor die Varistoren zum Einsatz kommen. Dann hast Du eine optische Kontrolle, ob da regelmässig zurückgeschlagen wird. Schaffen die Varistoren es nicht, so zünden die Glimmlampen und machen einen beinahekurzschluß. Wenn die richtig ans ackern kommen, leuchten die übrigens blau statt orange. Aber das darf kein dauerzustand werden, nicht nur das Glas im inneren wird schwarz, sondern die können auch platzen und damit wirkungslos werden, wenn man die dauerhaft mit übermässiger Leistung ackern lässt. Vielleicht ist auch das der Drund für den Schrumpfschlauchüberzieher auf den Glimmlampen in Fernsehgeräten.

Gruß
Elmar

[Steffen88]

Hallo Elmar
Danke

Ich habe soweit alles verstanden.

Bis auf diesen Satz
die andere Diode baust Du zwischen dem pluseingang deiner Schutzschaltung (originalausgang des Netzteils) und dem Pluspol des dicken Elkos hinter dem Gleichrichter. Kathode am Ladeelko, Annode an die Ausgangsklemme. Dort habe ich einen Denkfehler

Ich schreibe mal wie ich es mir denke:
Meine Schutzschaltung normal an die Abgangslitze der Netzteilplatine anschließen(+/-)Nun Anode von Schottkydiode an plus von meiner Schaltung anlöten und Kathode an den Ladekondensator(weiss wo er auf der Platine ist)

Kann ich die Schottkydiode vom Typ:1N5819 verwenden?

Gruss Steffen

[MacSeck]

wow, was ein Kabelkrusch (immer wieder interessant solche "Präzisionsnetzteile" aus dem Katalog mal von innen zu sehen...

Zu Deiner Frage: Besser eine dicke fette (und vor allem schnelle) Supressordiode. Die kommt Kathode an Plus, Anode an Minus (sonst / andernfalls) würde sie ja die Klemmen kurzschließen.

Supressordioden sind praktisch Z-Dioden, die ab XYZ-Volt extrem niederohmig werden und damit die Spannungsspitze "verheizen" - können die nicht lange; hatte ich bereits an anderer Stelle mal gepostet.
So ein "dickes Teil" kann 1000A ableiten, aber das eben nur 1µs lang, (1000A * 1µs = 1As * Ansprechspannung (sagen wir 20V) macht dann 20VAs = 20 Watt*s). Das bügelt die sich rein, ganz locker, aber eben alleine aufgrund ihrer Baugröße nicht allzu lange. Das ist was für "eben mal einen Spike auf der Leitung, aber wirklich nur einen, damit sie dann Zeit hat, die Wärme abzuführen bis zum nächsten Spike.
Und Spike heißt "richtig kurzer energiereicher Impuls" --> Betonung auf "richtig kurz"!!!.
Ich würde zusätzlich eine Drossel und einen Kondensator vorsehen, die Drossel halt um di/dt zu begrenzen also die Stromanstiegsgeschwindigkeit, damit auch die "Rückstrom"..., die Dir ja anscheinend dein Netzteil schießen.

[Steffen88]

Hallo MacSeck
Allso statt Schottky Supressordioden.
Ich möchte gerne etwas dauerhaftes bauen:-)
Da ich nicht weiss, wie lang bzw.mit welcher Dauer die "Rückspannung"
in mein Netzteil schießt!
Kann ich den restlichen aufbau inclusive meiner kleinen Schaltung so einbauen wie ich es mir oben vorgestellt habe?

Habe ich den Vorschlag von Elmar so richtig widergegeben?
Es wäre gut, wenn alles Heute geklärt würde, da ich mir morgen früh die fehlenden Bauteile besorgen möchte.

Zur Drossel:Wieviel mH soll die den haben?

Zum Thema Kabelgewurschtel im Netzteil.Ja ist eben high end Spitzentechnologie aus Fernost! :-))
Wie gesagt habe ich nicht besonders viel platz im Netzteil.Muss allso sehen, das ich alles eingebaut bekomme!

Man sieht ja schon, mit wieviel "Mühe" die das Netzteil an den Ausgangsklemmen gesichert haben:):mad:.

Da ich ja eine glimmlampe mit einbaue und diese als "Notsignal" nach aussen
führe habe ich eone optische anzeige, wenn Rückspannung vorliegt.
Dann kann ich gegebenenfalls das netzteil abschalten, bevor ich die Dioden zerschieße.
Könnte man nicht zsätzlich beide Buchsen +/- mittels 2 relais bei Rückspannung einfach freischalten?
Ich meine damit.Rückspannung liegt an den klemmen an, Supressordioden/meine Schaltung/Glimmlampe/2te Supressordiode bauen die Rückspannung ab und gleichzeitig wird der ausgang des Netzteil freigeschaltet, sodas keine Rückspannung mehr anliegen kann.

Ist mal so ne idee.
Werde nachher mal eine Skizze aller Bauteile hier hochladen.Damit sichergestellt ist, ob ich eure Ideen richtig umsetze.

Mit freundlichem Gruss
Steffen

[Steffen88]

Hier der Schaltplan
http://anonymousass.com/forum/files/rif_1119.jpg

[elmar]

Hi,

für den "Rückwärtsschutz" des Netzteils keine Supressordiode. Eine Shottkydiode zwischen dem originalausgang des Netzteils und dem Ladeelko. Kathode an den Ladeelko (plus) und Annode an den ausgang des reglers (auch Plus). Erst dahintder kommt dann Deine Schaltung.

Kommt jetzt eine SPannung durch die Schutzschaltung und versucht verkehrt herum durch den regler zu fließen, so leitet die Diode und lässt die in den Ladeelko abfließen. Schafft der die Energie nicht "aufzufressen", so wird der Reglereingang passend hochgehoben. Dadurch kann der Ausgang des Reglers niemals "positiver" sein als der Eingang des Reglers (am Ladeelko).

Eine Supressordiode könnte hier den regler überbrücken beim auslösen, das wäre nicht gut für Deine angeschlossene "Nutzlast".

gruß
Elmar

[Steffen88]

Hi kann Elmar
Kannst du mir das mal skizzieren?(ich blicke irgendwie nicht durch)
Hier mal das PDF vom Netzteil
Gruss

http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/500000-524999/510077-sp-01-en-Power_Supply_PS_303_Pro.pdf

[elmar]

Hi,


die Links von Conrad werden dynamisch generiert. Da musst Du Artikelnummern angeben, die Links leben nicht allzu lange.

Wie soll ich das skizzieren? Zwischen Plus des Ladeelkos und dem Ausgang der Reglerplatine eine Diode - mehr nicht.

Gruß
Elmar

[Steffen88]

Hi Elmar
Fotos kommen gleich.Ich hoffe du hast etwas zeit?
MFG Steffen

[Steffen88]

Hallo Elmar
Ich hoffe jetzt stimmt es endlich
http://anonymousass.com/forum/files/rif_1126.jpghttp://anonymousass.com/forum/files/rif_1129.jpg
Hier die Hauptzuleitung vom Netzteil ablöten( + Buchse Nr.2).An die Hauptzuleitung (rotes Kabelkneul)die Schottkydiode anlöten und mit der Lötstelle vom Ladekondensator(1) verlöten.Zusätzlich an die Hauptzuleitung
meine Platine und den anderen "kram anlöten".Der ist mir bekann und das habe ich auch verstanden.
Arrrgggghhhh:confused:
Gruss Steffen

[elmar]

Hi,


nicht an die Anschlußklemme, sonnst haut da die Spannung ohne die Schutzschaltung, die Du ja nachrüsten möchtest rein.

Noch mal:

ZWISCHEN LADEELKO UND REGLERAUSGANG, also dem Ausgang der Platine mit dem Regler.

Gruß
Elmar

[Steffen88]

Hallo Elmar
Erst mal schönen Dank für deine Mühe!;)
Da liegt mein Problem,den ich war/bin unsicher über den begriff "Reglerplatine".
Du meinst doch gewiss den Regler(Ic)auf dem Kühlkörper?(2N3773)
Falls das stimmt, wie ist die Belegung vom 2N3773?
Gruss

[elmar]

Hi,

die Platine im Netzteil ist gemeint. Da wo es zu den Ausgangsklemmen geht. Aber da willst Du ja noch eine Schutzschaltung anbringen. Die Diode muss den ursprünglichen Plusausgang VOR Deiner jetzt nachzurüstenden Schutzschaltung.

Gruß
Elmar

[Steffen88]

Hallo Elmar
Da an den ursprünglich Ausgang 4 Adern aufgelegt sind muss ich wohl diesen "Kabelbaum"ablöten die Schottkydiode dort anlöten und zum Kondensator "umleiten.An dem Kabelbaum löte ich einen zusätzlich Litze an und führe diese zum meiner schutzbeschaltung.

Der rote Kabelbaum verteilt sich auf der ganzen Reglerplatine!
ich denke ich stehe fürchterlich auf dem Schlauch!:D
Gruss

[Steffen88]

Hallo
Ich weiss eben nicht genau wo sich der Reglerausgang befindet:(
iIch habe den Schaltplan mal Abfotografiert und ihn Hochgeladen.
Vieleicht gibt es ja da eine möglichkeit mal einzuzeichnen wo der Reglerausgang ist.ich komme einfach nicht dahinter wo sich dieses befindet,ansonsten wäre es für mich ein leichtes diese paar Bauteile ordnungsgemäß einzubauen.Ich kann auch zusätzlich noch eine Großaufnahme
von der Reglerplatine machen!
Gruss
Steffen
Schaltplan (http://anonymousass.com/forum/files/rif_1125.jpg)

[Rudo]

hi,
welchen Weg sich Hochspannungstransienten suchen kann man nicht so einfach vorhersagen. Vielleicht musste auch den/die OPs direkt an den Eingaengen schuetzen. Die zusaetzliche Diode koennte von der Plus-Ausgangsbuchse zum Pluspol des dicksten Elkos (C404?) geloetet werden. Vielleicht kaufste mal eine Handvoll OPs und testest die diversen Moeglichkeiten von Schutzschaltungen auf ihre Wirksamkeit in deinem speziellem Fall.

[Steffen88]

Hi Rudo
Tja daran hatte ich auch gedacht.Einfach von der Plusbuchse eine Litze mit Diode in Speerrichtung zum Kondensator.Das ist aber wohl nicht korrekt.Wenn ich im moment nicht so ahnungslos mit der blöden Diode zum Kondensator wär wäre mir schon geholfen.Den Rest mach ich schon.
Wenn ich das weiss, wird das Netzteil etliche male getestet.Dann sieht man ja ob noch was über den Jordan geht.
Apropo Reglerausgang.
Es gibt dort insgesammt 2 Op`s(einer davon wurde schon 2 mal gewechselt)
1 Regler IC L7815CV Also postiver Regler für Konstant 15V
1Regler Tip31C
Elko nach dem Gleichrichter
3300microF 63V
Gruss Steffen

[Rudo]

Hi Rudo
Tja daran hatte ich auch gedacht.Einfach von der Plusbuchse eine Litze mit Diode in Speerrichtung zum Kondensator.Das ist aber wohl nicht korrekt.Doch, das ist schon korrekt. Die Idee, die dahinter steckt: Ueberspannung (von aussen auf die Plusbuchse) mit dieser Diode am Regler vorbeileiten.
Prinzipiell haben die meisten Netzteile naemlich den Nachteil, dass sie
1. sehr empfindlich gegen Ueberspannung sind, weil der Emitterausgang des Leistungstransistors so empfindlich ist (bei Ube=-7V gehen die kaputt),
2. keinen Strom aufnehmen koennen sondern nur abgeben.

[Steffen88]

Hallo Rudo
Ok hab ich verstanden .Nur welchen soll ich jetzt schützen(über Schottky zum Kondensator)
Den 2N3773 am Kühlkörper(außen am Gehäuse auf Kühlkörper)oder den L7815CV
oder den Tip31(beide auf Reglerplatine+Kühlkörper)
Oder die beiden OP IC`s MC148P,MC1458N?
Gruss Steffen

[Rudo]

schau mal auf das zweite Bild, D5: dort ist solch eine Diode.
http://www.rose-hulman.edu/~herniter/Rose_Classes/ECE351/Labs/LAB1/ECE351%20Lab%201.pdf
Wie ich schon sagte, die Wege der HV-Transienten sind nicht so leicht vorherzusagen, das haengt z.B. auch von der Massefuehrung in deinem Geraet ab. Zur Zeit scheinen die Endstufen ja mit den OPs abgesichert zu sein :D
Vielleicht mal diesen einen OP schuetzen: zwischen den + und - Eingaengen zwei Dioden, antiparallel, z.B. BAV21.