Netzteil 230V -> 12V Erklärung

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Autor
Netzteil 230V -> 12V Erklärung
Suche nach: netzteil (26255)

    







BID = 749403

switch

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Beiträge: 33
Wohnort: Stuttgart
 

  


Hi at all!

Ich muss in zwei Wochen eine Dokumentation über ein Netzteil abgeben.
Das Netzteil soll 230VAC in 12VDC umwandeln.
Schaltplan ist im Anhang.

Natürlich habe ich mich schon über dieses Thema informiert und das weiß ich bereits:

"Die 230VAC fließen in den Transformator, wo durch zwei Spulen die Spannung auf 15VAC begrenzt wird. Die 4 Dioden richten den Strom gleich. Also haben wir jetzt ca. 14VDC, wegen der Wärmeenergie die beim gleich richten abgegeben wird. Der IC begrenzt dann den Strom dann endgültig auf 12VDC. Der Widerstand ist der Vorwiderstand für die LED."

Jetzt habe ich noch ein paar offene Fragen:
  • Wozu brauche ich C1 und C2?
  • Wie funktioniert der IC? Was steckt in ihm?
  • Brauche ich vorm Transformator noch eine Feinsicherung? (Wie groß?)
  • Wie fließen die Elektronen?
  • Brauche ich am IC einen Kühlkörper?

Ich hoffe, mir kann jemand weiterhelfen.

Danke im Vorraus.

Switch

BID = 749409

Rhodosmaris

Schreibmaschine



Beiträge: 2354
Wohnort: Lindau/Bodensee

 

  


Zitat :
"Die 230VAC fließen in den Transformator

Spannung fließt nicht.

Zitat :
wo durch zwei Spulen die Spannung auf 15VAC begrenzt wird

Die Spannung wird nicht begrenzt, sondern aufgrund des Übersetzungsverhältnisses der Primär- und Sekundärspulen transformiert (herabgesetzt).

Zitat :
Die 4 Dioden richten den Strom gleich

Nö...aber die Spannung.

Zitat :
Also haben wir jetzt ca. 14VDC, wegen der Wärmeenergie die beim gleich richten abgegeben wird

Zwischen "Gleich richten" und "gleichrichten" besteht ein riesiger Unterschied.
Außerdem entsteht der Spannungsabfall nicht durch irgendwelche Wärme, sondern durch die Flußspannungen der Gleichrichterdioden.

Zitat :
Der IC begrenzt dann den Strom dann endgültig auf 12VDC

Strom = Ampere und Spannung = Volt, damit scheinst du noch ein Verständnisproblem zu haben.

Das erst mal für den Anfang.
Achso, mit einem 5Volt-Regler kann man (ohne Tricks) keine 12V Ausgangsspannung erzeugen.

Dann mal noch die Frage nach der Art der Bildungseinrichtung, für die du die Schaltung ausarbeiten mußt.

ciao Maris

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Rhodosmaris am 19 Feb 2011 14:27 ]

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Rhodosmaris am 19 Feb 2011 14:28 ]

BID = 749413

Mr.Ed

Moderator



Beiträge: 36187
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Autsch, da passt so einiges nicht!

Zitat :
Die 230VAC fließen in den Transformator, wo durch zwei Spulen die Spannung auf 15VAC begrenzt wird.

Nein, da wird nichts begrenzt und eine Spannung fließt grundsätzlich nirgendwo hin. Ein Transformator transformiert.

Zitat :
Also haben wir jetzt ca. 14VDC, wegen der Wärmeenergie die beim gleich richten abgegeben wird.

Du hast da keine 14V und da wird auch nichts gleich gerichtet, erst recht nicht wegen der Wärme. Da wird gleichgerichtet und du hast dann ca. 20V am Siebelko..

Zitat :
Der IC begrenzt dann den Strom dann endgültig auf 12VDC.

Du verwechselst Strom und Spannung, das sind zwei unterschiedliche Dinge! Das IC regelt dir deine Spannung auf 5V, es ist ein 5V Spannungsregler, kein 12V Regler!

Zitat :
Der Widerstand ist der Vorwiderstand für die LED

Wie kommst du auf den Wert? Ich glaube nicht, daß der stimmt.

Zitat :
Wozu brauche ich C1 und C2?

Die verhindern, daß der Regler schwingt, siehe Datenblatt. C1 würde ich aber etwas kleiner dimensionieren. In der Dimensionierung soll er wohl zusätzlich als Siebelko fungieren. Kann man so machen, muß man aber nicht

Zitat :
Wie funktioniert der IC? Was steckt in ihm?

Steht im Datenblatt, inkl. Innenschaltung.

Zitat :
Brauche ich vorm Transformator noch eine Feinsicherung? (Wie groß?)

Ja, die Größe hängt von der Leistung des ganzen ab, dazu machst du leider keine Angaben.

Zitat :
Wie fließen die Elektronen?

Langsam, von Minus nach Plus. Ich vermute aber mal, daß du die Frage anders stellen solltest.

Zitat :
Brauche ich am IC einen Kühlkörper?

Das hängt vom maximalen Strom ab, bei dem gewählten Typ im kleinen TO92 Gehäuse kannst du den aber eh kaum befestigen. Die Regler gibt es aber auch in anderen Gehäusen, die können dann auch höhere Ströme vertragen.

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BID = 749415

dl2jas

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Hier was zum Transformator:
http://de.wikipedia.org/wiki/Transformator

DL2JAS

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mir haben lehrer den unterschied zwischen groß und kleinschreibung und die bedeutung der interpunktion zb punkt und komma beigebracht die das lesen eines textes gerade wenn er komplizierter ist und mehrere verschachtelungen enthält wesentlich erleichtert

BID = 749417

dl2jas

Inventar



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Und hier was zum Brückengleichrichter, sogar mit Animation:
http://de.wikipedia.org/wiki/Br%C3%.....chter

DL2JAS

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BID = 749428

switch

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Beiträge: 33
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Oje. Da hab ich ja einiges verwechselt bzw. falsch...

Also nochmal:

Der Strom fließt durch die erste Spule des Transformators.
Durch das Übersetzungsverhältnis wird die Spannung herabgesetzt.
Dann wird die Spannung durch die Dioden gleichgerichtet --> DC
Im IC wird die Spannung dann auf 5V begrenzt.

Soweit ist es dann richtig, oder?

Die Dokumentation brauche ich für die Fächerübergreifende Kompetenzprüfung (toller Name), kurz FÜK an der Realschule für die Fächer Technik und Physik.

--------------------------------------------------


Zitat :
Du hast da keine 14V und da wird auch nichts gleich gerichtet, erst recht nicht wegen der Wärme. Da wird gleichgerichtet und du hast dann ca. 20V am Siebelko..

Warum 20V?


Zitat :
Zwischen "Gleich richten" und "gleichrichten" besteht ein riesiger Unterschied.
Außerdem entsteht der Spannungsabfall nicht durch irgendwelche Wärme, sondern durch die Flußspannungen der Gleichrichterdioden.

Wo kommt die Flussspannung her?


Zitat :
Die verhindern, daß der Regler schwingt, siehe Datenblatt. C1 würde ich aber etwas kleiner dimensionieren. In der Dimensionierung soll er wohl zusätzlich als Siebelko fungieren. Kann man so machen, muß man aber nicht

Das ist ganz wichtig! Kannst du das bitte etwas ausführlicher Erklären?

--------------------------------------------------

Die Schaltung im Schaltplan hat ja eine Ausgangsspannung von 5V. Ich würde sie aber gerne für 12V machen. Sorry für die Verwirrung. Dass dann der IC, sowie die beiden Kodensatoren geändert werden müssen, ist mir klar. Aber welche Größen bräuchte ich dann?

Also ich würde dann dieses IC nehmen: KLICK
Hier brauche dann aber einen Kühlkörper, oder?

Und im Datenblatt habe ich diese Schaltung gefunden: SIEHE ANHANG
Könnte ich diese Größen nehmen?

Als Transformatior würde ich diesen hier nehmen: KLICK
Brauche ich dann eine Feinsicherung?

Wie groß müsste dann der Widerstand für die LED sein, wenn ich diese Bauteil nehme?

Und die Innenschaltung habe ich auch im Datenblatt gefunden.

Danke für eure langen Antworten!

MFG
Switch


[ Diese Nachricht wurde geändert von: switch am 19 Feb 2011 15:34 ]

BID = 749432

Mr.Ed

Moderator



Beiträge: 36187
Wohnort: Recklinghausen


Zitat :
Warum 20V?

Weil sich der Siebelko auf U^ auflädt. Also 15V * Wurzel aus 2.
An den Dioden fallen jeweils ca. 0,7V ab, macht also ca. 20V. Ganz genau kann man die Spannung nicht benennen da der exakte Wert von mehreren Faktoren abhängt. Ohne Last ist sie z.B. höher.

Zitat :
Wo kommt die Flussspannung her?

Die wird vom Halbleitermaterial bestimmt. Bei Silizium ca. 0,7V. Die Spannung hängt vom Material und der Temperatur ab.

Zitat :
Das ist ganz wichtig! Kannst du das bitte etwas ausführlicher Erklären?

Der Siebelko macht aus der pulsierenden Gleichspannung die du nach dem Gleichrichter hast, eine einigermaßen glatte Gleichspannung. Grobe Faustregel ist 1000µF pro 1A Laststrom.
Die beiden kleinen Kondensatoren am Regler schließen eventuelle Hochfrequente Anteile der Ausgangsspannung kurz. Dadurch wird ein schwingen verhindert.

Zitat :
Aber welche Größen bräuchte ich dann?

Als IC dann ein 7812. Die Werte für die kleinen Kondensatoren sind nicht ganz so kritisch, die Werte aus den Datenblättern passen.

Zitat :
Hier brauche dann aber einen Kühlkörper, oder?

Wenn du den Regler auslastest auf alle Fälle.

Zitat :
Als Transformatior würde ich diesen hier nehmen

Der reicht gerade mal, um die LED zu betreiben. Der Regler kann 2A, dein Trafo 23mA. 20mA ist der Nennstrom für die LED.

Zitat :
Wie groß müsste dann der Widerstand für die LED sein, wenn ich diese Bauteil nehme?

https://forum.electronicwerkstatt.de/phpBB/faq/led/



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[ Diese Nachricht wurde geändert von: Mr.Ed am 19 Feb 2011 16:08 ]

BID = 749433

dl2jas

Inventar



Beiträge: 9914
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Der Trafo im Link ist ungeeignet.

Der kann nur einen ganz kleinen Strom liefern, für eine Leuchtdiode würde er reichen. Vermutlich möchtest Du aber das Netzteil später für diverse Experimente benutzen.
Ansonsten, der Regler im Link ist geeignet und auch die Kondensatoren, die Schwingneigung verhindern sollen. Sie kommen möglichst dicht an die IC-Beinchen. Nach dem Gleichrichter setzt man üblicherweise einen Siebelko. Jetzt sind wir auch bei den scheinbar mysteriösen 20 Volt. Es gibt einen Unterschied zwischen Effektivwert und Scheitelwert.
http://de.wikipedia.org/wiki/Effektivwert
Der Siebelko wird annähernd auf Scheitelwert aufgeladen. Etwas Spannung fällt an den Dioden ab. Man darf üblicherweise 0,7 Volt pro Diode annehmen.
http://de.wikipedia.org/wiki/Diode

DL2JAS

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BID = 749441

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
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Zitat :
Die 4 Dioden richten den Strom gleich.
Aber nicht lange!
Die 1N4148 ist für solche Spielchen nicht gedacht.
Erst wird eine der vier an Überlastung sterben und dauerleitend werden, dann folgt sofort die zweite und kurz darauf brennt der kurzgeschlossene Trafo ab.

BID = 749453

switch

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Beiträge: 33
Wohnort: Stuttgart

Okay jetzt wird es langsam klarer.


Zitat :
Als IC dann ein 7812. Die Werte für die kleinen Kondensatoren sind nicht ganz so kritisch, die Werte aus den Datenblättern passen.

Zitat :
Ansonsten, der Regler im Link ist geeignet...


Aha - Zwei Menschen, zwei Meinungen?!
Aber welchen soll ich jetzt nehmen?


Zitat :
Der reicht gerade mal, um die LED zu betreiben. Der Regler kann 2A, dein Trafo 23mA. 20mA ist der Nennstrom für die LED.


Welchen würdet ihr mir empfehlen?
Der IC kann ja 2A - wie viel sollte der Trafo dann ausspucken?


Zitat :
Aber nicht lange!
Die 1N4148 ist für solche Spielchen nicht gedacht.
Erst wird eine der vier an Überlastung sterben und dauerleitend werden, dann folgt sofort die zweite und kurz darauf brennt der kurzgeschlossene Trafo ab.

Okay. Warum? Und welche bräuchte ich dann anstelle?

---------------------------------------------------------------------------

Die Größen der Kondensatoren, wie sie auf meinem Bild sind, kann ich ja verwenden.
Und als Widerstand für die LED (Rot) habe ich jetzt 505 Ohm heraus.
Also (12-1,9)/0,02
Stimmt das?

MFG
Switch

BID = 749457

powersupply

Schreibmaschine



Beiträge: 2921
Wohnort: Schwobaländle

Hallo

Da ich den selben Gedanken hege wie dljas würde ich Dir raten noch einen Schritt weiter zu gehen und den LM317 zu verwenden ->Datenblatt.
Der ist pinkompatibel zum 78XX kann aber mittels eines Potentiometers und zweier Widerstände im Bereich von 1,2V bis fast der Maximalspannung nach der Gleichrichtung eingestelt werden.
Wahrscheinlich wird dieser Umfang deine Lehrerschaft überfordern aber Du hast anschliessend ein eigenes kleines Netzgerät.
Hast Du denn auch jemanden der Dir nacher, bzw Vor der Inbetriebnahme drüberschaut ob Du die Netzseite korrekt verdrahtet hast? Gut, ich hatte zu meiner Schulzeit auch niemanden und kein Internet...


Ich hab auch noch was zum Thema Gleichrichten und was der Kondensator danach bewirkt: http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210251.htm

powersupply

Edit: Ich seh grad Du hast Zeitgleich was abgesetzt.
Anstelle der einzelnen Dioden nimmt man meist einen Brückengleichrichter. Die Symbole darauf sollten eigentlich selbsterklärend sein. Die Bezeichnung auf dem unten rechts sagen aus, dass dieser für 80V Nennspannung und 3700mA Nennstrom zugelassen ist. Das "C" weist auf die 2200mA hin und besagt, dass mit einem Kondensator nach dem Gleichrichter nur noch 2200mA fliessen dürfen.
Der Brückengleichrichter enthält schon ale vier benötigten Dioden in einem Gehäuse.
Zum Erklären sind einzelne Dioden natürlich besser -->1N5301 bis 1N5307

Hast Du ein defektes PC-Netzteil zur Hand? Da sind fast alle Bauteile drin die Du benötigst. Brückengleichrichter, Ausgangselko, meist ein 12V Spannungsregler, kleine Kondensatoren für den Regler gegen die Schwingneigung.

Sodele, Noch ein Edit: Nimm diesen Trafo. Dann hast Du mit der Netzspannung nix am Hut und alles ist Sicher. Bau aber trotzdemeingansseitig eine 2A Sicherung ans Netzteil.

Du kannst aber auch, sofern vorhanden von einer alten 12V Halogenlampe den Trafo verwenden. Aber nur wenns kein elektronischer ist.


[ Diese Nachricht wurde geändert von: powersupply am 19 Feb 2011 17:56 ]

BID = 749465

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
Und welche bräuchte ich dann anstelle?
Eine beliebte Diodenserie für Ströme bis etwa 1A hat die Nummerierung 1N4001 bis 1N4007.
Die letzte Ziffer ist dabei ein Maß für die zulässige Sperrspannung.
Hier würde eine 1N4001 mit 50V Sperrspannung reichen, aber aus Gründen der Lagerhaltung , Mengenrabatt etc. findet man in der Praxis auch für so niedrige Spannungen oft höhersperrende Typen bis hin zur 1N4007 mit 1000V Sperrspannung.
Preislich sind die Unterschiede gering. Selbst die 1N4007 kostet in tausender Stückzahlen weniger als 1 Cent.

http://www.fairchildsemi.com/ds/1N%2F1N4001.pdf

Eine Alternative ist der Einsatz eines fertigen Brückengleichrichters, in welchem schon vier geeignete Dioden passend zusammengeschaltet sind.

P.S. @powersupply:

Zitat :
und den LM317 zu verwenden ->Datenblatt.
Der ist pinkompatibel zum 78XX
Das glaubst aber nur du!

[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 19 Feb 2011 17:59 ]

BID = 749466

Mr.Ed

Moderator



Beiträge: 36187
Wohnort: Recklinghausen


Zitat :
Aha - Zwei Menschen, zwei Meinungen?!
Aber welchen soll ich jetzt nehmen?

Nein, das ist die gleiche Meinung. Du hast doch einen 78S12 verlinkt. 7812 ist die komplette Reihe. Da du immer noch nichts zum benötigten Strom schreibst, kann die da immer noch niemand helfen. Du pendelst momentan zwischen 23mA und 2A. Die funktioniert leider nicht.

Zitat :

Der IC kann ja 2A - wie viel sollte der Trafo dann ausspucken?

Das hängt davon ab, wieviel Strom du benötigst, siehe oben!
Das wäre z.B. ein geeigneter Trafo: http://www.reichelt.de/?ACTION=3;ARTICLE=27413;PROVID=2402

Zitat :
Warum?

Die 1N4148 verträgt keine 2A. Eine 1N540x o.ä. wäre da angebracht, halt irgendwas, was mehr als 2A kann, sofern du 2A benötigst. Alternativ ein fertiger Brückengleichrichter.

Es wäre langsam an der Zeit, endlich mal konkrete Angaben zu machen, sonst wird das ein Ratespiel.

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BID = 749467

Trumbaschl

Inventar



Beiträge: 7574
Wohnort: Wien

Ich hatte gestern ein billiges Universal-Steckernetzteil offen, da waren tatsächlich einzelne Dioden verbaut. (Die Kiste hatte wegen eiskalten Lötstellen auf der Primärseite (Trafo wackelte mechanisch an den Lötpunkten) vorübergehend den Dienst verweigert).

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"Und dann kommen's zu ana Tür da steht oben "Eintritt verboten!" und da miaßn's eine!"

BID = 749471

dl2jas

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Pollin hat günstig Ringkerntrafos, z.B. 50 VA für 11,50 Euro:
http://www.pollin.de/shop/dt/MTA2OT......html

Kleiner Haken, der hat "nur" 12 Volt.
Die Nennspannung gilt bei Last, im Leerlauf ist sie höher. Bei brauchbarem Elko und Gleichrichter hat der 78S12 gerade genug Eingangsspannung bei 1,5 (2) A am Ausgang.
Deine Rechnung mit der LED ist richtig. Die häufig anzutreffenden 20 mA bei LEDs gelten als maximal zulässiger Strom, er darf auch wesentlich niedriger sein. Ich setze meist 10 mA an. Das Auge bemerkt nur einen geringen Helligkeitsunterschied gegenüber 20 mA. Die Lebensdauer der LED steigt bei vermindertem Strom gewaltig.

DL2JAS

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