Top249 Netzteil IC - Spannung einstellen, Trafo auswählen

[dimmu]

Hallo Leute,
ich brauche mal wieder eure Hilfe. Diese Mal geht es um den Bau eines Netzteils. Ich weiß, viele sagen an dieser Stelle, kauf dir doch lieber ein fertiges.
Ich habe aber trotzdem entschieden eines selbst zu bauen, einfach dass ich es mal gemacht habe, und etwas über die Thematik lerne.
Nach etwas suchen, bin ich also auf diesen kleine Kerlchen hier gestoßen,

http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/34962/POWERINT/TOP249Y.html

auf Seite 23 ist eine Beispielschaltung dargestellt, die sehr gut zu meinen Vorstellungen passt. Mir schwebt nämlich ein Netzteil mit min. 40V Ausgangsspannung und min. 3A Strom vor. Laut dem Bild hätte ich 48V bei 5,4A, das ist fast perfekt für meine Anwendung.
Es soll eine 100W LED betrieben werden. Zur Regelung des Konstantstroms nutze ich einen Mich3203. Dieser läuft am Labornetzteil bereits mit 42V am Eingang sehr zuverlässig.
Damit komme ich zu meinem eigentlichen Problem.
Zum einen Wird in dem Datenblatt nicht sehr viel Information über den Trafo geliefert. Das Einzige was ich finden konnte, ist



.So wirklich schlau werde ich daraus allerdings nicht. Es wird nicht erwähnt wie viele Windungen der haben muss, oder was diese für ein Querschnitt haben sollte.

Nach etwas suchen im Internet bin ich dann auf dass hier gestoßen,

http://www.coilws.com/index.php?main_page=index&cPath=208_213_15_155

dort wird erwähnt, dass die Trafos genau für mein Bauteil ausgelegt wären, etwas weiter unten, ist auch eine Type aufgeführt die der die zum Top249 passt, und auch die Leistung zu entsprechendem Schaltbild hat.
Kann jemand sagen, ob ich den Trafo benutzen kann. Ich denke der Preis wäre soweit ok.
Das zweite Thema wäre dann noch die Spannung anzupassen. Da weiter oben im Datenblatt auch noch andere Beispiel Schaltungen abgedruckt sind, mit kleineren Spannungen sollte es ja irgendwie möglich sein diese zu regulieren.
Etwas weiter über dem gelb markierten teil, wird der X-Pin erwähnt, und irgendetwas mit maximaler Leistungsabgabe. Wenn mich mein schlechtes Englisch nicht im Stich lässt, hat das aber nur was mit dem maximalen Strom zu tun und nicht mit der Ausgangsspannung.
Mein Ansatz wäre jetzt, dass ich die Regulierung der Spannung irgendwo auf der Sekundärseite machen muss. Ich denke mal in dem Bereich bei dem Optokoppler. Kann da jemand was dazu sagen wie es möglich ist, die Spannung zu begrenzen.

Vielen Dank für eure Hilfe.

 

[gp177]

Hallo dimmu,

aus deinen Fragen entnehme ich, dass du noch nicht allzu viele Erfahrungen mit Schaltnetzteilen gesammelt hast. Auch wenn dir diese Antwort nicht gefallen wird - vergiss das mit dem selberbauen!
Hier wird mit Netzspannung bzw. mit Gleichspannungen über 300V gearbeitet, da können schon kleine Unachtsamkeiten böse Folgen haben.
Es ist sehr viel Erfahrung notwendig um so ein Schaltnetzteil komplett selbst zu bauen, wobei der Trafo das grösste Problem darstellt. Die Berechnung ist um einiges komplizierter als bei einem normalen Trafo.
Die Beschaffung der Materialien dürfte auch nicht einfach werden - hier wird oft mit Cu-Folie gearbeitet.
Die Schaltungen in solchen Datenblättern sind nur Beispiele und keinesfalls als Bauanleitung zu verstehen - ein Schaltnetzteil ist um einiges komplizierter.
Wenn du ein effizientes Netzteil für Power-LEDs haben willst, macht es wenig Sinn, ein Netzteil mit konstanter Ausgangsspannung zu nehmen und dann eine Konstantstromregelung nach zu schalten. Sinnvoller ist ein spezielles Konstantstrom-Netzteil entsprechender Leistung.

- gp177 -

 

[dino03]

Hi Dimmu,

das ist ein IC für ein primärgetaktetes Schaltnetzteil. Nach der Gleichrichtung deiner Netzspannung arbeitest du mit über 300V! Deinen Fragen nach kann ich gp177 nur zustimmen. Laß deiner Gesundheit zuliebe die Finger davon. Außerdem sind das spezielle Wandlertrafos mit Ferritkern. Also nix mit irgendwelchen Blechkernen wie bei Netztrafos. Da traue ich mich noch nicht mal ran. Dafür hänge ich zu sehr am Leben. Kauf dir ein vernünftiges Labornetzteil oder bau dir ein Sekundärgetaktetes. Also eins mit normalem Netztrafo und dann einem normalen Schaltwandler wenn es denn unbedingt ein getaktetes sein soll. Sonst bau dir ein schönes Lineargeregeltes so wie es früher gebaut wurde. Dann hast du auch weniger Probleme mit der Einstreuung von hohen Frequenzen und kannst sauber Schaltungen für Audioanwendungen oder mit OPAmps versorgen.

Gruß
Dino

 

[TommyB]

Ich kann mich dem nur anschließen, so leid es mir tut. Diese Antwort wolltest du ja nicht haben.
Vielleicht wäre es besser wenn du (Zitat von meinem Vater) erstmal laufen lernst bevor du dich hinter's Steuer setzt. Versuch dich erstmal an Step-Up und Step-Down Wandlern. Da lernt man schon einiges an Prinzipien (zumindest ist das meine Meinung).

Für mein Netzteil (noch im Bau) nutz ich auch ein fertiges Schaltnetzteil (230V in, 15V out) und mach denn mit Schaltwandlern 1-30V draus. Ist mir persönlich sicherer, ich fummel ungern an 300V rum.


Etwas Offtopic muss sein:
Gibt es eigentlich preiswerte, regelbare (Volt und Ampere) Schaltnetzteile? Sprich wie Labornetzteile. Ich kenn jetzt nur die linear geregelten. Die widerstreben mir aber etwas (Stromverbrauch)...

 

[dimmu]

Hallo Leute,

vielen Dank für eure Antworten, bzw. den Sorgen um mich.
Die Bedenken die ihr da äußert, kann ich gut verstehen. So richtig warm werde ich mir der Vorstellung von den 300V nicht so ganz, und das obwohl ich vor einem Jahr erst den Schein zur Berechtigung zu arbeiten unter Spannungen durchzuführen gemacht habe.
Als Sicherheitsmaßnahme hätte ich auf jeden Fall mal meinen Trenntrafo benutzt, um ein isoliertes Netz zu bekommen. Dann natürlich alle Teile die auf der Primärseite sind vor dem Einlöten mit Schrumpfschlauch schützen und die Leiterbahnen vor dem Einschalten mit Heißkleber oder sowas Isolieren.
Auch die Bedenken wegen mangelnder Erfahrung verstehe ich. Wenn alles klar wäre hätte ich ja nicht nachgefragt.
Der Punkt ist nur eben der, dass ich gerade eine Anwendung habe wo ich noch keine vernünftige Kauflösung gefunden habe.
Außerdem soll es ja mal wieder zum Hauptziel den Lernerfolg haben.
Nach dem ich das riesen Datenblatt von dem Bauteil gesehen habe hat es mich auch erst mal ziemlich abgeschreckt, was mir aber etwas Mut zurückgegeben hat, ist dass es relativ am Schluss auch fertige Platinenlayouts gibt. So wie ich es da verstehe handelt es sich um Aufbauten mit denen man die Schaltung erforschen kann. Wie gesagt über die Gefahren bin ich mir im Klaren.
Denkt ihr denn nun, dass einer der Trafos passen könnte? Irgendwo sollte es ja schon einen fertigen Trafo zu kaufen geben, ich kann mir kaum vorstellen, das Hersteller von elektronischen Geräten die den IC einsetzen alle Trafos selber wickeln.

Danke nochmals

 

[gp177]

Hallo dimmu,

um es nochmal in aller Deutlichkeit zu sagen, die Entwicklung eines Schaltnetzteils ist nicht mal eben so am Sonntagnachmittag zu machen, da sitzen in der Industrie ganze Entwicklerteams dran und auch da gib es hin und wieder Stabilitätsprobleme.
Einen fertigen Trafo mit genau deinen Parametern zu finden dürfte problematisch werden - kennst du denn die Parameter ?

Irgendwo sollte es ja schon einen fertigen Trafo zu kaufen geben, ich kann mir kaum vorstellen, das Hersteller von elektronischen Geräten die den IC einsetzen alle Trafos selber wickeln.

Entweder haben diese Hersteller auch die Trafo-Fertigung im Haus oder die lassen ihre Trafos beim Spezialisten fertigen (wie z.B. auch Leiterplatten) aber dazu muss man natürlich genau wissen, was man braucht!

Deine Sicherheitsvorkehrungen in allen Ehren ...

- Trenntrafo klar, aber 300V bleiben 300V
- Schrumpfschlauch über die Bauelemente ziehen... Was ist mit der Wärmeabfuhr ? Kühlkörper ? ...
- Leiterseite mit Heißkleber zukleistern - Wie willst du dann messen / Fehler suchen ?

Wie TommyB schon schrieb ... sammle erstmal Erfahrungen mit Step-Up/-Down Reglern - Einen Fahrschüler setzt man auch nicht in einen Formel-1 Rennwagen

- gp177 -

 

[dino03]

Hi dimmu,

Nach dem ich das riesen Datenblatt von dem Bauteil gesehen habe hat es mich auch erst mal ziemlich abgeschreckt, was mir aber etwas Mut zurückgegeben hat, ist dass es relativ am Schluss auch fertige Platinenlayouts gibt. So wie ich es da verstehe handelt es sich um Aufbauten mit denen man die Schaltung erforschen kann. Wie gesagt über die Gefahren bin ich mir im Klaren.
Denkt ihr denn nun, dass einer der Trafos passen könnte? Irgendwo sollte es ja schon einen fertigen Trafo zu kaufen geben, ich kann mir kaum vorstellen, das Hersteller von elektronischen Geräten die den IC einsetzen alle Trafos selber wickeln.

Schaltwandler sind wegen der vielen vorhandenen Fallstricke schon eine Sache für sich. Das fängt mit der örtlichen Anordnung der Bauteile auf der Platine an. Dann mit der Wahl der Bauteile (Kondensatortypen, Typen der Speicherdrosseln, induktionsarme Widerstände, usw). Ein Kollege hat damals im Studium eine Semesterarbeit über Schaltwandlernetzteile geschrieben. Das Design von solchen Dingern ist schon was anderes als wenn man "nur" nen 7805 mit ein paar Kondensatoren zusammenstrickt oder ein lineargeregeltes Labronetzteil baut.

Erschwerend kommt bei primärgetakteten Netzteilen noch die hohe Spannung dazu. Die Trafos gibt es in den allermeißten Fällen nicht mal eben zu kaufen sondern sind speziell für diesen Anwendungsfall designt. Dabei kommt es auf das Kernmaterial an und ob man einen Luftspalt benötigt oder nicht und wie groß der sien muß. Dann wird auch je nach Wandlerfrequenz noch mit "normalem" Spulendraht, mit mehreren parallelen Spulendrähten oder sogar mit HF-Litze gearbeitet.

Tu dir echt einen Gefallen und fang mit normalen Schaltwandlern an. Sieh dir mal diesen Thread an ... Elektronik >> Bauelemente >> Lm2678
(Nix für ungut Wolfgang ) Hier siehst du das es bereits bei einem "einfachen" Schaltwandler viele Fallstricke gibt selbst wenn du das Schaltungsdesign aus dem Datenblatt verwendest.
Bei mir haben bestimmt die ersten 10 "normalen" Schaltwandler entweder schlecht funktioniert oder keine Leistung gebracht oder was auch immer. Ich bin eigentlich auch jetzt noch bei jedem Wandler am hoffen das meine Auswahl der Bauteile soweit klappt und ich nicht in eine designtechnische Falle tappe.

Gruß
Dino

 

[dimmu]

Hallo nochmal,

ok, ihr habt mich überzeugt. Vielleicht hätte ich erst mal richtig schauen sollen was ein fertiges Netzteil nach meinen Vorstellungen kostet. Dann hätte ich gleich gesehen dass es sowas schon für rund 30€ gibt. Bei dem Preis für den IC und den Trafo ist das ja auch schon fast verschlungen. Also kauf ich jetzt doch lieber einen fertigen und habe Zeit für mein nächstes Projekt.

Dafür erstell ich aber einen eigenen Beitrag.

 

[Hemi]

Etwas Offtopic muss sein:
Gibt es eigentlich preiswerte, regelbare (Volt und Ampere) Schaltnetzteile? Sprich wie Labornetzteile. Ich kenn jetzt nur die linear geregelten. Die widerstreben mir aber etwas (Stromverbrauch)...

Hey Tommy, ja, gibt es. Schau mal bei Conrad rein, die haben sowas.

Wenn Du nichts findest, sag Bescheid, ich laufe bei unseren Entwicklern vorbei und schreibe Dir die Typenbezeichnung auf, dann kannst danach suchen.

 

[TommyB]

Ah, danke, steht da ja sogar mit in der Beschreibung drin.
130€ ist etwas teurer als ich vermutet hatte... Muss das noch etwas warten