Kurzschlusssicheres Netzteil

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Hallo Experten,

ein weiteres Problem.
Ich möchte ein Netzteil oder Verstärker bauen. Ausgangsspannung soll regelbar sein, sowohl AC als auch DC (umschaltbar).
Das Netzteil soll mit Stromstärken bis zu 2A (AC oder DC) belastet werden. Die Applikation sieht aber so aus, dass es wohl häufig zu Kurzschlüssen auf der Ausgangsseite kommen wird (ausgestellte, frei zugängliche Modelbahnanlage).
Das Netzteil soll also kurzschlussfest sein. Selbst im Kurzschlussfall soll die Stromstärke 2A nicht überschreiten, bzw. das Netzteil soll ausgehen oder in den Sparbetrieb übergehen, solange der Kurzschluss exestiert.

wäre dankbar für die Tips, wie das realisiert werden könnte.
grüße
lignuslibri

#2

Bei welcher Spannung? Und weitere Fragen

Das Netzteil soll mit Stromstärken bis zu 2A (AC oder DC)
belastet werden.

DC = langweiliger Standardfall

AC = Hmm. Leistungs-OP? Welche Frequenz wird denn gewünscht.

Das Netzteil soll also kurzschlussfest sein. Selbst im
Kurzschlussfall soll die Stromstärke 2A nicht überschreiten,

DC = langweilig

AC = Hirnschmalz

Frage, wie präzise soll die Strombegrenzung arbeiten?

bzw. das Netzteil soll ausgehen oder in den Sparbetrieb
übergehen, solange der Kurzschluss exestiert.

Was heißt Sparbetrieb? Reicht Strombegrenzung mit Foldback-Charakteristik nicht aus?

Verrat mal bei welcher Spannung das sein soll. Alldieweil ja damit auch die Verlustleistung irgendwann schlecht handhabbar wird.

Und wie sieht es mit Toleranzen aus

Gruß

Stefan

#3

Das Netzteil soll mit Stromstärken bis zu 2A (AC oder DC)
belastet werden.

DC = langweiliger Standardfall

naja, für mich ist es eben nicht so selbstverständlich, deswegen frage ich ja. Wie kann man das machen?

AC = Hmm. Leistungs-OP? Welche Frequenz wird denn gewünscht.

50 Hz

Das Netzteil soll also kurzschlussfest sein. Selbst im
Kurzschlussfall soll die Stromstärke 2A nicht überschreiten,

DC = langweilig

neee… für mich nicht

AC = Hirnschmalz

warum?

Frage, wie präzise soll die Strombegrenzung arbeiten?

naja, ein Schätzeisen wäre theoretisch auch in Ordnung.
Wenn sich jedoch eine genauere Begrenzung erreichen läßt, ohne unverhältnissmäßig viel Mühe, wäre es kein Problem, wenn es genauer geht.

bzw. das Netzteil soll ausgehen oder in den Sparbetrieb
übergehen, solange der Kurzschluss exestiert.

Was heißt Sparbetrieb? Reicht Strombegrenzung mit
Foldback-Charakteristik nicht aus?

auf Foldback werde ich jetzt googeln
es ist nämlich so. ich bin noch ziemlich weit davon entfernt ein Experte zu sein.
Auf jeden Fall soll der Strom nicht beliebig gross werden dürfen, maximal 2A.
Ich frage mich, ob es möglich ist ein Verhalten zu realisieren, bei dem 2 A noch als gültiger Wert entnommen werden dürfen, aber bei einem Kurzschluss, wenn die Belastung ohne irgendwelche Absicherungen z.B 10 A wäre, das Netzteil dann automatisch auf z.B 100mA schaltet.
Aufwendigere Schaltungen stellen dabei kein Problem dar, wenn die Funktion letztendlich gegeben wird.

Verrat mal bei welcher Spannung das sein soll. Alldieweil ja
damit auch die Verlustleistung irgendwann schlecht handhabbar
wird.

eben wegen der Verlustleistung habe ich die letzte Überlegung angestllt.
Die Ausgangsspannung würde liegen zwischen 0-20V (regelbar). Strom 0-2A.

Und wie sieht es mit Toleranzen aus

können ersteinmal vernachlässigt werden

für nen guten Tip wäre ich sehr dankbar

Gruß

Stefan

gruß
lignuslibri

#4

Hallo lignuslibri,

AC = Hmm. Leistungs-OP? Welche Frequenz wird denn gewünscht.

50 Hz

Das Netzteil soll also kurzschlussfest sein. Selbst im
Kurzschlussfall soll die Stromstärke 2A nicht überschreiten,

DC = langweilig

neee… für mich nicht

AC = Hirnschmalz

warum?

Bei DC genügt ein Widerstand in Serie. Übersteigt der Spannungsabfall einen bestimmten Wert, kann man abschalten.

Bei AC ist der Spannungsabfall am Widerstand auch entsprechend sinusförmig. Hinzu kommen noch Phasenverschiebungen zwischen Strom und Spannung, wenn nicht nur Ohmsche Verbraucher angeschlossen werden.
Da fehlen noch Angeben.

Nächste Frage.
Meinst du mit AC 20V den Effektifwert ? (Selbige Frage betrifft auch den Strom).

Für 20V Eff ist Upeak rund 28V.
Dann ist da noch die positive und die negative Halbwelle, du benötigst also eine Spannungsversorgung mit + und - 30 bis 40V.

Ich frage mich, ob es möglich ist ein Verhalten zu
realisieren, bei dem 2 A noch als gültiger Wert entnommen
werden dürfen, aber bei einem Kurzschluss, wenn die Belastung
ohne irgendwelche Absicherungen z.B 10 A wäre, das Netzteil
dann automatisch auf z.B 100mA schaltet.

Das ist Foldback.

MfG Peter(TOO)

#5

Hallo Peter

Bei AC ist der Spannungsabfall am Widerstand auch entsprechend
sinusförmig. Hinzu kommen noch Phasenverschiebungen zwischen
Strom und Spannung, wenn nicht nur Ohmsche Verbraucher
angeschlossen werden.
Da fehlen noch Angeben.

der Verbraucher ist ein eletrischer Motor, also ohmsch-induktive Last. Genaueres weiß ich noch nicht.

Nächste Frage.
Meinst du mit AC 20V den Effektifwert ? (Selbige Frage
betrifft auch den Strom).

20 V ist Ueff

Ich frage mich, ob es möglich ist ein Verhalten zu
realisieren, bei dem 2 A noch als gültiger Wert entnommen
werden dürfen, aber bei einem Kurzschluss, wenn die Belastung
ohne irgendwelche Absicherungen z.B 10 A wäre, das Netzteil
dann automatisch auf z.B 100mA schaltet.

Das ist Foldback.

Richtig einleuchtende Schaltung habe ich dazu nicht gefunden.

Ich habe eine Idee, wie ich das machen könnte. Und zwar: nach feststellen eines Kurzschlusses schaltet sich das Netzteil selber ab( das kriege ich noch hin). Die Idee ist, dass gleich nach de Abschaltung eine schwache Spannungsquelle angeht, die jede Sekunde ganz kurz mit einem Puls von einigen ms eine kleine Spannung auf die Strecke gibt und anhand der Strommessung feststellt, ob der Kurzschluss noch exestiert. Die Hauptspannungsquelle wird dann erst wieder eingeschaltet, wenn de Kurzschluss weg ist.
Das müsste doch gehen, oder?

grüße
lignuslibri