Re: Schaltnetzteile

Beitrag von winni vom März 19. 2001 um 17:07:57:

Als Antwort zu: Re: Schaltnetzteile geschrieben von Der Felix am März 19. 2001 um 13:43:00:

: Soweit ein großes Dankeschön!!
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: : (also, Du merkst, ich tippe das alles mit Endstufen im Hinterkopf...)
:
Vielleicht noch ein Paar Nachschläge zum Thema Schaltnetzteil:
- Wenn sie vernünftig designed sind, haben sie einen wesentlich besseren Wirkungsgrad als ein Trafo -> Beim Trafo z.B. 100W rein 60W raus -> 60% Wirkungsgrad, der Rest wird in Wärme umgewandelt. Normale Scahltnetzteile haben wirkungsgrade um 80%, gut designete (wie schreibt man denn das?) über 90%, was bedeutet, daß weniger als 10% in Wärme umgesetzt werden.

- Es gibt ganz verschiedene Grundprinzipien für den Aufbau von Schaltnetzteilen, als beispiel ein Einfaches sekundärgetaktetes Schaltnetzteil: man richte die Netzspannung gleich, nehme einen Kondensator und einen Schalter(Transistor/FET) zwischen Gleichrichter und Kondensator; dann mißt man die Spannung am Kondensator und wenn sie zu Doll abgefallen ist, macht man den Schalter auf, und wenn sie den gewünschten Wert erreicht hat, macht man den Schalter wieder zu. Die Spannung am Kondensator hat jetzt immer einen Wert der recht genau dem gewünschten entspricht. Wenn man noch einen Tiefpaß, der mit recht kleinen Kondensatoren und Spulen aufgebaut sein kann, weil die Schaltfrequenzen sehr schnell sind, dahinterschaltet, bekommt man eine schöne glatte Gleichspannung ohne viel teures Kupfer auf einen Eisenblock wickeln zu müssen.

Für Leistungsschaltetzteile benutzt man auch gern "primärgetaktete". Das heißt, man zerhackt den Netzstrom mit einem schnell schaltenden Transistor mit typischerweise irgendwas zwischen 30kHz und 100kHz und transformiert dann diese Hochfrequenz mit einem winzigen Trafo (weil man für hohe Frequenzen viel weniger Induktivität im Trafo braucht und korrekt ausgelegte Trafos bei hohen Frequenzen auch einen viel besseren Wirkungsgrad haben), richtet das ganze danach gleich und glättet es wie bei einem klassischen Netzteil, nur daß man wieder mit viel kleineren Bauteilen auskommt, als bei 50Hz, weil die Frequenz höher ist. Wenn man so ein Ding geschickt aufbaut, kann man erreichen, daß die Transistoren im stromfreien zustand Schalten und dann praktisch keine Verluste erzeugen und dann kann man noch ne Menge machen um den Wirkungsgrad hochzukitzeln.

Bei diesen lustigen Verstärkern, die aus einer HE mehrere Hundert Watt rauskitzeln und trotzdem keine Lüfter brauchen sitzt sowas in der Art drin (mit noch ein paar zusätzlichen Raffinessen, wie Netzteile, die sich erst "ganz einschalten", wenn die Leistung auch benötigt wird.
Dazu sind auch die Verstärker als geschaltete Verstärker ausgelegt, was im einfachsten Fall ungefähr so funktioniert:
Im verstärker ist wieder ein schneller Schalter, der mit z.B. 100kHz ein und ausgeschaltet wird, ist die Eingangspannung höher, wird die Zeit länger, die er eingeschaltet ist und die ausgeschaltete Zeit kürzer, wird das Eingangssignal niedriger, wird die eingeschaltete Zeit kürzer und die ausgeschaltete länger. Das signal sieht dann ungefähr so aus:
nidrige Spannung:
_______--_______--_______--_______--_______--_______--

mittlere Spannung:
_____----_____----_____----_____----_____----_____----

hohe Spannung:
_--------_--------_--------_--------_--------_--------

Da diese Schalterei z.B. bei zweihundert kHz stattfindet, kann man einfach einen Tiefpass dahinterschalten und bekommt dann das verstärkte Eingangssignal am Ausgang.
Das angenehme dabei ist, daß ein ganz geöffneter und ein ganz gesperrter Transistor idealerweise keine Verluste produziert, da entweder kein Strom fließt, oder keine Spannung am Transistor anliegt. Im Gegensatz dazu ist in einem analogen Verstärker der Leistngstransistor so eine Art mit dem Lautsprecher in Reihe geschalteter Widerstand und erzeugt dementsprechend immer kräftig Abwärme.
Aber das ist nur die einfachste Art einen Schaltverstärker zu bauen und ich habe jetzt auch mal einfach ignoriert, daß man eine positive und eine negative Halbwelle am Ausgang haben will.....
Na, soll erstmal reichen
Wer's bis hier gelesen hat hat ja auch schon einige Ergüsse über sich ergehen lassen :-)
Gruß
Winni

verfasste Antworten:

• sehr interessant! Johannes 20. März 2001 09:43:31

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