Betrieb eines isolierten DC/DC Wandlers ohne Y-Kondensator?

Am 02.09.2023 um 18:02 schrieb Gerald Eіscher:

Was ja auch so relevant ist. . . Mir ist in einigen Anwendungen die sichere Netztrennung eines konventionellen Trafos wichtiger.

Ich nutze i.d.R. Ringkerntrafos welche im Leerlauf nicht spürbar warm werden. Ja, mit Präzisionsmeßgeräten wird man da evt. fündig.

Jürgen

PS: In 2 speziellen Anwendungen habe ich gezielt 2 Trafos (230V/10W) primärseitig in Reihe und nix ist mit warm werden.

Kannst du gerne in deinem Umfeld mal ausprobieren. Ich dachte genau so: Nimmst für die Lötstation dann einfach ein Laptop-Netzteil. Und dann habe ich mal alle gemessen die ich greifbar hatte. Nicht eines bindet Minus an PE.

Gruß

Manuel

Danke. Auch für den Link wo das Problem sehr genau beschrieben wird. Jeder, der mehr als einmal ein Schaltnetzteil zumindest ausgeschlachtaet hat, kennt diesen Aufbau. Mich wundert nur extremst das selbst die billigsten, fragwürdig isolierten, China-Billigstnetzteile einen Kondensator von Primär nach Sekundär haben (dann sehr oft keine Y-Kondensatoren). Die lassen alles weg was man irgendwie wegsparen kann aber der Kondensator wird doch in irgendeiner Form bestückt?

Ich habe gestern nochmal bisschen drüber nachgedacht und ich frage mich warum man den Y-Kondensator nicht zwischen primärseitig Minus und sekundärseitig Minus schaltet. Bei DC ist der dann schlicht nicht leitend und man würde auch keine 50Hz Netzbrumm rüberkoppeln, richtig?

Fun fact: Fritzbox-Netzteile haben oft auch keine Y-Kondensatoren. Zumindest die Original-Netzteile. Man bekommt die halt nur wenn man auch die Fritzbox dazu nimmt. Und bei Teillast neigen die dazu hörbar zu summen.

Löst aber alles mein Problem nicht. Ich hab zwar alte Steckernetzteile da, aber da wurde teilweise wohl doch arg auf Kante dimensioniert. Die werden schon ohne Last gut warm und fressen fast zwei Watt für nix. Sind auch mechanisch alle größer als ich bräuchte. Mein Gerät zieht kleiner 1 mA.

Weil ich ohnehin ein Projekt für meinen anstehenden Sommerurlaub suche werde ich mich wohl mal daran versuchen selbst ein Steckernetzteil zu bauen. Mit kleinem, dauerkurzschlussfesten, Printtrafo. Ungeregelt weil im Gerät selbst bereits ein Regler sitzt. Mit den kleinen Block-Trafos habe ich in der Vergangenheit beste Erfahrungen gemacht. Im Leerlauf liegen die deutlich unter der Angabe im Datenblatt. Ich habe so um 0,7 Watt gemessen.

Gruß

Manuel

In der Theorie: Ja. Die Praxis zeigte bei mir aber einen gegenteiligen Effekt.

Vor längerer Zeit hatte ich da mal einen Artikel im Netz gefunden in dem empfohlen wurde für ein sparsames Netzteil basierend auf Eisentrafos einfach zwei Trafos mit doppelter Ausgangsspannung zu benutzen. Die dann primärseitig in Reihe und sekundärseitig parallel schalten. So sehen beide Trafos nur die halbe Eingangsspannung.

Ich habe also vom gleichen Hersteller aus der gleichen Serie zweimal Trafos mit 12V Ausgangsspannung und einen mit 6V Ausgangsspannung besorgt und beide gemessen.

Ich hab die Werte nicht mehr im Kopf, aber der einzelne 6V Trafo war dann letztlich sparsamer. Der Hack mit den zwei Trafos hat nichts gebracht. Wenn jemand genaue Werte haben will kann ich den Versuch aber auch nochmal wiederholen. Die Trafos habe ich noch da.

Gruß

Manuel

Am 03.09.2023 um 11:22 schrieb Manuel Reimer:

Jawoll. Genau so. . .

Jürgen

Genau das tut man häufig. Im Endeffekt spielt es aber keine Rolle, ob das 1 Kondensator oder eine Serienschaltung aus 2 Stück ist: ohne PE zum Ableiten hast Du halt Ableitstrom auf die Sekundärseite.

Primärseitig Minus ist (wegen Brückengleichrichter) nicht Erdpotential.

Du könntest probieren, das mit einem LC-Filter wegzubekommen. Bei 50Hz brauchst Du reichlich Induktivität, aber bei dem geringen Strom ...

cu Michael

Was hast Du gemessen? Die Verluste im Betrieb werden größer, das ist klar. Hier war konkret ohne Belastung ein niedriger Leerlaufverlust gefordert. Klar soll man es nicht übertreiben. Mit geringerer Ausnutzung steigt das Kernvolumen. In der Nähe der Sättigung steigen die Verluste steil, viel stärker als das Volumen kleiner wird. Bei niedriger Belastung dürfte sich das Verhältnis umkehren, irgendwo dazwischen liegt ein Optimum.

Ein Optimum für die Leerlaufverluste wohlgemerkt, die Optima für alle anderen Eigenschaften liegen woanders.

Das ist reichlich. Mein mittlerer Gesamtverbrauch liegt um 250 W und Du sprichst hier von mehreren. Andersherum sind 0.7 W mehr als 6 kWh/a. Das ist bei mir der Verbrauch des elektrischen Wasserkochers.

Am 03.09.23 um 09:39 schrieb Jürgen Jänicke:

Die sind relevant, denn die Stromverbrauchskosten aufgrund der Eisenverluste übersteigen bald die Kosten des Trafos. Dir mag es wurscht sein, den meisten Leuten ist es nicht.

Sichere Netztrennung kriegt man auch mit Schaltnetzteilen, wenn ein paar Designrichtlinien beachtet werden. Billigste Steckernetzteile aus China gehören da nicht unbedingt dazu, das was seriöse Hersteller liefern, allerdings schon.

Steckernetzteile, um die es hier geht, enthalten selten Ringkerntrafos.

Sorry, aber das habe ich jetzt nicht verstanden. Ich spreche von mehreren was?

Gruß

Manuel

Ich wollte jetzt einen Printtrafo mit 0,35 VA empfehlen, aber die haben mit 1,6 W höhere Leerlaufverluste als die Trafos mit 1 VA (0,9 W).

Die Angaben sind wohl "Worst Case". Ich messe den 1,5 VA Trafo tatsächlich mit 0,8 W am Trenntrafo (Datenblatt 1,0 W). Wegen Trenntrafo im Nahezu-Leerlauf dann aber auch bei ca. 255 V Spannung auf Primärseite des Printtrafos. An Netzspannung direkt messe ich 0,6 W Verbrauch im Leerlauf.

Gruß

Manuel

Von mehreren Netzteilen. Die 0.7 W sind also mit einem ganzzahligen Faktor größer eins zu multiplizieren.

Für gar keine Gegenleistung ist das viel. Knapp über 10 W sind ein Kühlschrank und um 7.5 W ein Router. Schaltnetzteile für Laptops mit rund 40 W Nennleistung habe ich im Leerlauf mit 0.2 W (Medion, billig, zehn Jahre alt) und 0.0 W (Auflösung 0.1 W) gemessen.

Früher hatte jedes Gerät der Konsumerelektronik einen Trafo und einen Linearregler. Da hat man jeden Cent rausgeknautscht. Beim Trafo hat man den Eisenkern so klein wie möglich gemacht. Das resultierte in einem interessanten Effekt.

Unter Last war das Eisen in normalem Betrieb. Da der Sekundärstrom vom Trafo seiner Ursache entgegenwirkt hat er das Magnetfeld im Kern reduziert.

Ohne Last hat es dann bei billigsten Trafos das Eisen in die Sättigung getrieben. Der Kern wurde heiß und der Trafo ist im Extremfall abgebrannt. Das aber nur *ohne* Last.

Irgendwann wurden Thermosicherungen innerhalb der Trafos zur Vorschrift.

Viele Grüße, Christoph

Wie gemessen?

Hi Axel,

Mess bitte nach und zeig mir das, da Du wirklich potenzialfrei gefunden hast.

Eben.

Marte

Habe ich mich jetzt wieder als Theoretiker mit mangelnder Praxiserfahrung blamiert? Kann gut sein. Wenn ja, dann Danke für die Richtigstellung.

Vielleicht liege auch ich falsch, zumindest hat Manuel andere Erfahrungen gemacht.

Marte