Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schaltwandler, Eingangskapazität unkritisch?


von LED Bastler (Gast)


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Ich habe hier eine LED-Stromversorgungsplatine, wohl ein Step-up mit 
nachgeschalteter Stromregulierung (KSQ). Am Eingang des guten Stücks ist 
eine Brücke aus vier Dioden aufgebaut, danach sitzen 3 x 330 µF Low ESR 
Elkos. Die Brücke wird gut warm (ca. 60°C), die Elkos haben ca. 50°C.
Ich nehme nun an das die Platine für AC ist. Mein Plan ist die Dioden 
runterzuschmeissen und zusätzlich 2 Elkos mit gleicher Kapazität dran. 
Damit hoffe ich die Wärmeentwicklung in den Griff zu bekommen (Platine 
soll eingeschrumpft werden) und auch den Wirkungsgrad zu erhöhen. Das 
Teil soll an einer Batterie betrieben werden.
Wird das so funktionieren?

: Verschoben durch Admin
von Lehrmann M. (ubimbo)


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LED Bastler schrieb im Beitrag #2622545:
> Damit hoffe ich die Wärmeentwicklung in den Griff zu bekommen (Platine
> soll eingeschrumpft werden) und auch den Wirkungsgrad zu erhöhen.

Und wie willst du uns das physikalisch erklären?!

von Stefan Z. (Gast)


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Lehrmann Michael schrieb:
> Und wie willst du uns das physikalisch erklären?!

Die Dioden sind nicht mehr da und haben keinen Spannungsabfall von 
2*0,7V.
Da der Ausgangsstrom (geschaltet) geregelt wird, nimmt die ganze 
Schaltung auch weniger Strom auf.

LED Bastler schrieb im Beitrag #2622545:
> Mein Plan ist die Dioden
> runterzuschmeissen und zusätzlich 2 Elkos mit gleicher Kapazität dran.
Die Dioden kannst du entfernen. Allerdings kannst du dir die zwei Elkos 
auch sparen.
Macht vom Wirkungsgrad, Funktion, etc keinen Unterschied. Braucht nur 
Platz. Die original Elkos sollten aber drauf bleiben.

Gruß

von Gerd E. (robberknight)


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>> und zusätzlich 2 Elkos mit gleicher Kapazität dran.
> Allerdings kannst du dir die zwei Elkos
> auch sparen.
> Macht vom Wirkungsgrad, Funktion, etc keinen Unterschied. Braucht nur
> Platz. Die original Elkos sollten aber drauf bleiben.

2 Low-ESR-Elkos mehr verringern den Gesamt-ESR am Eingang und reduzieren 
den Ripple pro Elko. Damit sollte auf jeden Fall die Temperatur der 
Elkos runtergehen. Außerdem kann der geringere ESR auch Einfluss auf den 
Wirkungsgrad haben.

von LED Bastler (Gast)


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Hab es gerade umgebaut. Die Dioden können nicht mehr heizen, logisch. 
Die Elkos bleiben 15°C kühler, alle 5 haben die selbe Temperatur.
Ist es also so das die Eingangskapazität des Wandlers nicht gross genug 
sein kann? Hier wird doch bestimmt auf Kosten der Lebensdauer gespart? 
Wieviel kürzer würden die Elkos leben wenn sie 15°C wärmer sind?
Für mich waren die Dinger jedenfalls subjektiv zu heiss.

von Mine Fields (Gast)


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LED Bastler schrieb im Beitrag #2622734:
> Ist es also so das die Eingangskapazität des Wandlers nicht gross genug
> sein kann? Hier wird doch bestimmt auf Kosten der Lebensdauer gespart?

Es geht nicht um die Kapazität, sondern um den Ripplestrom und den ESR.

LED Bastler schrieb im Beitrag #2622734:
> Hier wird doch bestimmt auf Kosten der Lebensdauer gespart?

Nein, es wird auf eine bestimmte Lebensdauer ausgelegt und genau so viel 
eingebaut, dass die Lebensdauer erreicht wird.

LED Bastler schrieb im Beitrag #2622734:
> Wieviel kürzer würden die Elkos leben wenn sie 15°C wärmer sind?

15 Grad können Faktor 2-3 ausmachen. Die Temperatur am Becher ist aber 
auch nicht wirklich aussagekräftig.

von LED Bastler (Gast)


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Mine Fields schrieb:
> Nein, es wird auf eine bestimmte Lebensdauer ausgelegt und genau so viel
> eingebaut, dass die Lebensdauer erreicht wird.

So ein Quark. Die Schaltung hat glaube ich mal 15 Euro gekostet. Wenn 
ich jetzt die Lebensdauer der Schaltung verdoppelt bis verdreifacht hab 
mit einem Materialeinsatz von < 40 Cents, na Hut ab!

Mine Fields schrieb:
> Die Temperatur am Becher ist aber
> auch nicht wirklich aussagekräftig.

Wie misst man dann richtig, mit einem Fleischthermometer ;-) ??

von Mine Fields (Gast)


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LED Bastler schrieb im Beitrag #2623665:
> So ein Quark. Die Schaltung hat glaube ich mal 15 Euro gekostet. Wenn
> ich jetzt die Lebensdauer der Schaltung verdoppelt bis verdreifacht hab
> mit einem Materialeinsatz von < 40 Cents, na Hut ab!

Das ist alles Ansichtssache. Die Lebensdauer wurde eben entsprechend 
niedrig angesetzt. Und die 40 Cent machen bei ein paar Millionen Stück 
schon etwas aus.

LED Bastler schrieb im Beitrag #2623665:
> Wie misst man dann richtig, mit einem Fleischthermometer ;-) ??

Für einen wirklich aussagekräftigen Wert muss man die Temperatur im Elko 
messen. Da das aber meist zu aufwändig ist, wird diese meist nur über 
den Ripplestrom und die Umgebungstemperatur abgeschätzt. Wenn man es 
genau wissen will, kann man sich vom Hersteller des Elko einen Sensor 
einbauen lassen.

von Stefan Z. (Gast)


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Hi!

Die geringere Temperatur hat glaube ich eher folgende Gründe:
- Durch die fehlende Wärme der Dioden werden auch die Elkos weniger 
geheizt.
- Wenn die Versorgungsspannung vorher AC war, mussten die Elkos bei 
jedem Tal der Sinusspannung Strom abgeben und bei jedem Berg den 
entsprechenden Strom aufnehmen. Dabei floss Strom über den 
Innenwiderstand und das hat geheizt.
- Die Versorgungsspannung ist jetzt 2*0,7V höher. Da die Stromquelle 
geregelt ist, wird bei gleicher Ausgangsleistung weniger Eingangsstrom 
benötigt => weniger Ripple.

Wie hoch wird die Temperatur ohne die 2 extra Elkos?
Bei den zwei Messungen (mit und ohne den 2 zusätzlichen Elkos) darauf 
achten, dass sich die Umgebungstemperatur nicht ändert. 1°C hin oder her 
macht bei der Lebensdauer aber wenig aus...

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