Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Was bedeutet Kurzschlusssicher bei Steckernetzteilen


von Philipp (Gast)


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Hallo,
ich habe hier ein Steckernetzteil von goobay 12 V, 2250mA. (Reichelt -> 
SNT 2250 12V)

Laut Beschreibung ist das Netzteil kurzschlusssicher. Aber was genau 
bedeutet das? Wenn ich da jetzt einen Kurzschluss einfüge, sackt dann 
einfach die Spannung weg und ist wieder da, sobald der Kurzschluss 
behoben ist, schaltet sich das kurzzeitig ab und kurze Zeit später 
wieder zu (so kenne ich das noch aus den Märklin-Trafos) oder knallt da 
ne interne Sicherung durch und das Netzteil schaltet "sicher" für immer 
ab.
Aus Sorge vor letzterem will ich das nicht einfach ausprobieren.

Und wenn ich schon dabei bin, könnte mir jemand sagen, wie denn eine 
selbstgebaute Kurzschlusssicherung aussehen könnte? Also eine Art 
Stromüberwachung mit Unterbrecher oder sowas.

Vielen Dank,
Philipp

von Peter II (Gast)


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Ich denke es wird einfach nicht kaputt gehen. Es wird ein maximaler 
Strom über den Kurzschluss fließen der noch im erlaubten Bereich der 
Bauteile liegt. Die Spannung wird dann aber fast 0V sein. Sobald der 
Kurzschluss weg ist, liegt die normale Spannung wieder an.

von dfgh (Gast)


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Zur Kurzschlussabschaltungs-Schaltung:

1. Kurzschlusserkennung
Entweder du machst einen kleinen Widerstand in die Stromversorgung und 
misst darüber die Spannung, was bekanntlich per U=R*I den Strom ergibt, 
oder du überwachst direkt die Spannung, die praktisch immer sinkt, wenn 
zu viel Strom gezogen wird.

2. Trennen der Versorgung
Am besten steuerst du mit dem Kurzschlusserkennungssignal dann ein 
Monoflop an, damit der Strom nicht sofort wieder freigegeben wird, 
sobald er getrennt wurde (nach dem Trennen bewegen sich Strom und 
Spannung ja "sofort" wieder in erlaubten Bereichen). So wird z.B. alle 5 
Sekunden kurz geprüft, ob der Kurzschluss noch vorliegt. Die Versorgung 
trennst du über einen dicken Transistor o.ä.

von U. B. (Gast)


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> Was bedeutet kurzschlusssicher ?

Bei Kurzschluss gibt es sicher Ärger, es ist nur nicht sicher,
wie kurz ... ;-)

von chris (Gast)


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Kurzschluss-sicher nennt sich Dauer-kurzschluss-sicher.
Ansonsten geht man von 1 Minute aus.

von Stefan F. (Gast)


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Kurzschluss-sicher finde ich auch unklar.

Kurzschluss-fest ist mir geläufiger. Darunter verstehe ich, dass das 
Gerät bei Kurzschluss nicht kaputt geht. Dabei kenne ich drei 
unterschiedliche Umsetzungen:

- Gerät schaltet bei Kurzschluss ab, bis man es aus und wieder ein 
schaltet. So verhält sich meine Stereoanlage.

- Gerät schaltet bei Kurzschluss ab, und bei Entfernen des Kurzschluss 
wieder an. In der Regel fließt dazu in Pulsen ein Strom. Das machen 
viele Schaltntzteile.

- Gerät schaltet bei Überhitzung (z.B. wegen Kurzschluss) ab, und 
schaltet nach Abkühlung wieder an. Zum Beispiel mein alter 
Eisenbahn-Transformator, und die USB Ports meines Computers.

- Gerät schaltet bei Kurzschluss nicht ab, es fließt ein begrenzter 
Strom. Zum Beispiel die meisten linearen Spannungsregler wie der 7805.

Kurzschluss-sicher könnte bedeuten, dass das Gerät eine Sicherung hat, 
die man auswechseln oder zurückstellen muss. Aber nichts genaues weis 
man nicht.

von Stefan F. (Gast)


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> Und wenn ich schon dabei bin, könnte mir jemand sagen, wie denn eine
selbstgebaute Kurzschlusssicherung aussehen könnte?

Im einfachsten Fall einfach eine Polyfuse Sicherung in Reihe schalten. 
An ihr fällt etwas Spannung ab, deswegen wird sie warm. Ab einer 
bestimmten Temmperatur erhöht sich der Widerstand stark, so dass die 
Sicherung richtig heiß wird. Dann fließt nur noch ein geringer Strom, 
sie bleibt aber heiß. Zum Zurücksetzen schaltet man das Gerät aus und 
wartet ab, bis das Ding abgekühlt ist.


Diese Dinger haben aber zwei Haken:

- Der Innenwiderstand ist deutlich höher, als bei Schmelzsicherungen. Es 
fällt also mehr Spannung ab.

- Da sie thermisch funktionieren, reagieren sie träge. Man kann damit 
z.B. Transformatorem vor dem Überhitzen bewahren, aber zum Schützen von 
Halbleitern taugen sie nicht, da zu träge. Mir ist es sogar einmal 
passiert, dass trotz Polyfuse-Sicherung eine Leiterbahn quasi verdampft 
ist. Autobatterien haben manchmal mehr Power, als gut ist :-)

Das schränkt die Anwendungsbereich ein.

von Philipp (Gast)


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Vielen Dank für die Antworten.

Tja im Endeffekt kann ich mir aber bei meinem Netzteil nicht sicher 
sein. Vielleicht probier ich das einfach mal aus, dann erleb ich die 
Überraschung wenigstens nicht im Betrieb. So günstig wie das Ding ist 
hoffe ich das beste und wünsche mir die Antwort von Peter II :-)

@dfgh: Würde man das mit nem uC messen und den Transistor dann schalten, 
oder besser über einen Komparator mit Referenz? Muss ja immerhin sehr 
schnell erkennen was Sache ist.

Die Lösung von Stefan klingt zwar sehr einfach, aber wenn es meine 
Halbleiter nicht rettet leider untauglich.

von dadada (Gast)


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Feuerloescher bereithalten. :) auf jeden Fall eine schaltbare Steckdose. 
Im Fehlerfall auch die Ausgaenge nicht mehr beruehren, es kann sein wenn 
die Netzteile kaputtgehen dass eine viel hoehere Spannung anliegt.

von Depp (Gast)


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Wieder was für wortklaubende Rechtsverdreher. Kurzschlußsicher kann 
bedeuten,daß das NT bei Kurzschluß zwar kaputt geht aber sicher bleibt 
im Sinne von es fängt nicht an zu brennen.  So etwa wie staubgeschützt 
ist nicht staubdicht.

von Kein Name (Gast)


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Ähm... in der Beschreibung bei Reichelt findet sich direkt 
untereinander:
Kurzschlusssicher
Schutz vor Überlast
Schutz vor Überstrom

von Philipp (Gast)


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@Kein Name: Das habe ich auch gelesen. Aber wenn Schutz so definiert 
wird wie Depp sagt, dann habe ich davon nichts.

@dadada: Die abschaltbare Steckdose ist eine gute Idee, die hätte ich 
vergessen. Rest ist klar, wobei ja das der Aussage "sicher" 
widerspricht.

Bitte lass einfach nur die Spannung einbrechen ...

von Kein Name (Gast)


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Alles unnötige Panik.

Da sind doch mal ein paar China-Nachbauten von nem Handyladegerät 
abgebrannt. Kommt so selten vor - das steht in der Zeitung.

Wenn die das als kurzschlussfest mit Überlastschutz verkaufen, müssen 
die es auch 2 Jahre lang anstandslos umtauschen.

von Michael A. (micha54)


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Hallo,

mal zum Thema zurück: ich sehe aus Anwendersicht eigentlich die 
Unterscheide bei der Frage, wie das Gerät wieder anläuft:
- Muß kurz ausgeschaltet werden
- Last kurz trennen (z.B. bei Foldback-Kennlinie)
- Wegfall des Kurzschlusses (z.B. bei Strombegrenzung)
- andere aufwändigere Aktion wie Sicherungstausch

Problematisch ist zusätzlich, daß bei Strombegrenzung einerseits ein 
angeschlossenes intelligentes Gerät nicht mehr richtig arbeitet, 
andererseits der Wegfall der Überlast k(!)einen Reset auslöst.

Gruß,
Michael

: Bearbeitet durch User
von Ossi L. (losskopp)


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Gerade bei Steckernetzteilen gibts Unterscheide wie Tag und Nacht:

http://www.righto.com/2012/10/a-dozen-usb-chargers-in-lab-apple-is.html

Da sind auch ein paar dabei die die Bude abfackeln können.

von Gregor B. (Gast)


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dfgh schrieb:
> Zur Kurzschlussabschaltungs-Schaltung:
>
> 1. Kurzschlusserkennung
> Entweder du machst einen kleinen Widerstand in die Stromversorgung und
> misst darüber die Spannung, was bekanntlich per U=R*I den Strom ergibt,
> oder du überwachst direkt die Spannung, die praktisch immer sinkt, wenn
> zu viel Strom gezogen wird.
>
> 2. Trennen der Versorgung
> Am besten steuerst du mit dem Kurzschlusserkennungssignal dann ein
> Monoflop an, damit der Strom nicht sofort wieder freigegeben wird,
> sobald er getrennt wurde (nach dem Trennen bewegen sich Strom und
> Spannung ja "sofort" wieder in erlaubten Bereichen). So wird z.B. alle 5
> Sekunden kurz geprüft, ob der Kurzschluss noch vorliegt. Die Versorgung
> trennst du über einen dicken Transistor o.ä.

Viel zu kompliziert.
Kurzschlussschutz bei einem Schaltnetzteil geht viel einfacher, bekommst 
Du sozusagen geschenkt:

In den meisten Fällen sind diese Netzteile Sperrwandler.
Die haben drei Wicklungen auf dem eingebauten Übertrager.

1. Primärwicklung
2. Sekundärwicklung (Ausgang des Netzteils)
3. Hilfswicklung (Versorgung des Netzteil-Controllers).

Diese Netzteil-Controller haben eine Anlauf-Schaltung, bei der ein 
Kondensator geladen wird, solange bis eine bestimmte Schwelle 
überschritten wird und der Controller startet. Der läuft dann für die 
ersten Impulse aus dem Kondensator, es baut sich eine Spannung an der 
Sekundärseite und an der Hilfsversorgung auf und irgendwann muss die 
Hilfswicklung die Versorgung übernehmen, da von der Anlaufschaltung 
nicht genügend Energie zum Betrieb des Controllers zur Verfügung 
gestellt wird.

So ein Sperrwandler-Übertrager ist ja eigentlich eine große 
Speicherdrossel mit mehreren Wicklungen, bei der während der 
Einschaltzeit des Primär-Transistors Energie im Kern des Übertragers 
gespeichert wird, die dann nach dem Abschalten sich auf die 
unterschiedlichen Wicklungen verteilt. Schließt du allerdings die 
Sekundärwicklung kurz, wird die gesamte Energie auf diese Wicklung 
übertragen und an der Hilfswicklung kommt nichts mehr an. Die liefert 
also keine Energie zum Betrieb des Controllers nach, die 
Unterspannungserkennung des Controllers spricht an und der Controller 
geht aus.

Der MOSFET wird nicht mehr geschaltet, dadurch hast Du keine Energie 
mehr im Kern und daher auch keine Ausgangsspannung mehr.

Überlast erkennst Du über den Spitzenstrom, der durch den 
Primär-transistor fließt. Bei einem bestimmten Strom schaltet der 
Controller den MOSFET bei jedem Puls ab, dadurch wird die Energie im 
Kern begrenzt und darüber die max. Leistung am Ausgang.

von Harald W. (wilhelms)


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Peter II schrieb:

> Ich denke es wird einfach nicht kaputt gehen. Es wird ein maximaler
> Strom über den Kurzschluss fließen der noch im erlaubten Bereich der
> Bauteile liegt.

Früher gab es sogar ICs, bei denen bei Kurzschluss der Strom
veringert wurde (Foldback-Kennlinie). Bei Standard 78xx gibts
durch die interne Temperaturüberwachung wohl einen (verzögerten)
ähnlichen Effekt.
Gruss
Harald

von oszi40 (Gast)


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>  kurzschlusssicher
... ist ein relativer Begriff. Es gibt mehrere Möglichkeiten, die schon 
beschrieben wurden wie fold back (was oft Hitze erzeugt), irgendeine 
Sicherung oder Abschaltung oder andere konstruktive Maßnahmen wie beim 
Klingeltrafo.

Fakt ist, daß nicht jede Maßnahme immer richtig funktionieren muß, wenn 
z.B. eine Überstromabschaltung für den falschen Strom eingestellt wurde 
oder klapprige Einstellregler verwendet wurden. Das kam leider schon 
öfter vor.

von Amateur (Gast)


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Kurzschlusssicher bedeutet genau das, was der Begriff aussagt: Das Teil 
sollte einen Kurzschluss aushalten ohne Dir die Bude abzufackeln oder 
sich selbst zu zerstören.

Alles andere ist Interpretation!

Ob die Sicherheit durch eine, dann natürlich zerstörte Sicherung 
hergestellt wird und wie sich das Teil nach dem Beseitigen der Störung 
verhält wird durch diesen Begriff nicht festgelegt.

- Sogar der Automat in Deiner Verteilung ist kurzschlusssicher.
- Ein thermischer Schutz kann, meist im falschen Moment, zyklisch
  von selber wieder einschalten.
- Längsregler begrenzen meist nur den Strom.
- Und, und, und.

Unter dem Strich ist das Ganze aber eine Frage der Definition bzw. 
Interpretation.

von herbert (Gast)


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Manche Steckernetzteile sind zwar abgesichert aber wenn die einmal durch 
ist kannst das Teil wegwerfen weil die Sicherung innerhalb des Trafos 
verbaut ist. Man müßte abwickeln ..wer tut das schon. Besser man achtet 
auf solche Gemeinheiten sonst wirds teuer...

von Pessimist (Gast)


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Bei "Kurzschluss Sicher" Defekt...

von (prx) A. K. (prx)


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Und dann wären noch jene Netzteile, die auch ohne Kurzschluss 
serienweise nach ein paar Tagen heiss werden und abrauchen. Gabs 
beispielsweise vor ein paar Monaten bei einem China-Phone.

Was immer da drauf steht - es muss nicht unbedingt drin sein.

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