Hallo, ich habe da eine kleine Frage bezüglich einem Step-Down Wandler. Habe hier einen 5V 3A Schaltregler der mit 12V gespeißt wird. Wie kann man den Eingangsstrom des Schaltreglers bestimmen? Wird das über die Leistung gemacht also Pin = Pout / Wirkungsgrad Iin = Iout * (Uout / Uin) / Wirkungsgrad Iin = 3A * (5V / 12V) / 0,8 = 1,56A oder gehe ich davon aus, dass der Ausgangsstrom auch am Eingang fließen muss? Geht um die Auslegung des Netzteils und der Vorsicherung.
Geier schrieb: > Wie kann man den Eingangsstrom des Schaltreglers bestimmen? > > Wird das über die Leistung gemacht also > Pin = Pout / Wirkungsgrad > Iin = Iout * (Uout / Uin) / Wirkungsgrad > Iin = 3A * (5V / 12V) / 0,8 = 1,56A > Der Ladeelko am Eingang nimmt die Impulsspitzen auf, so genügt "Pin = Pout / Wirkungsgrad". mfg klaus
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Geier schrieb: > ... oder gehe ich davon aus, dass der Ausgangsstrom auch am Eingang fließen > muss? Was für eine Frage. Warum meinst du, dass der Wirkungsgrad "Wirkungsgrad" heißt. https://de.wikipedia.org/wiki/Wirkungsgrad
Geier schrieb: > oder gehe ich davon aus, dass der Ausgangsstrom auch am Eingang fließen > muss? Im Einschaltmoment des Transistors muss das so sein, ja. Aber der ist ja nicht immer eingeschaltet. Im Mittel gilt: Klaus R. schrieb: >> Pin = Pout / Wirkungsgrad >> Iin = Iout * (Uout / Uin) / Wirkungsgrad >> Iin = 3A * (5V / 12V) / 0,8 = 1,56A Das gilt in erster Näherung denn der Wirkungsgrad ist nicht konstant. Aber für die meisten Dimensionierungen reicht das völlig.
müsste ich mein Netzteil und die Sicherung dann für 3A auslegen oder für 1,56A? Wenn es im Einschaltmoment doch den Stomr von 3A liefer muss dann hierfür oder?
Geier schrieb: > müsste ich mein Netzteil und die Sicherung dann für 3A auslegen oder für > 1,56A? > Wenn es im Einschaltmoment doch den Stomr von 3A liefer muss dann > hierfür oder? Wenn du es ganz genau machen willst, musst du dir angucken, wie der Stromverlauf beim Einschalten ist und dazu eine Sicherung mit passendem Abschaltverhalten wählen. Die Stromangabe auf der Sicherung bezieht sich immer auf bestimmte Bedingungen. Bei Impulsbelastung sieht das ganz anders aus.
Geier schrieb: > Wie kann man den Eingangsstrom des Schaltreglers bestimmen? > Wird das über die Leistung gemacht Ja. Allerdings fließt der Eingangsstrom nicht kontinuierlich, sondern in Pulsen. Der Wert, den du hier ausgerechnet hast, ist der mittlere Eingangsstrom des Wandlers. Guckstu hier: http://schmidt-walter-schaltnetzteile.de/smps/abw_smps.html Da gibst du Eingangsspannung (12V), Ausgangsspannung (5V), Ausgangsstrom (3A) und irgend eine Schaltfrequenz (sagen wir mal: 50kHz) ein und klickst auf berechnen. Jetzt schaust du dir die Diagramme an: U1 ist die Spannung nach dem Schaltelement (hier: MOSFET). Immer wenn die auf 12V steht, ist der MOSFET an und es fließt Strom vom Eingang in die Drossel. Schaltet der MOSFET ab, fällt U1 auf 0 und der Drosselstrom fließt weiter über die Freilaufdiode. Im unteren Diagramm siehst du den Stromverlauf. Von 0 bis knapp 9µs steigt der Eingangsstrom von 2.4A auf 3.6A. Dann fällt er auf 0 und bleibt da für die nächsten 11µs. Dann wieder von vorn. Der mittlere Eingangsstrom ist hier 3A * 9µs/20µs = 1.35A. Das ist weniger als du oben ausgerechnet hast, weil hier der Wirkungsgrad mit 100% angenommen wird. Geier schrieb: > müsste ich mein Netzteil und die Sicherung dann für 3A auslegen oder für > 1,56A? Wenn man das korrekt aufbaut, dann ist am Eingang des Schaltreglers ein größerer Kondensator. Der liefert den Spitzenstrom. Vor dem Kondensator fließt dann nur noch der geglättete Mittelwert des Stroms. Vorausgesetzt die Schaltfrequenz ist hoch genug, brauchst du Netzteil und Sicherung also nur für den Mittelwert auszulegen.
Geier schrieb: > dann hält also eine 2A sicher das durch? Nur, wenn der Einschaltstrom sie nicht hoch jagt. Der Eingangskondensator muss sich aufladen können, ohne dass die Sicherung fliegt.
W.A. schrieb: > Nur, wenn der Einschaltstrom sie nicht hoch jagt. Der > Eingangskondensator muss sich aufladen können, ohne dass die Sicherung > fliegt. Korrekt. Ebenso wie Axels Post. Und genau deshalb sind Sicherungen "mit XXX Ampere" als Wert zu haben, aber das Ganze auch in verschiedenen Abstufungen von superträge bis superflink. Der mittlere Strom bei max. Last ist ein Faktor für die Auslegung, der Einschaltstromstoß der zweite ...
also bei den Kondensatoren würde ich mittelträge nehmen aber für die Elektronik wäre natürlich flink besser... was nimmt man da am besten für einen Typ?
Geier schrieb: > also bei den Kondensatoren würde ich mittelträge nehmen aber für die > Elektronik wäre natürlich flink besser... > was nimmt man da am besten für einen Typ? mittelträge bis träge so flink ist keine Sicherung wie Elektronik einen Kurzschluß schafft. Schneller als die Elektronik im Fehlerfall ist auch eine flinke Sicherung nicht.
Geier schrieb: > also bei den Kondensatoren würde ich mittelträge nehmen aber für die > Elektronik wäre natürlich flink besser... > was nimmt man da am besten für einen Typ? Das ist egal. Im Vergleich zu Elektronik sind alle Sicherungen träge. Außerdem ist das mit dem Aufladestrom des Kondensators sowieso kein Problem. Die Ausgangsspannung des Netzteils steigt nicht sprunghaft an. Da ist auch schon ein Kondensator verbaut, der erst geladen werden muß. Wenn das ein klassisches Netzteil mit 50Hz Trafo ist, dann ist dieser Kondensator auch viel größer als der Eingangskondensator des Schaltreglers. Dann fließt beim Einschalten gar keine Stromspitze durch die Sicherung. Wenn dein Netzteil auf der Primärseite abgesichert ist (was es sein sollte, sonst ist es Pfusch) dann würde ich gar keine Sicherung zwischen Netzteil und Schaltregler vorsehen.
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OK danke! Axel S. schrieb: > Die Ausgangsspannung des Netzteils steigt nicht sprunghaft an. Ja das stimmt natürlich habe ich nicht bedacht. Aber wenn erst das Netzteil engesteckt wird und dann an die Platine angeschlossen wird ist das nicht der Fall. Axel S. schrieb: > Wenn dein Netzteil auf der Primärseite abgesichert ist (was es sein > sollte, sonst ist es Pfusch) dann würde ich gar keine Sicherung zwischen > Netzteil und Schaltregler vorsehen. Hm ok. Was ist wenn ein Bauteil auf der Platine durch einen defekt eine Verbindung herstellt und viel Strom zieht? Dann würde an der Stelle eine Hitzenarbe entstehen bzw. die Leiterbahn relativ heiß werden oder?
Geier schrieb: >> Wenn dein Netzteil auf der Primärseite abgesichert ist (was es sein >> sollte, sonst ist es Pfusch) dann würde ich gar keine Sicherung zwischen >> Netzteil und Schaltregler vorsehen. > > Hm ok. Was ist wenn ein Bauteil auf der Platine durch einen defekt eine > Verbindung herstellt und viel Strom zieht? Dann würde an der Stelle eine > Hitzenarbe entstehen bzw. die Leiterbahn relativ heiß werden oder? Klar. Irgendwas kann immer kaputt gehen. Aber trotzdem verteilt man Sicherungen nicht mit der Gießkanne, sondern plaziert sie an strategischen Stellen - dort wo im Fehlerfall sonst richtig Schaden entsteht. Eben z.B. auf der Netzseite, wo im Extremfall ein paar Kilowatt auf engstem Raum einen Brand auslösen können.
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