Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Sehr kleines Schaltnetzteil gesucht: AC -> 3,3V / 100mA


von Ralf J. (errjott)


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Schönen guten Tag,

für die Konstruktion einer kleinen Steuerung zum Einbau in Hohlwanddosen 
bin ich auf der Suche nach einem möglichst kleinen Schaltnetzteil. 
Schaltnetzteil deshalb, um die Wärmeentwicklung möglichst gering zu 
halten. Da hinter dem Netzteil nur ein kleiner ATTiny sitzt, der zwei 
Triacs ansteuert, zwei Tasten und eine serielle Leitung per Optokoppler 
abfragt, genügen mir 3,3V und 100mA. Die 100mA (eigentlich nur 60mA) 
brauche ich auch nur für die Triac-Ansteuerung. Tatsächlich muss das 
Ding also nicht einmal galvanisch getrennt sein, es wäre mir allerdings 
lieber.

Googlen führte mich zum TinySwitch von PowerIntegrations, aber irgendwie 
sind die für meine Zwecke immer noch um den Faktor 10 zu groß. Wenn ich 
mir die Standard-Applikation im Manual anschaue, dann wird dort gleich 
ein 20W Netzteil mit 4A skizziert, das mehr Bauteile hat, als meine 
restliche Schaltung. Ich dachte schon daran, ein simples 1-Transistor 
Flyback-Schaltnetzteil mit einem kleinen Ringkerntrafo zu konstruieren, 
aber bevor ich da jetzt etliche Tage Entwicklung investiere, wollte ich 
einfach mal nachfragen, ob hier eventuell schon fertige Lösungen 
existieren.

Viele Grüße

Ralf

: Verschoben durch Moderator
von Peter S. (cbscpe)


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Ich würde die Schaltung über die serielle Leitung speisen und ein 
Solidstate Relay mit Optokoppler nehmen.

von Falk B. (falk)


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Ralf J. schrieb:
> Schönen guten Tag,
>
> für die Konstruktion einer kleinen Steuerung zum Einbau in Hohlwanddosen
> bin ich auf der Suche nach einem möglichst kleinen Schaltnetzteil.
> Schaltnetzteil deshalb, um die Wärmeentwicklung möglichst gering zu
> halten. Da hinter dem Netzteil nur ein kleiner ATTiny sitzt, der zwei
> Triacs ansteuert, zwei Tasten und eine serielle Leitung per Optokoppler
> abfragt, genügen mir 3,3V und 100mA. Die 100mA (eigentlich nur 60mA)
> brauche ich auch nur für die Triac-Ansteuerung.

60mA sind für diese Anwendung Starkstrom. Ich vermute, daß man das mit 
etwas Nachdenken auf 5-10mA im Mittel drücken kann, denn die Triacs 
brauchen nur sehr kurze Zündpulse. Die 10mA besorgt man sich über ein 
Kondensatornetzteil. Fettig.

von MaWin (Gast)


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Ralf J. schrieb:
> wollte ich einfach mal nachfragen, ob hier eventuell schon fertige
> Lösungen existieren.

Na ja, https://www.ebay.de/itm/282036639361

Hat mehr Leistung als du brauchst.

Wenn Leute kleine Schaltungen für Hohwanddosen bauen,  versuchen sie, 
unter 100mA Stromverbrauch zu bleiben, dann tut es oft ein 
Kondensatornetzteil.

Hier sieht man 3 Varianten im Grössenvergleich

https://www.ti.com/lit/pdf/tidueq2

Hier gab es mal was extra für UP

https://www.conrad.de/de/recom-rac03-05scr277-netzteilmodul-401800.html

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Falk B. schrieb:
> Kondensatornetzteil. Fettig.
Wenn man dann noch Triacs mit einem "sensitive gate" nimmt, dann reicht 
das ewig...

Ralf J. schrieb:
> Die 100mA (eigentlich nur 60mA) brauche ich auch nur für die
> Triac-Ansteuerung.
Dann ist genau das die Stelle, wo du zuerst ansetzen solltest.

: Bearbeitet durch Moderator
von Ralf J. (errjott)


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Vielen Dank für eure Antworten. Ich werde es mal mit einem 
Kondensatornetzteil versuchen, sobald ich den Stromverbrauch unter 15mA 
gedrückt habe. Momentan ist es noch ein wenig viel, wenn beide Triacs 
parallel aktiv sind.

Viele Grüße

Ralf

von Harald (Gast)


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Schau Dir mal das Schaltnetzteil an, das ELV typischerweise in nahezu 
allen Homematic Komponenten drin hat, hier ab Seite 6

https://www.piotek.de/mediafiles/Sonstiges/eQ-3/HM-IP/151322-Bauanleitung.pdf

Ob ein Kondensatornetzteil soviel kleiner wird darf bezweifelt werden.

von Bradel (Gast)


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Gegen ein Kondenstornetzteil sprechen die hohen Verluste, wenn das Haus 
in ein "Smart"-Home verwandelt wird.

von Harald (Gast)


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Bradel schrieb:
> Gegen ein Kondenstornetzteil sprechen die hohen Verluste

Ohje, das hättest Du mal besser nicht gesagt, da wirst Du Dir gleich 
etwas anhören können, befürchte ich. Zieh schon mal das Teflonhemd an.

von Andreas B. (bitverdreher)


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Ansonsten:
https://www.ebay.com/itm/201620442875?hash=item2ef183cefb:g:ekcAAOSwAPlXgaYV
Zwar auch überdimensioniert, aber kleiner wird ein Schaltnetzteil wohl 
nicht mehr.

von Simi (Gast)


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Guten Morgen

Oder schau mal bei Digikey, die führen tonnenweise AC/DC Netzteile für 
Platinenmontage...
https://www.digikey.ch/products/de/power-supplies-board-mount/ac-dc-converters/923?k=ac+dc&k=&pkeyword=ac+dc&sv=0&pv1989=0&pv2211=i1&pv1525=174115&sf=1&FV=-8%7C923&quantity=&ColumnSort=0&page=1&pageSize=500

in der standardgrösse von ca. 30x20x15mm hat viele, das kleinste ist 
(auf den ersten Blick) 26 x 11 x 12mm

von Harald (Gast)


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von MaWin (Gast)


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Simi schrieb:
> in der standardgrösse von ca. 30x20x15mm hat viele, das kleinste ist
> (auf den ersten Blick) 26 x 11 x 12mm

Aber achte auf die nötige Zusatzbeschaltung, die meisten wollen 
Sicherung und Überspannungs-VDR, mache einen EMI Filter, und manche gar 
einen Widerstand und hohe Mindestlast

von Simi (Gast)


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MaWin schrieb:
> Aber achte auf die nötige Zusatzbeschaltung, die meisten wollen
> Sicherung und Überspannungs-VDR, mache einen EMI Filter, und manche gar
> einen Widerstand und hohe Mindestlast

Stimmt natürlich, aber wenn der OP sich traut bzw. weiss wie mit Triacs 
und Co AC zu schalten trau ich ihm auch zu ein Datasheet zu 
lesen/interpretieren ;)

von Ralf J. (errjott)


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Nach reiflicher Überlegung habe ich die Idee mit dem Kondensatornetzteil 
wieder verworfen, und zwar aus dem einfach Grunde, dass der benötigte 
330nF Kondensator - egal in welcher Bauform - größer ist, als der zur 
Verfügung stehende Platz. Ich habe inzwischen Schaltnetzteile gefunden 
(z.B. bei micropowerdirect, MPL-05SVT), die kleiner sind, als dieser 
Kondensator. Und damit entfällt dann auch das restliche Gedöns wie 
Gleichrichter und Stabilisierung.

Nochmals vielen Dank für eure Antworten
Ralf

von MaWin (Gast)


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Ralf J. schrieb:
> Ich habe inzwischen Schaltnetzteile gefunden (z.B. bei micropowerdirect,
> MPL-05SVT), die kleiner sind, als dieser Kondensator. Und damit entfällt
> dann auch das restliche Gedöns wie Gleichrichter und Stabilisierung.

Du hast dir
Typical Connection 4: For Indoor Industrial Environment Applications
in dessen Datenblatt angesehen, was alles nötig ist, um die beworbenen 
Daten zu erreichen ?

von Ralf J. (errjott)


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Hallo MaWin,

ich weiß nicht genau, welche Daten du meinst, aber ich ging naiverweise 
davon aus, dass Höhe x Breite x Tiefe auch ohne weiteres Zutun 
eingehalten werden. Es kommt mir nur auf die Größe an. Okay, stabile 
3,3V wären auch schön. Klar, braucht man externe Beschaltung, aber 
Kondensator, Gleichrichter und Stabilisator entfallen hierbei.

Viele Grüße
Ralf

: Bearbeitet durch User
von Harald (Gast)


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Ralf J. schrieb:
> ich weiß nicht genau, welche Daten du meinst, aber ich ging naiverweise
> davon aus, dass Höhe x Breite x Tiefe auch ohne weiteres Zutun
> eingehalten werden.

Na, er meint Fuse, MOV, R1, Cx, Lin, Lout, C2-4 und die TVS. Das alles 
benötigt nochmal genau soviel Platz. Mindestens.

Ich würde mir ja mal das ELV-Netzteil anschauen, das ist wirklich 
superkompakt ohne Spezialbauteile (außer Sicherungswiderstand), 
vorausgesetzt man kann auf galvanische Trennung verzichten.

von Harald (Gast)


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Und dann steht noch auf Seite 2 was zu den Mindestlasten, die beträgt 
bei der 5V Version satte 100mA. Braucht man noch einen Heizwiderstand 
auf der Rückseite.

von k2 (Gast)


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Galvanische Trennung treibt den Platzbedarf in die Höhe.
Muß auch Transienten auf der Netzspannung standhalten -
und wird daher eher auf mehrere kV (4 oder 5 glaube ich)
ausgelegt. Wen wundert's, daß das Platz kostet.

Bei den Kondensatornetzteilen sorgen diese Transienten
auch für gewisse Probleme - die müssen "ausheilen".

(Es sei denn, man würde diese Cs ebfs. auf Transienten
hin auslegen - und natürlich ebenfalls mind. X2...)

Mit der Zeit verringert sich so die Kapazität (sowie
dadurch natürlich der Strom, bis er zu gering wird).

Eigentlich ist ja der Vergleich Kondensatornetzteil zu
isoliertem SNT irgendwie "unfair" - ein nichtisoliertes
(wie in Haralds Vorschlag) wäre schon viel eher "fairer
Vergleichspartner".


Anderer Ansatz:
Ein Nachbar hat vor einigen Jahren neben sein vorh. ein
neues Haus gebaut - einen Gleichspannungsbus mitverlegt.
Dumm ist das nicht, allerdings im Nachhinein schwierig.

von Harald (Gast)


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k2 schrieb:
> Eigentlich ist ja der Vergleich Kondensatornetzteil zu
> isoliertem SNT irgendwie "unfair" - ein nichtisoliertes
> (wie in Haralds Vorschlag) wäre schon viel eher "fairer
> Vergleichspartner".

100% ACK!

von Eos (Gast)


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Ganz ehrlich: nimm ein Kondensatornetzteil und passe den Rest der 
Schaltung auf minimalsten Strom an. Alles andere wird nicht wirklich 
winzig, wenn Du die nötige Schutzbeschaltung einhältst.

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