Wie funktioniert ein Schaltnetzteil? - Grundlagen der Primärseite (Teil 1)
Vložit
- čas přidán 2. 08. 2024
- Hallo Freunde,
in dieser mehrteiligen Video-Serie geht es um die Grundlagen von Schaltnetzteilen. In diesem Video erkläre ich euch Bauteil für Bauteil den Aufbau der Primärseite. Dazu habe ich euch von einem weit verbreiteten Schaltnetzteil einen Schaltplan angefertigt und wir einige Schaltungsteile mit dem Oszilloskop analysieren.
Darüber hinaus gehe ich noch auf folgende weitere Punkte ein:
*Flyback Schalttechnik
*Slope Compensation
*Softstart
*Fehlerkennung (Open Loop Detection)
*Current-Mode Regelung
Alle Infos und den Schaltplan gibt es wie immer auf meinem Blog: www.aeq-web.com/reparatur-und...
Zweiter Teil: • Grundlagen Schaltnetzt...
Video zum Trenntransformator: • Video
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Wenn du mich und meine Arbeit unterstützen möchtest, findest du hier alle Möglichkeiten: www.aeq-web.com/support/
▬ Inhalt ▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬
0:00 - Worum geht es?
1:45 - Sicherheitshinweise & Messaufbau
3:32 - Blockschaltbild Flyback Schaltnetzteil
8:16 - Schaltplan & Datenblatt vom PWM-Controller
9:55 - Netzspannung am Eingang (Oszilloskop)
10:24 - Netzeingang & Sicherungen
13:32 - Aufbau vom Netzfilter
16:30 - Gleichrichter & Glättkondensator
18:49 - Energieversorgung vom Netz-IC (PWM-Controller)
24:28 - Startvorgang vom Schaltnetzteil (Einschwingen)
28:40 - Treiberstufe & Steuerung der Primärwicklung
35:39 - Regelung der Ausgangspannung
45:07 - Die Open-Loop-Detection
52:37 - Wie funktioniert der Softstart?
Tags: #schaltnetzteil #smps #snt #aeqweb - Věda a technologie
Also für einen absoluten Anfänger ist das Video schon etwas fordernder. Ich finde es aber toll, dass du es an einem konkreten Beispiel erklärst.
Endlich mal jemand der anständig ein Schaltznetzteil erklärt :) dankeschön !!
Wirklich😊
Servus Alex, bin schon richtig süchtig nach deinen Videos. Echt top. 56 Minuten Kompetenz pur.
Vielen Dank!
@@AEQWEB Für das nächste Video wäre eine systematische Fehlersuche an einem defekten Teil interessant, falls dies noch Platz findet. Bin zur Zeit selber gerade auf der Fehlersuche an einer regelbaren Spannungsversorgung und da kam das Video wie gerufen. Hier baut sich die Spannung bis zum Maximum auf und fällt dann. Ich denke, dass dies der von dir beschriebene Überlastschutz ist, der durch den betreffenden (fehlerhaften ) Kondensator ausgelöst wird. Leider ist das verbaute PWM-IC ein Exot. Übrigens - Spielfilmlänge ist auch OK :-D
@@AEQWEBGerne mehr davon 😊 Super tolles Video! Hat mir beim reparieren meines Netzteils viel geholfen ❤
Fantastisch erklärt. Selbst ich als "altgedienter" Radio- und Fernsehtechniker habe noch sehr viel dazugelernt.
Danke für die tolle Erklärung, endlich mal jemand, der einem wirklich alles von Anfang an erklärt. Ich finde es echt gut, dass du die Funktion von jedem einzelnen Bauteil erklärst, so kann man es sehr gut nachvollziehen!
Hallo Alex, bestes Video ever. Ich habe das ca 4-5 reingezogen und Schritt für Schritt alles verfolgt. Hochachtung für dein Engagement um solch eine Anleitung zu schaffen.
Wow, super Video, was für ein Aufwand, hat sich aber gelohnt.
Ein so umfangreiches Video über den Aufbau und die Funktion der einzelnen Baugruppen sucht seinesgleichen. TOP.👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍
Vielen Dank für die ausführliche Erklärung der Sachverhalte um ein Netz-IC. Nur mit diesem Vorwissen kann man das Datenblatt eines Netz-IC überhaupt verstehen. Großen Dank dafür!
Ganz großartige Erklärung!!! So genau habe ich noch keine Schilderung eines Schaltnetzteils gesehen und es hilft ganz extrem gut zum Verständnis und zur Fehlersuche. Hab 1000 Dank!
Ganz hervorragend absolut verständlich erklärt 👍. Danke für die viele Arbeit!!!
Ich bin nur froh, dass dein Video noch nicht so alt ist. Was habe ich nicht alles an umständlichen Büchern und Dokumenten lesen müssen, was du hier so schön anschaulich erklärst, bis ich das richtig verstanden habe.
Habe mir das schon dreimal angeschaut, weil es einfach toll ist.
Zu diesem Thema habe ich schon einige Videos gesehen, aber keines hat die Problematik auch nur ansatzweise so systematisch, strukturiert und zielführend erklärt.
Es bewahrheitet sich immer wieder, was mir bereits während meiner Schulzeit klar geworden ist.
Es reicht nicht als Lehrer hervorragende Fachkenntnisse zu haben, es bedarf auch der pädagogischen Fähigkeit, diese verständlich zu vermitteln.
Man glaubt es kaum, wie in vielen Videos mäandert und abgeschweift und sich in unbedeutenden Details verloren wird.
Teilweise glaubt man zu spüren, wie das Gehirn versucht sich selbst zu erwürgen, weil es das unsägliche Geschwafel nicht mehr ertragen kann.
Meinen allergrößten Respekt und herzlichen Dank dafür!
Wer geglaubt hat, dass die Schaltungstechnik von Schaltnetzteilen trivial ist, wird in diesem Video eines besseren belehrt. Super und sehr detailreich erklärt. Ohne ein Oszilloskop kann, je nach Fehler, die Fehlersuche schwierig werden.
Ja ein bischen konnte ich mir vorstellen , wie diese Geräte funktionieren
Aber Funktion von Optokoppler und PWM ist mir nun auch recht klar .
Klasse , wie Du sachlich und in Ruhe zum Mitdenken die Funktion erklärst 👍
Einfach Klasse...sehr ausführlich und verständlich 73 de Norbert
Herzlichen Dank für das Video. Theorie und Praxis sind sehr anschaulich präsentiert und Deine Erklärungen sind hervorragend!
Sehr gut erklärt, meine Hochachtung dafür und Danke
Sehr cooles Video und danke für die viele Arbeit 👍
Sowas habe ich schon sehr lange gesucht. Ein Profi beschreibt wie ein Schaltnetzteil funktioniert. Und das so, daß ich es als interessierter Laie verstehe. Hut ab - Chapeau. Unbedingt anschauen. Ich freue mich schon auf Teil 2.
Sehr fein und ausführlich erklärt, vielen Dank für die Mühe und Ausdauer. So ein Video schaue ich mir gerne bis zu Ende an! Natürlich ein Abo mit Glocke und Daumen 👍😊
Beste Erklärung was ich je gehört hab... Danke für die große Mühe und Grüße aus der Steiermark
Danke für dieses interessante Video. Freue mich schon auf Teil 2 und 3.
Wahnsinn. Danke für deinen Aufwand und für das Video. Super aufgearbeitet. Hab dich gleich abonniert. 73
Bis in alle Einzelheiten ganz phantastisch erklärt. Das hat was!
Hi, das Video ist wirklich super!!! Du sagst am Anfang dass es ein 3-Teiler wird. Seit dem warte ich sehnsüchtig auf Teil 3. Weißt du schon wann der kommt? Bete Grüße Tobi
Danke, dieses Video war sehr hilfreich, da ich im Unterricht nicht alles verstanden habe.
WOW...
Vielen herzlichen Dank für dieses erstklassige Video !
Du bist wirklich ein echter Erklärbär. Ich habe tatsächlich das ganze Video an einem Stück durchgeschaut, ohne zu merken wie die Zeit vergeht. Du hast nicht zufällig vor Videos über Notebook Mainboards bzw. PC Mainboards zu machen ? :o) . Nochmals herzlichen Dank für deine Mühe. Irgendwie hat mich dein Video an die guten alten Elektor Zeiten mit den Schaltungserklärungen erinnert !
Tolles Video, super erklärt. Vielen Dank für den Aufwand.
Ich warte gespannt auf den nächsten Teil.
Was für ein starkes video und super erklärt. Sollten sich einige Lehrer und uni profs mal ein beispiel nehmen. 👌
Hallo Alex. Super verständlich erklärt. Gerne auch ein Video wenn C10 entfernt wird. Gruß Stephan
Super ausführliche Erklärung 👍
Klasse, hervorragend erklärt !
....
Hervorragend und kompetent erklärt, vielen Dank!
Das war doch mal ausführlich. Sehr geil.
Bitte mehr und noch viel mehr.
Danke Alex Super erklärt.👍👍💯
Das ist wirklich eine sehr sehr große Hilfe für alle die die Funktionen der einzelnen Bauteile wissen möchten.
Das macht mich sehr Glücklich das du es so ausführlich erklärt hast und hilft mir in den Thema Vorran zu kommen.Thank You dafür !
vielen dank,super verständlich erklärt 👍
Sehr gutes Video, vielen Dank.
Grandios gut erklärt. Danke!
Bin begeistert, wie toll und verständlich du das erklärt hast. Fettes Lob. Hab deinen Kanal abonniert. Danke!
Vielen Dank für das Video, super erklärt!
Echt mega gute Erklärung! Vielen Dank für deine Arbeit ;)
Super Erklärungen, danke Dir!
Hallo und erstmal vielen Dank für das tolle Video, sowie die Erklärungen, wofür die einzelnen Bauteile sind & wie die diese zusammen arbeiten.
Du sprichst von Gleichtaktstörungen (Common mode noise) bei "CY1 und CY2.
Wäre schön wenn du in einem deiner Videos zu Schaltnetzteilen ohne Schutzleiter genauer eingehst.
Viele Elektroniker oder auch Berufsanfänger kennen die Auswirkungen von Gleichtaktstörungen noch nicht.
Hier entstehen aber bei einigen kleinen Schaltnetzteilen (Arduino, Raspberry Pi, Laptop) Gleichtaktstörungen (Wechselspannungen) von 80 VAC bis 160 VAC
Diese können dann dazu führen dass, angeschlossene elektronische Baugruppen über diese Verbindungen (z.B. USB, HDMI, ......) zerstört werden.
Mann sucht dann wohl möglich Tage lang nach irgendwelchen Fehlern bis man dann irgendwie drauf kommt was das passiert sein könnte.
Zu den Gleichtaktstörungen gibt es aber auch schon ein Video von Achim Döbler "Die größte Seuche in der Elektrotechnik"
Ich würde mich freuen wenn du näher zum Thema "Gleichtaktstörungen" in deinen Videos berichtest.
Vielen Dank 😀
Vielen Dank für tolle Erklärung und dem wirklich toll gemachten Video 👍
Top erklärt 👍👍
Hallo Calvin Klein, habe dein Video vorgeschlagen bekommen, finde es sehr spannend, habe dich abboniert. Tolles Video, weiter so Calvin.
Super erklärt 👍
Genial erklärt
Sehr gute Erklärung, vielen Dank für dieses Video.
BRAVO und DANKE SEHR !!!
Hallo, versuche gerade ein altes AT Netzteil zum laufen zu bringen. Da der Chip der selbe ist kam dieser E-Kurs gerade recht. Hab in den 80ern gelent, da gabs keine SNT.
Abo isses mir wert. Ich hoffe es gibt noch mehr so gute Kurse.
Ritschie😄
Tolles Video, macht Spaß zu schauen! So bleibt man fit 🙂Danke!
Kann mich dem vorangehenden Kommentar nur anschliessen. Vielen Dank!
Faszinierend wie du hier die Funktion von jedem Bauteil genau beschreiben hast! Großen Respekt meinerseits und vielen Dank für die Arbeit und Zeit die du dir für uns Laien nimmst. Deine Videos sind immer sehr gut nachvollziehbar!
Mich würde mal interessieren wie du vorgehst, wenn du aus einer Schaltung einen Plan zeichnest. Wo sollte man Anfangen zu zeichnen? Mit welcher Software machst du das?
Viele Grüße
Berni
Dem Design nach, sieht es stark nach KiCad aus. Damit kannst du den Schaltplan bis hin zur Platine entwickeln.
Super erklärt!
Sehr gut😊
Danke, hab's aufgesogen!
Super schlauer Typ. Danke für die gute ausführliche Erklärung.
sehr gut erklärt. ´Danke dir
Top Beitrag, wahnsinnig viel Aufwand ... alle Achtung.
Hatte mich mit Schaltnetzteilen noch nicht so beschäftigt, nur mit Schaltreglern. Viele Details gelernt :)
Eine kleine Sache war nicht ganz korrekt : beim Einschalten gibt es keinen Strompuls bei einer Induktivität, es gibt einen Spannungspuls. Der Strom steigt aber nach einer e-Funktion (1- e^-t/tau) bis in die magnetische Sättigung, die wir aber nicht brauchen, da der Übertrager nur durch Änderung des Flusses funktioniert. Da aber der steile Anstieg so schnell durch die PWM abgeschnitten wird, sieht es wie eine Spitze aus ;)
Trotzdem super !!
P.s. : Denn Trenntrafo braucht man nicht zwingend ... es geht auch ein Oszi mit Differenzeingang, aber ist natürlich deutlich teurer und der Trenntrafo sicherer :D
Super informatives Video - vielen Dank!
Grüße, DOKTOR64!
Sehr gut
Danke da für😊
super materał !
👍👍👍
Danke dir für das Video. Da steckt viel zeit und Arbeit dahinter. Was mich noch selbst interessieren würde ist, wie man sein eigenes Netzteil bauen könnte. Zum Beispiel dass ich am ende 5 Volt raus bekomme mit so und so viel Leistung. die Berechnungen für die Kondensatoren und widerstände... quasi so ne Art Anleitung. Oder was man an eine bestehende Netzteil ändern könnte um mehr Leistung raus zu bekommen. Wie kann man die pieps Geräusche beseitigen? lg
Sollten nicht die pins 3 und 4 beim Optokoppler vertauscht werden? So dass der Emitter an Masse liegt.
Richtig ja! Danke, werde den Schaltplan aktualisieren…
Ich kann den vorhergehenden Komentatoren nur zustimmen, ein absoltut phantastisches Video, eine mega Bereicherung auf You Tube und für mich persönlich, niergends habe ich so detaliertes Wissen über Schaltnetzteile erfahren. Wäre es eine Präsenzversanstallung würde ich dir applaudieren.
Eine Frage habe ich aber noch, ist der Transistor des Optokoppler nicht flasch verbunden ? Ich sehe den Collector auf Masse, müsste da nicht der Emitter hinzeigen ?
Vielen Dank! Ja, der Transistor vom Optokoppler ist falsch gezeichnet, wurde aber im zweiten Teil richtiggestellt.
Wirklich super erklärt (zumindest für mich als technisch interessierten, autodidaktischen Schwachstromlaien). Oszi-Messungen im Schaltnetzteil immer sehr gerne. Wie lege ich einen gemeinsamen Massepunkt fest bei Mehrkanalmessungen, zum Beispiel. Im Video (Einschwingverhalten am Oszi dargestellt) ist nur eine Krokoklemme angeschlossen. Reicht das immer, oder gibt es auch Fälle, in denen man beide Klemmen braucht? LG Günther
6:23 Wenn jetzt ausgangsseitig mehr Energie benötigt wird, schaltet er dann schneller oder kürzer ?
Vielen Dank fuer dieses lehrreiche Video.
Habe gleich mal ein billiges Schaltnetzteil 24V 4A
untersucht mit dem es schon lange ein Problem gibt:
Es ist fuer die Versorgung einer Loetstastion T12.
Nach dem Einschalten hoert man auf UKW rytmische Stoergeraeusche.
Woran könnte das liegen?
Es findet eine pulsierende Belastung des Netzteils durch die
Loetkolbenheitzung statt.
Hi, danke für das Video. Kann es sein, dass der Transistor im Optokoppler falsch herum gezeichnet ist? Ich würde hier den Emitter an Masse und den Collector an Pin 1 erwarten.
Ja, um die 5 Volt runter gegen Null zu ziehen muß der Phototransistor / die Collector - Emitterstrecke / (Diode) anders herum dargestellt werden.
einfach anders herum einbauen oder npn Typ gegen pnp-Typ ersetzen, wenn es so einen Optokoppler mit pnp-Typ gibt !
Der Vorteil ist, wenn man sie versteht und reparieren kann, kann man sie auch bisweilen verbessern.
In einer Deckenlampe das Netzteil war defekt. Den Mosfet gab es so nicht, aber Google lieferte sofort einen (größeren) Ersatztyp.
Dadurch wird die Lampe (die jetzt vielleicht vier Jahre alt war) womöglich nun deutlich länger halten. Der neue Mosfet verträgt fast den doppelten Strom. Zusätzlich habe ich noch einen Kühlkörper dran gebaut und jetzt muss ich die Lampe hoffentlich nie wieder öffnen.
wenn ich jetzt eine platine vor mir hab, wie entlade ich am besten alle elkos von der platine bevor ich mit dem auslöten beginne, ohne minutenlang warten zu müssen?
Wie funktioniert ZD1 hier im Schaltplan, würdet es nicht funktionieren wenn ZD1 wegfällt oder ? und wie man die Spannung von ZD1 berechnet wenn es nichts mehr zu sehen ist bitte
Danke sehr ! Kleine Frage : könnte man diesen Schaltplan im QUCS simulieren ?
habe ein Schaltnetzteil 250W 20A 12V.Wenn ich eine Last anschließend anschließe bricht die Spannung auf 8V zusammen, wo muß ich den Fehler suchen?
Danke Alex,
für die super Erklärung. 2 Punkte habe ich noch nicht verstanden.
Die Aufgabe der Drosselspule (Grundsätzlich, was macht diese) ist mir noch nicht ganz klar?
zur 2 Frage: Es geht um Pin1 (Compensation) des IC1?
Der Octokopler ist nicht aktiviert. Am R17 liegen oben 5V an. Warum hat es dann an IC1-Pin1 immer noch 5V, die hätten doch am R17 komplett abfallen müssen und 0V sein.
Durch eine biffilare Wicklung in der Drossel wird der Ripple (hochfrequente Störimpulse) des Rückstroms den Ripple auf der Zuführungsleitung mehr oder weniger überlagern /auslöschen !
Ich hab da mal eine Frage zu einem regelbaren Netzteil. Ich möchte die Chinesisches Alu Netzteile die es auch regelbar gibt (Strom und Spannung 0-36Volt 0-27 Ampere) Diese werden mit jeweils mit einen 5K Ohm Spindeltrimmer eingestellt. Nun möchte ich dieses Netzteil mit einem ESP und einen digitalen Potenziometer regeln. Meine Überlegung ist das alte Spindeltrimmer raus und digitalen Potenziometer rein und fertig. Geht das so einfach oder ist da noch was zu beachten?? Möchte mir natürlich das Netzteil nicht zerstören. Der Hintergrund ist, ich habe zwei Balkonkraftwerke, wenn ich dann zu viel Strom Produziere möchte ich dies zusätzlich in meinen Akku laden
Klasse gemacht! Vielen Dank! Eine Frage nur: ist der Transistor des Optokopplers nicht verkehrt angeschlossen in dem Schaltbild? Ich kann mir gerade nicht vorstellen wie der NPN Transistor so die Ref. Spannung auf Masse zieht. Oder stehe ich da auf dem Schlauch?
Ja ist er! Wurde im zweiten Teil bereits von mir korrigiert.
Danke für die Antwort. Teil 2 läuft gerade! :-)
Schaltnetzteile sind - wenn man die nicht richtig abschirmt und verdrosselt an sämtlichen den Ein- und Ausgängen - (EMI-Filter netzseitig und Abblockdrosseln an der Niederspannungsseite, allphasig und Metallgehäuse drumherum, geerdet) unglaubliche Störnebelverursacher. So effizient die mit PFC usw. sein können, es sind Störquellen ersten Ranges wegen der Hochfrequenz die da drin auftritt.
Ist das Schaltnetzteil ein selektiertes Exemplar oder hast du einfach das erst beste genommen?
Tolles Video, danke!
@29:36min stehe ich aber gerade auf der Leitung: Wie dient die Diode D8 zur Entladung des Gates? Das übernimmt doch eigentlich R4? Sinn machen würde die doch nur wenn der Pin des IC intern beim Abschalten auf Masse gezogen würde?
Keine Antwort...OK, ist recht...
Genau da bin ich drüber gestolpert 🤔
Hab ich im Teil 2 beantwortet
@@AEQWEB Habe ich inzwischen gesehen - danke!
Könntest du auch Schaltnetzteile mit verschiedenen Wirkungsgraden untersuchen und vergleichen?
Ein Traum dein Kanal! Was geht bei Überspannung/Blitzeinschlag am häufigsten kaputt? Fernseher...
Suuuper Video, danke! Eine Sache wird aber auch hier nicht erklärt und finde dazu im Netz nichts: warum diese Reihenschaltung von Widerständen (R6, R7)? Wie Sie sagen, sind da oft auch noch mehrere in Reihe. Warum? Eine Reihenschaltung sollte sich doch in keinster Weise von einem einzelnen größeren Widerstand unterscheiden, auch nicht induktiv, kapazitiv und in wasweißich noch für Parametern. Oder hab ich da in der Schule etwas verpasst? Danke!
Durch die Reihenschaltung reduzieren sich die Teilspannungen. Man kann dadurch Widerstände mit geringerer Spannungsfestigkeit verwenden (billiger als ein hochspannungsfester Einzelwiderstand).
Das hat was mit der maximalen Spannungsfestigkeit der Einzelwiderstände zu tun, wird aber im zweiten Video erläutert.
Hatte noch nie dass so ein Gerät kaputt geht. Im Gegenteil hab ich vor einiger Zeit mal eine Kiste voll davon an die Straße gestellt weil die dinger sich irgendwie vermehren und man sie nicht braucht.
Stichwort Zerhacker, diese waren früher Mechanisch, und heute laufen sie mit 180Khz , diese Frequenz wird meist ungefiltert über die Zuleitung abgestrahlt schon die xte Oberwelle zerstört den gesamten Kurzwellenfunkbetrieb. Quasi Funken-flugsender ohne FTZ Nummer, achja die gibt es auch nicht mehr ^^ Man hat die Kurzwelle aufgegeben . Es gibt aber auch wie hier gezeigt bessere Schaltnetzteile und sie sind das Maß der Technik , jedoch sind Millionen LED Netzteile aus China hinter den Ragips -Platten für die LED Beleuchtung verbaut, die leuchten also richtig und am Ende fackeln sie ab ^^
Der optokoppler ist im Schaltplan falsch angeschlossen
Wieso reiht man die Widerstände vor dem Netz-IC? Man könnte doch auch einen größeren Widerstand nehmen
Und wieso schaltet man manchmal mehrere Bauteile parallel?
Warum hat bei 32:10 der Widerstand einen so großen Wert? Sucht sich da nicht der Strom eventuell trotzdem den Weg über den Transistor und zerstört ihn? (vor allem braucht der Transistor 650 V um "durchzubrechen", kommt so eine Spannung wirklich von der Spule zurück?)
Die Reihenschaltung der Widerstände wurde in Teil 2 erläutert…
S Einfach und leicht, was für Kinder
Sorry, ich bin Dipl.-Informatiker. Habe eine Moba von Märklin. In der Startpackung ist ein Schaltnetzteil vorhanden. Da die 1,9 A zum Betreiben der Loks nicht mehr reichten habe ich einen etwa 15 Jahre ESU Navigator günstig erworben. Der bringt, wenn ich das Programmiergleis abschalte 3,5 A auf die Gleise. Das Netzteil ist ein klassisches Netzteil mit 90 VA. Die Ausgangsspannung kann ich über ein Poti stufenlos von 14 V bis 24 V einstellen. Wo ist der Vorteil eines Schaltnetzteils eigentlich ? Wohl nur, dass man weniger Energie braucht, oder ?
Könnte mir jemand erklären, was R6, R7 in Serie bringen?
czcams.com/video/OonPzA5LCeI/video.html
Scheiß Werbung
Dass wissen wir alle, erkläre warum sie kaputt gehen