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2.2. Das Netzteil
Anmerkungen
Aufgabe dieser Teilgruppe war es die Netzspannung in eine für das System nutzbare
Spannung umzuwandeln. Festgelegt wurde, dass aus 230~Veff 30=V mit einem
Strom von 3A erzeugt werden soll.
Für die Realisierung standen folgende Schaltungen zur Auswahl:
1. Ein Trafonetzteil mit einem Spannungsregler zur Stabilisierung der Spannung.
2. Ein Trafonetzteil mit einer PW-Modulierten Spannungsregelung.
3. Ein reines Schaltnetzteil vom Typ Forward-Converter.
Die Wahl fiel auf Nr. 3, da Schaltnetzteile sowohl einen deutlich höheren
Wirkungsgrad haben, als auch wesentlich kompakter sind als Trafonetzteile. Da es
allerdings ein sehr hoher Aufwand ist, ein Schaltnetzteil zu konzipieren und zu
bauen, wurde als Alternative, für den Fall, dass das Schaltnetzteil nicht fertig wird,
Nr.1 gewählt.
Aufgrund der begrentzten Zeit wurden viele Bauteile der Schaltungen nicht von uns
zu Fuß errechnet, sondern mit Quellen aus dem Internet. Einige Bauteile wurden
sogar ohne jegliche Berechnungen aus Beispielschaltungen übernommen. Als
Grundgerüst unserer verwendeten Schaltung dient Abb. 1.
Diese und Andere haben ihre Quelle im Buch: „Schaltnetzteile in der Praxis“ vom
Vogel Verlag. Ein Verweis im Text auf „das Buch“ meint dieses. Als weitere
Informationsquelle diente folgende Website: „http://schmidt-walter.fbe.fhdarmstadt.de/smps_e/spw_smps_e.html“
Theoretischer Teil
Primärseite
Festlegung der Eingangskapazität Ci
Als Erstes erfolgt die Festlegung der Eingangskapazität Ci (Abb.1). Um die
Spannungen im betrieb möglichst konstant zu halten ist bei der Wahl der Kapazität
darauf zu achten, dass die Brummspannung möglichst gering ist. Dies erreicht man
durch eine große Kapazität, allerdings spielt auch die Größe der Bauteile selbst eine
Rolle. Das Buch empfiehlt 1-2µF/W. Da wir wie anfangs erwähnt etwa eine Leistung
von 100W umsetzen, hieße das für die Kapazität einen Wert von 100-200µF. Die
Betriebsspannung der Kondensatoren muss mindestens 2·Ueff·wurzel(2)·1,1 sein
(wird später erklärt), also 716V. Verwendet wurden 2 Kapazitäten a 330µF mit einer
Betriebsspannung von 385V in Reihe geschaltet.
Bestimmung des Gleichrichters
Zu erfüllende Eigenschaften:
min. 800V Durchbruchspannung,
min. 0.6A Konstantstrom.
Die Wahl fiel auf B500C1500, da er den Ansprüchen mehr als genügte, und im Labor
verfügbar war. Nähere Daten können dem Datenblatt entnommen werden.
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