Einschaltstrombegrenzung Schaltnetzteil

[Thomas Rehm]

Hallo,

gibt es irgendwelche Vorschriften oder vielleicht auch nur Empfehlungen
aus der Praxis, ab wann für Schaltnetzteile eine
Einschaltstrombegrenzung z.B. in Form eines NTCs sinnvoll ist? Konkret:
für ein 50Watt-Netzteil mit einem Eingangs-Elko von etwa 100 Mikrofarad.
Leidet da nicht die Performance des Schaltnetzteils, wenn dieses Bauteil
dann erst nach vielleicht 10s den vollen Strom fließen lässt? Ich stelle
mir das ziemlich tückisch vor, wenn der Verbraucher - beispielsweise
eine Controllerschaltung - gleich den vollen Saft haben will, das
Netzteil aber eher langsam hochläuft und der Controller so
möglicherweise mehrmals durch den Reset getrieben wird und dadurch (über
die Peripherie) das Schaltnetzteil während des Anlaufens mit wechselnden
Lasten betrieben wird. Klingt ziemlich instabil, oder? Wie sieht das in
der Praxis aus?

Thomas.

 

[Joerg]

Hallo Thomas,

In der Praxis sieht das ein wenig anders aus, allerdings kann ich nur
fuer die Netzteile sprechen, die ich selbst entwickelt hatte. In diesen
laeuft der Schaltprozess mit Hoechstleistung, die recht genau vorgegeben
ist durch Induktivitaet, Pulsdauer usw. Dieser Kreis kann also nicht "in
den roten Bereich" laufen. Die Ausgangsspannung kann dann nur so schnell
ansteigen, wie die Belastung dort zulaesst. D.h. der Schaltregler
liefert pro Zyklus ein festgelegtes "Energiepaket". Wenn dann die
Nennspannung erreicht ist, werden diese Pakete kleiner und der Regler
"regelt nun echt".

Dieser Startvorgang ist normalerweise im Bruchteil einer Sekunde
abgegessen. Zu schnell kann er nicht sein, weil sonst die Sicherung im
Primaerkreis oder auch Bauteile im Schaltregler ueberlastet werden.
Manchmal darf auch eine Last aus Lebensdauergruenden oder anderen
Gruenden nicht zu schnell angefahren werden, z.B. Gluehlampen oder
Kondensatorbatterien.

Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com

 

[Manfred Glahe]

Joerg <notthisjoergsch@removethispacbell.net> wrote in message news:<smBPc.3592$8I.1301@newssvr27.news.prodigy.com>...

Hallo Thomas,

In der Praxis sieht das ein wenig anders aus, allerdings kann ich nur
fuer die Netzteile sprechen, die ich selbst entwickelt hatte. In diesen
laeuft der Schaltprozess mit Hoechstleistung, die recht genau vorgegeben
ist durch Induktivitaet, Pulsdauer usw. Dieser Kreis kann also nicht "in
den roten Bereich" laufen. Die Ausgangsspannung kann dann nur so schnell
ansteigen, wie die Belastung dort zulaesst. D.h. der Schaltregler
liefert pro Zyklus ein festgelegtes "Energiepaket". Wenn dann die
Nennspannung erreicht ist, werden diese Pakete kleiner und der Regler
"regelt nun echt".

Dieser Startvorgang ist normalerweise im Bruchteil einer Sekunde
abgegessen. Zu schnell kann er nicht sein, weil sonst die Sicherung im
Primaerkreis oder auch Bauteile im Schaltregler ueberlastet werden.
Manchmal darf auch eine Last aus Lebensdauergruenden oder anderen
Gruenden nicht zu schnell angefahren werden, z.B. Gluehlampen oder
Kondensatorbatterien.

Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com

Hallo Thomas,

dieses Problem kann nicht durch das Netzteil gelöst werden sondern
durch eine spezielle Überwachungsschaltung. Diese schaltet dann in
einer bestimmten Reihenfolge die verschiedenen Betriebsspannungen
nacheinander ein und auch wieder (möglicherweise in anderer Folge)
aus. Dafür giebt es bereits komplexe Schaltkreise mit
Präzisionskomparatoren und ľP Anschluß.

MfG Manfred Glahe

 

[Thomas Rehm]

Joerg wrote:

Dieser Startvorgang ist normalerweise im Bruchteil einer Sekunde
abgegessen. Zu schnell kann er nicht sein, weil sonst die Sicherung
im Primaerkreis oder auch Bauteile im Schaltregler ueberlastet werden
Das ist mir schon klar - ich habe mich vermutlich nicht besonders

klar ausgedrückt:
Im Eingang des Schaltnetzteils liegt hinter dem Gleichrichter ein
Elko, z.B. 100 Mikrofarad. Im Einschaltmoment lädt der sich auf,
Vorwiderstände sind dann nur Gleichrichter und Leitungswiderstand,
was einen hohen Einschaltstrom verursacht.
Als Gegenmittel dazu kann man einen NTC in den Eingang setzen, der
mit z.B. 10 Ohm Anfangswiderstand den Strom auf unproblematische
Werte begrenzt, nach einigen Sekunden wird der Widerstand dann
niederohmiger. In den ersten Sekunden kann das Netzteil jedoch nicht
die volle Leistung abgeben. Darauf bezieht sich meine Frage. - Hast
Du sowas schon mal in Deinen selbst entwickelten Netzteilen eingesetzt?
Wenn ja, mit welchen Erfahrungen?

Grüße,
Thomas.

 

[MaWin]

Thomas Rehm <Th.Rehm@T-Online.de> schrieb im Beitrag <410EC2E8.5E13@T-Online.de>...

Hallo,

gibt es irgendwelche Vorschriften oder vielleicht auch nur Empfehlungen
aus der Praxis, ab wann für Schaltnetzteile eine
Einschaltstrombegrenzung z.B. in Form eines NTCs sinnvoll ist?

Bei der ueblichen Gleichrichter in Siebelko-Variante: Immer.
Weil sonst der Elko leidet. Statt NTC tuts natuerlich auch ein
Widerstand, wenn der im Betrieb nicht zu heiss wird.
Dimenionierung: Max. kurzzeitiger Strom den der Elko vertraegt,
ebenso max. kurzzeitiger Strom der Gleichrichterbruecke.
Bei grossen SNT geht es dann auch um die Haussicherung.
Erst mit PFC kann man eventuell andere Schaltungen verwenden.

wenn der Verbraucher gleich den vollen Saft haben will

Hat damit gar nichts zu tun, dafuer waere SoftStart etc. des
SNT-Controllers zustaendig. Der NTC wirkt nur bis zum Siebelko,
dahinter muessen andere Massnahmen greifen.

(Normalerweise gar keine)
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

 

[MaWin]

Thomas Rehm <Th.Rehm@T-Online.de> schrieb im Beitrag <410F4A5E.2589@T-Online.de>...

In den ersten Sekunden kann das Netzteil jedoch nicht
die volle Leistung abgeben. Darauf bezieht sich meine Frage.

Das uebliche SNT laeuft in der kurzen Zeit die der NTC aufheizt

erst gar nicht an, sondern braucht laenger, bis die primaere IC
Betriebsspannung (laden des 47uF Elko ueber 56kOhm auf >7V)
erreicht ist.
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

 

[Thomas Rehm]

MaWin wrote:

In den ersten Sekunden kann das Netzteil jedoch nicht
die volle Leistung abgeben. Darauf bezieht sich meine Frage.
Das uebliche SNT laeuft in der kurzen Zeit die der NTC aufheizt
erst gar nicht an, sondern braucht laenger, bis die primaere IC
Betriebsspannung (laden des 47uF Elko ueber 56kOhm auf >7V)
erreicht ist.
Die Betriebsspannung meines Schaltnetzteils ist nach ca. 20ms

voll da (laut Applikationsschrift; da möchte ich auch nicht so
ohne weiteres drehen). Ein NTC im Eingang wird aber mindestens 5
Sekunden brauchen, bis er niederohmig geworden ist.

Allerdings ist mir eben klar geworden, dass so ein NTC, wie er
typischerweise in diesen Anwendungen reinkommt (bei einem 50W-
Netzteil habe ich mal einen NTC mit 15 Ohm Kaltwiderstand gesehen)
nur einen Spannunsabfall von vielleicht 4 Volt verursacht. Das wären
gerade mal 2% Leistungs-Minderung beim Anlauf...
Damit ist meine Frage bezüglich Lastverhalten schon geklärt (schön,
dass ich doch noch das Ohmsche Gesetz beherrsche;-)

Offen ist für mich noch, ob es von Seiten der Stromnetzbetreiber
Vorschriften für Schaltnetzteile gibt, was den Einschaltstrom
angeht (unterhalb der Leistungsgrenze, wo PFC vorgeschrieben ist)
und welche Einschaltströme in der Praxis akzeptabel sind.

Thomas.

 

[Harald Wilhelms]

Thomas Rehm <Th.Rehm@T-Online.de> wrote in message news:<410F54C8.2415@T-Online.de>...

MaWin wrote:
In den ersten Sekunden kann das Netzteil jedoch nicht
die volle Leistung abgeben. Darauf bezieht sich meine Frage.
Das uebliche SNT laeuft in der kurzen Zeit die der NTC aufheizt
erst gar nicht an, sondern braucht laenger, bis die primaere IC
Betriebsspannung (laden des 47uF Elko ueber 56kOhm auf >7V)
erreicht ist.
Die Betriebsspannung meines Schaltnetzteils ist nach ca. 20ms
voll da (laut Applikationsschrift; da möchte ich auch nicht so
ohne weiteres drehen).

Ich weiss nicht, das kommt mir irgendwie zu kurz vor. Da dürfte dann
kaum ein Kondensator in der Schaltung sein...

Ein NTC im Eingang wird aber mindestens 5
Sekunden brauchen, bis er niederohmig geworden ist.

Ohne jetzt ins Datenblatt zu sehen würde ich aber sagen, das der
NTC nach einer halben Sekunde schon so niederohmig ist, das das
Netzteil schon fast die volle Leistung haben wird. Es arbeitet ja
schliesslich auch schon bei Unterspannung.

Allerdings ist mir eben klar geworden, dass so ein NTC, wie er
typischerweise in diesen Anwendungen reinkommt (bei einem 50W-
Netzteil habe ich mal einen NTC mit 15 Ohm Kaltwiderstand gesehen)
nur einen Spannunsabfall von vielleicht 4 Volt verursacht. Das wären
gerade mal 2% Leistungs-Minderung beim Anlauf...

Das gilt aber nur bei Nennstrom. Beim Anlauf ist der Strom aber deutlich höher.

Damit ist meine Frage bezüglich Lastverhalten schon geklärt (schön,
dass ich doch noch das Ohmsche Gesetz beherrsche;-)

Offen ist für mich noch, ob es von Seiten der Stromnetzbetreiber
Vorschriften für Schaltnetzteile gibt, was den Einschaltstrom
angeht (unterhalb der Leistungsgrenze, wo PFC vorgeschrieben ist)
und welche Einschaltströme in der Praxis akzeptabel sind.

Wichtig ist eigentlich nur, das der Auslösestrom der Haussicherung nicht
überschritten wird. Der liegt heutzutage bei typisch 64A...
Ob das die eigenen Bauteile im eigenem Netzteil aushalten, muss man
getrennt überprüfen...
Gruss
Harald

 

[MaWin]

Thomas Rehm <Th.Rehm@T-Online.de> schrieb im Beitrag <410F54C8.2415@T-Online.de>...

Die Betriebsspannung meines Schaltnetzteils ist nach ca. 20ms
voll da. Ein NTC im Eingang wird aber mindestens 5
Sekunden brauchen, bis er niederohmig geworden ist.

Beide Zahlen sind unplausibel.

Das SNT braucht eher laenger, (denk an das Wiep Wiep Wiep bei
Kurzschluss, der Zeitabstand ist das), der NTC ist eher
schneller (man waehlt seine Groesse=Dicke passend zur
Aufheizzeit aus, denn es ist nur die Waermetraegheit dieser
Masse).

Allerdings ist mir eben klar geworden, dass so ein NTC, wie er
typischerweise in diesen Anwendungen reinkommt (bei einem 50W-
Netzteil habe ich mal einen NTC mit 15 Ohm Kaltwiderstand gesehen)
nur einen Spannunsabfall von vielleicht 4 Volt verursacht.

Noe. Wenn im Scheitelpunkt der Wechselspannung eingeschaltet wird
ergibt sich ein Spannungsteiler aus Zuleitungswiderstand, NTC und
ESR des Elko (und ohmscher Widerstand der Eingangssicherung, der
ist bei so niedrigen Werten auch schon relevent).

Der NTC hat von allen den groessen Widerstandswert, also fast die
ganze Spannung.

Es fliesst schliesslich voller Kurzschlussstrom in den leeren Elko.
Hat der sich erst mal aufgeladen (innerhalb der ersten wenigen
Halbwellen) fliesst nur noch RMS des Stroms, den das Netzteil braucht,
um zu arbeiten. Der ist dann natuerlich kleiner, das kann 4V ergeben.

Offen ist für mich noch, ob es von Seiten der Stromnetzbetreiber
Vorschriften für Schaltnetzteile gibt, was den Einschaltstrom
angeht (unterhalb der Leistungsgrenze, wo PFC vorgeschrieben ist)
und welche Einschaltströme in der Praxis akzeptabel sind.

Wie gross ist deine Hausabsicherung ? PFC ist bei einer Halbwelle

noch nicht so gefragt.
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

 

[Thomas Rehm]

Harald Wilhelms wrote:

(...) welche Einschaltströme in der Praxis akzeptabel sind.
Wichtig ist eigentlich nur, das der Auslösestrom der Haussicherung
nicht überschritten wird. Der liegt heutzutage bei typisch 64A...
Guter Hinweis, danke!

Thomas.

 

[Joerg]

Hallo Thomas,

Im Eingang des Schaltnetzteils liegt hinter dem Gleichrichter ein
Elko, z.B. 100 Mikrofarad. Im Einschaltmoment lädt der sich auf,
Vorwiderstände sind dann nur Gleichrichter und Leitungswiderstand,
was einen hohen Einschaltstrom verursacht.
Als Gegenmittel dazu kann man einen NTC in den Eingang setzen, der
mit z.B. 10 Ohm Anfangswiderstand den Strom auf unproblematische
Werte begrenzt, nach einigen Sekunden wird der Widerstand dann
niederohmiger. In den ersten Sekunden kann das Netzteil jedoch nicht
die volle Leistung abgeben. Darauf bezieht sich meine Frage. - Hast
Du sowas schon mal in Deinen selbst entwickelten Netzteilen eingesetzt?
Wenn ja, mit welchen Erfahrungen?


Ja, habe ich. Allerdings nicht mit NTC, denn wir duerfen in der

Medizinelektronik solch hohe Temperaturen nicht im Geraet zulassen. Also
war es meist eine Relaisschaltung mit Verzoegerung. Ein Vorwiderstand,
der nach ein paar hundert Millisekunden ueberbrueckt wurde. Mit Schutz,
sodass der ganze Kreis beim Versagen des Relais geoeffnet wurde. Es gibt
so aehnliches auch kommerziell, allerdings gefielen mir da weder Preis
noch Qualitaet der Relais. Wenn Du darueber nachlesen moechtest, in
english heisst das "inrush current limiter".

100uF ist aber vergleichsweise piccolo. Da hatte ja jeder alte Fernseher
mehr an Elkos und da flog auch keine Sicherung heraus.

Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com

 

[Thomas Rehm]

Joerg wrote:
[Einschaltstrombegrenzung]

(...) Relaisschaltung mit Verzoegerung. Ein Vorwiderstand,
der nach ein paar hundert Millisekunden ueberbrueckt wurde.
Weniger elegant, aber effektiv.

Mit Schutz, sodass der ganze Kreis beim Versagen des Relais
geoeffnet wurde.
Wirklich geöffnet? Oder einfach nur das Schaltnetzteil-IC am

hochlaufen gehindert?

Thomas.

 

[Thomas Rehm]

MaWin wrote:

Die Betriebsspannung meines Schaltnetzteils ist nach ca. 20ms
voll da. Ein NTC im Eingang wird aber mindestens 5
Sekunden brauchen, bis er niederohmig geworden ist.
Beide Zahlen sind unplausibel.
Das SNT braucht eher laenger, (denk an das Wiep Wiep Wiep bei
Kurzschluss, der Zeitabstand ist das)
Ich meinte die Stromversorgung des Schaltnetzteilchips. Es handelt

sich um den Viper53 (übrigens ein sehr netter Chip, optimal für
Schaltnetzteil-DAUs wie mich)

der NTC ist eher schneller (man waehlt seine Groesse=Dicke passend
zur Aufheizzeit aus, denn es ist nur die Waermetraegheit dieser
Masse).
Den NTC konnte ich noch nicht testen. Mit PTCs ähnlicher Masse und

Größe (als "selbstrückstellende Sicherung") habe ich bisher mit
Zeitkonstanten zwischen 3 und 10 Sekunden zu tun gehabt.

Wie gross ist deine Hausabsicherung ?
3 x 63 Ampere.

Thomas.

 

[Joerg]

Hallo Thomas,

Wirklich geöffnet? Oder einfach nur das Schaltnetzteil-IC am
hochlaufen gehindert?


Geoeffnet, sodass das ganze Geraet stromlos wird. In einigen Bereichen

wie Medizin oder auch Flugzeugbau sind die Vorschriften streng. Eine
Methode, die auch bei Transformatoren angewendet wird, ist die
Thermosicherung. Sie darf in der Regel bei med Geraeten nicht selbst
ruecksetzend sein. Macht auch keinen Sinn, denn wenn sie ausloest muss
ja irgendetwas versagt haben und das muss untersucht werden vom
Servicepersonal.

Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com

 

[Juergen Bors]

Am 2004-08-03 schrieb Harald Wilhelms:

Thomas Rehm <Th.Rehm@T-Online.de> wrote in message news:<410F54C
Das gilt aber nur bei Nennstrom. Beim Anlauf ist der Strom aber deutlich höher.

Damit ist meine Frage bezüglich Lastverhalten schon geklärt (schön,
dass ich doch noch das Ohmsche Gesetz beherrsche;-)

Offen ist für mich noch, ob es von Seiten der Stromnetzbetreiber
Vorschriften für Schaltnetzteile gibt, was den Einschaltstrom
angeht (unterhalb der Leistungsgrenze, wo PFC vorgeschrieben ist)
und welche Einschaltströme in der Praxis akzeptabel sind.

Wichtig ist eigentlich nur, das der Auslösestrom der Haussicherung nicht
überschritten wird. Der liegt heutzutage bei typisch 64A...

Falsch. Wichtig ist, dass die 10 oder 16 A Sicherung des
Steckdosenkreises nicht auslöst, selbst wenn schon 4 oder 5 A fließen.
Ein 10 A B- Automat löst bei 50 A innerhalb von 100 ms aus. Wenn der
maximale Ladestrom (wirklich I(max), also Einschalten bei U(max)) also
auf 20 A bis 30 A begrenzt wird, ist man schon mal auf der richtigen
Seite, die meisten Schaltnetzteilkondensatoren haben ehe in den
technischen Daten maximale Ladeströme vorgegeben, die man tunlichst
nicht überschreiten sollte, somit ist die Strombegrenzung eher von dort
aus fest definiert und die sind IMO deutlich niedriger. Eine ordentliche
Drossel hilft da auch schon mal die Ströme im Netz auf vernünftige Werte
zu begrenzen und auch HF Störungen zu reduzieren. Es werden ja nicht
umsonst in größeren Schaltnetzteilen auf der Niederspannungsseite 10
Kondensatoren parallel geschaltet und teilweise auch auf der Primärseite
werden schon mehrere Kondensatoren parallel und in Reihe geschaltet...

Ach ja, soll das Gerät ein CE Zeichen bekommen, sollte der
Leistungsfaktor (über den gesamten Frequenzbereich) deutlich über 0,9
liegen und somit die Stromaufnahme deines Schaltnetzteils sinusförmig
sein und in Phase liegen. Willst du also auf einen PFC eines externen
Herstellers vrzichten, wird die Entwicklung deines Netzteils unter
derartig verschärften Bedingungen ein netter Spaß. Sie setzen halt eine
relativ intelligente Steuerung deines Netzteils voraus, wobei es dann
dein geringtes Problem ist, dem dafür nötigen Steuerprozessor ein
verzögertes Reset Signal für deinen Hauptprozessor zu entlocken, der
eben erst das Reset Signal freigibt, wenn seine Niederspannung sicher
zur Verfügung steht, so wie es eigentlich in jeder Prozessorschaltung
üblich ist.

Es bleibt also fraglich, ob deine Eigenentwicklung sich inzwischen
wirklich rechnet. Einige MAX IC spucken für deinen Prozessor auch ein
Resetsignal aus, wenn deine Betriebsspannung OK ist. Moderne PC
Schaltnenntzteile besitzen von Haus aus schon eine Steuerung, die ein
externes PFC unnötig machen. (Der Ladestrom des Primär Kondensators wird
durch Drosseln und einem Schaltransistor so begrenzt, dass der
aufgenommene Strom sinusförmig und in Phase zur Netzspannung ist...)


--
Mit freundlichen Grüßen

Jürgen Bors
---

 

[MaWin]

Juergen Bors <j_bors@nospam.arcornews.de> schrieb im Beitrag <41100768$0$28837$9b4e6d93@newsread4.arcor-online.net>...

Falsch. Wichtig ist, dass die 10 oder 16 A Sicherung des
Steckdosenkreises nicht auslöst

Das interessiert den Stromnetzbetreiber aber nicht. Der erlaubt
sogar das bei dir eine Sicherung rausfliegt (und akzeptiert den
Strom von mehreren hundert Ampere bei Netzspannung in dem Moment).

Ach ja, soll das Gerät ein CE Zeichen bekommen, sollte der
Leistungsfaktor (über den gesamten Frequenzbereich)

Das gilt aber erst ab einer bestimmten Leistungsaufnahme

deutlich über 0,9 liegen

und 0.7 scheinen oft auch zu reichen (wie man an PC-Schaltnetzteilen
sehen kann).

Willst du also auf einen PFC eines externen
Herstellers vrzichten, wird die Entwicklung deines Netzteils unter
derartig verschärften Bedingungen ein netter Spaß.

Wie man ebenfalls an den PC-Schaltnetzteilen erkennen kann, reicht
offenbar eine Drossel zur Erfuellung der Anforderungen locker aus

Moderne PC Schaltnenntzteile besitzen von Haus aus schon eine
Steuerung, die ein externes PFC unnötig machen. (Der Ladestrom
des Primär Kondensators wird durch Drosseln und einem Schaltransistor
so begrenzt

und diese passive PFC spart den Transistor und die Steuerung der
aktiven PFC ein, und ist vermutlich zuverlaessiger als der Halbleiterkram
aber uneffizienter.
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

 

[Juergen Bors]

Am 2004-08-04 schrieb MaWin:

Falsch. Wichtig ist, dass die 10 oder 16 A Sicherung des
Steckdosenkreises nicht auslöst

Das interessiert den Stromnetzbetreiber aber nicht. Der erlaubt
sogar das bei dir eine Sicherung rausfliegt (und akzeptiert den
Strom von mehreren hundert Ampere bei Netzspannung in dem Moment).

Wollen ihr hier nun praxisnahe Hilfe geben oder nicht?

Im Grunde interessiert es dein EVU, pardon Netzbetreiber wirklich nicht,
wenn du eine Anlage betreibst, die die Haussicherung rauswirft, wozu bei
64 A gL Sicherungen schon > 640 A notwendig sind, um die NH Sicherung
mittels Einschaltstrom vielleicht irgendwann mal (t(I) > 200 ms) zu
killen. Bis es soweit kommt, ist dein Kondensator schon lange verdampft,
und allgemein kommt es eben gar nicht so weit, weil eben lange vorher
t(I) > 100 ms bei > 50 A oder > 80 A der Leitungsschutzautomat schon den
Stromkreis geöffnet hat und die 1,5 qmm Leitungen den Strom meist auch
auf kleinere Werte begrenzt. Solche Spielereien nennt man Selektivität
und haben durchaus ihren Sinn.

Dein Netzbetreiber will ein sauberes Netz haben, deshalb legt er mehr
Wert auf eine ordentliche Kompensation und geringe Oberwellenanteile,
damit die Rundsteueranlagen nicht gestört werden und
phasenangeschnittener Strom lässt sich mit rundlaufenden Generatoren
auch schlecht produzieren.

Den Kunden interessiert es eher, dass die Sicherungen des
Steckdosenstromkreises halten, dass das Licht im eigenen Haus nicht
flackert (den Effekt haben hohe Einschaltströme halt eher, als fallende
Haussicherungen...) und dass die Kondensatoren im Primärkreis halten...

Wenn ich aber lese, dass dort ein 100 Mikrofarad Kondensator aufgeladen
werden soll, so komme ich grob überschlagend auf einige Perioden (also
unter einer Sekunde), bis der Kondensator voll ist, selbst wenn der
prmäre Hochlaufstrom auf 4 A begrenzt wird und in der Schaltung einiges
An Einschaltströmen fließen sollte.

Ach ja, soll das Gerät ein CE Zeichen bekommen, sollte der
Leistungsfaktor (über den gesamten Frequenzbereich)

Das gilt aber erst ab einer bestimmten Leistungsaufnahme

deutlich über 0,9 liegen

und 0.7 scheinen oft auch zu reichen (wie man an PC-Schaltnetzteilen
sehen kann).

Ja und nein. Über 20 Watt muss kompensiert werden, über 400 Watt gibt es
schärfere Regeln, auf die ich mich bezog, nun lese ich aber, dass der OP
bloß ein 50 W SNT haben will. Andererseits ist die Häufung in der SNT
mit schlechter Kompensatiopn heutzutage ein nicht zu unterschätzendes
Problem. Es gab deshalb schon überlastete N Leiter in einigen Anlagen.

Willst du also auf einen PFC eines externen
Herstellers vrzichten, wird die Entwicklung deines Netzteils unter
derartig verschärften Bedingungen ein netter Spaß.

Wie man ebenfalls an den PC-Schaltnetzteilen erkennen kann, reicht
offenbar eine Drossel zur Erfuellung der Anforderungen locker aus

Das kann für so ein kleines Teil ausreichen, wenn ein SNT mit einer
hohen, fixen Frequenz betrieben wird.


--
Mit freundlichen Grüßen

Jürgen Bors
---

 

[Thomas Rehm]

Juergen Bors wrote:

(...) Wichtig ist, dass die 10 oder 16 A Sicherung des
Steckdosenkreises nicht auslöst, selbst wenn schon 4 oder 5 A fließen.
Ein 10 A B- Automat löst bei 50 A innerhalb von 100 ms aus.
Wenn ein 100uF-Kondensator ohne Strombegrenzung aufgeladen wird und

ich einfach mal 2 Ohm Leitungs- und sonstige Widerstände annehme, dann
würden im Einschaltfall im ungünstigsten Falle ca. 150 Ampere fließen,
die Stromimpulsdauer läge dann in der Größenordnung 200 Mikrosekunden.

Eine ordentliche Drossel hilft da auch schon mal die Ströme im Netz
auf vernünftige Werte zu begrenzen
Warum? Aufgrund ihres ohmschen Widerstandes? Der induktive Anteil

einer Drossel im mH-Bereich, welche üblicherweise als Gleichtaktdrossel
beschaltet ist und dem Stromimpuls daher nur wenige hundert Mikrohenry
entgegenzusetzen hat, wird den Impuls aus dem vorigen Beispiel nicht
nennenswert verschleifen.

Es werden ja nicht umsonst in größeren Schaltnetzteilen auf der
Niederspannungsseite 10 Kondensatoren parallel geschaltet und
teilweise auch auf der Primärseite werden schon mehrere Kondensatoren
parallel und in Reihe geschaltet...
....umsonst nicht, aber wohl kaum, um den Einschaltstrom zu verringern.

Thomas.

 

[Thomas Rehm]

Juergen Bors wrote:

Über 20 Watt muss kompensiert werden
Ab 75 Watt, laut EN61000-3-2.

Thomas.

 

[Rolf Bombach]

Thomas Rehm wrote:

Allerdings ist mir eben klar geworden, dass so ein NTC, wie er
typischerweise in diesen Anwendungen reinkommt (bei einem 50W-
Netzteil habe ich mal einen NTC mit 15 Ohm Kaltwiderstand gesehen)
nur einen Spannunsabfall von vielleicht 4 Volt verursacht. Das wären
gerade mal 2% Leistungs-Minderung beim Anlauf...
Damit ist meine Frage bezüglich Lastverhalten schon geklärt (schön,
dass ich doch noch das Ohmsche Gesetz beherrsche;-)

Offenbar nur beinahe ;-). 4 Volt Verlust macht bei einem
Ohmschen 230V Verbraucher 3.5 % Leistungsminderung. Dem üblichen
Schaltnetzteil ist das egal, es kann ja meist 170-265V oder
noch grösseren Bereich. Allerdings wird es die geringere
Eingangsspannung mit erhöhtem Eingangsstrom kompensieren.

--
mfg Rolf Bombach