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Isolator für 12Vdc (Schalt-)Netzteile, 30Watt (2A)

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    Isolator für 12Vdc (Schalt-)Netzteile, 30Watt (2A)

    Zweck: Galvanische Trennung mit sehr guter Isolation, deutlich reduzierte Netzableitströme. Insbesondere für Meßaufgaben -- quasi-Batterie-Betrieb.
    Geignet zB für RME Adi-2 PRO und Adi-2 DAC.

    Eingangsspannung 10Vdc...18Vdc.
    Ausgangsspannung 15V im Leerlauf, 14V bei 2A Last. Das kann durch einen Einstellpin am Wandler, oder gleich durch einen anderen DC/DC-Wandler auf andere Werte umgestellt werden (für Eingang wie Ausgang), ich hatte den Typ halt grad da (so wie die meisten anderen Bauteile), und für den Einsatz am RME Adi2-Pro FS passt das auch, hinter dessen Werksnetzeil.

    Kern der Schaltung ist ein hochtrennender DC/DC-Wandler von TRACO, der für höchste Ansprüche ausgelegt ist, insbesondere Medizintechnik.
    Hauptmerkmal ist der extrem geringe Ableitstrom von nur 2.5µA, mit einer Koppelkapazität von lediglich 20pF. Normale Schaltnetzteile haben bei beiden Werten mindestens eine Größenordnung mehr, eher zwei.


    Die Schaltung:
    Alles ein quick&dirty Pi*Auge Prototyp, eine am Netzwerkanalyser usw. optimierte Version dürfte folgen, die wird dann auch direkt in den RME eingebaut zusammen mit einem USB-Isolator, den man eh braucht wenn man über USB reingehen will, sonst kommen die Ableitströme uU von da... womit nix gewonnen ist -- ein LapTop-Netzteil ist eine Dreckschleuder, oft.

    Zunächst läuft die Eingangsleitung durch eine Gleichtaktdrossel, die mittelfrequente HF fernhält. Danach etwas resistive Entkopplung mit zwei 0.1Ohm Widerständen. Direkt am Wandler finden sich ein- wie ausgangsseitig effektiv gute 15uF an "schnellen" Keramikkondensatoren, die den Ripplestrom aufnehmen. Weiter geht es wieder über zwei 0.1R auf einen größeren Pufferkondensator, hier ein guter 470uF-Elko (deutlich mehr möchte der DC/DC-Wandler da nicht sehen). Schlussendlich geht es über weitere zwei 0.1R zum Ausgang, wieder als Entkopplung. Alle diese Widerstände reduzieren die Spitzenströme nach aussen und dämpfen Schwingneigung der zwangsläufig entstehenden LC-Kreise bei Pulstromanregung, L ist die Zuleitungsinduktivität der zu- bzw abgehenden Kabel, die C's sind die Kondensatoren hier und am anderen Kabelende, jeweils.

    Das ganze sitzt in einem Metallgehäuse, das mit dem negativen Pol der Ausgangsspannung verbunden ist, und damit (in aller Regel) der Masse des gespeisten Gerätes.
    Dann gibt es noch eine Polklemme, mit der der negative Pol der Eingangsspannung zugänglich ist, dies dient der Festlegung eines Potential der Primärseite um die Ableitströme weiter zu minimieren. Das verwendete Netzteil zur Speisung der ganzen Geschichte muss ein schwimmendes Schutzklasse-II-Netzteil sein, also eines ohne Schutzerde-Anschluss, wenn man diese Polklemme frei verwenden will (insbesondere auf Schutzerde legen will) -- sie kann aber auch unbeschaltet bleiben, ist auch nur für besonders kritische Fälle vorhanden und kann ebenso ganz weggelassen werden.

    Aufbau (wie gesagt, quick&dirty):
    Direkt am Wandler sitzen die vier 10uF Keramikkondensatoren. Da das SMD-Teile sind, habe ich ein Stück Platine emuliert mit selbstklebender Kupferfolie, und die C's so angelötet dass sie mechanisch entlastet sind (weil das mögen sie überhaupt nicht, brechen sofort). Der Rest ist freifliegend. Der TRACO sitzt auf einem Stückchen Schaum-Doppelklebeband, und der große Elko ist grade so dick dass der Deckel des Gehäuses genau passend das Ganze in Stellung hält, mit leichtem Druck.
    Angehängte Dateien
    Lest mehr Henry W. Ott, Douglas C. Smith und Ralph Morrison!

    #2
    Hast du das auch ins RME-forum gestellt?
    MC würde das sicher interessieren.

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      #3
      ...im erstem Moment dachte ich, der Bauteileaufwand ist ja überschaubar. Hab gegoogelt, die Traco DC/DC Isolatoren sind richtig "teuer". Bei einem Einzelhandelspreis um die 70€ wird man sowas wohl nur in Geräten der 10 k€ Klasse sehen....
      Gruß
      söckle

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        #4
        Zitat von söckle Beitrag anzeigen
        ...im erstem Moment dachte ich, der Bauteileaufwand ist ja überschaubar. Hab gegoogelt, die Traco DC/DC Isolatoren sind richtig "teuer". Bei einem Einzelhandelspreis um die 70€ wird man sowas wohl nur in Geräten der 10 k€ Klasse sehen....
        Nö, Audio Optimum setzt die z.B. schon in den Phonostufen (1500,-) ein.

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          #5
          Soweit ich erinnere, sprach sincos mal von Traco Spannungsreglern. Das ist was anderes, wobei die mit um die 9€ immer noch zu den "teuren" Baugruppen gehören....
          Gruß
          söckle

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            #6
            Zitat von söckle Beitrag anzeigen
            Soweit ich erinnere, sprach sincos mal von Traco Spannungsreglern. Das ist was anderes, wobei die mit um die 9€ immer noch zu den "teuren" Baugruppen gehören....
            „Er“ wird‘s uns bald sagen .....feif:

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              #7
              Zitat von Lani Beitrag anzeigen
              Hast du das auch ins RME-forum gestellt?
              MC würde das sicher interessieren.
              Damit sind wir schon durch. Ich kommuniziere mit MC durchaus öfter mal ;-)
              Lest mehr Henry W. Ott, Douglas C. Smith und Ralph Morrison!

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                #8
                Zitat von söckle Beitrag anzeigen
                Soweit ich erinnere, sprach sincos mal von Traco Spannungsreglern. Das ist was anderes, wobei die mit um die 9€ immer noch zu den "teuren" Baugruppen gehören....
                Im NOS-DAC war ein (weniger gut trennender) TMR3-1221WI mit 3Watt, im NOS-DAC 2 ist es ein THM6-2423(WI) mit 6Watt und aus der selben Medical-Serie wie der von mir verbaute, mit ähnlichen Eigenschaften.

                Jeder Elektroniker der je mit hochisolierenden Schaltungslösungen zu tun hat(te) kennt die Firma TRACO, das ist jetzt also nicht gerade ein Geheimtip.

                Für unsere Anwendung (normales HiFi) ist die medizinische/industrielle Zulassung mit allem drum-rum natürlich overkill und treibt den Preis der Module hoch, aber es gibt wenig Konkurrenz die billiger oder besser wäre.

                !! ACHTUNG: Der gezeigte provisorische Aufbau hat, wie man sich wohl denken kann, NICHT die Isolationseigenschaften des TRACO-Wandlers allein und darf NICHT zur Isolation tatsächlich gefährlicher Spannungen verwendet werden (also hohe Spannungen mit wenig Innenwiderstand), sondern nur zu Isolation der normal auftretenden, aber ungefährlichen Ableitströme von (vorschriftsmäßigen) Netzteilen der Schutzklasse-II (oder -III) !!!
                Zuletzt geändert von KSTR; 13.10.2019, 09:57.
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                  #9
                  Schönes DIY!

                  Mir reicht zZ. ein VOLTCRAFT USPS-2250 Steckernetzteil.

                  Hast Du Ambitionen den "Isolator für 12Vdc (Schalt-)Netzteile, 30Watt (2A)" anzubieten, zum Selbstbau im Tütchen oder so was? Würde es mal Ausprobieren.

                  Grüße
                  Vertrete hier im Forum keine Interessen von Unternehmen und bin auch kein Händler.

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                    #10
                    Zitat von KSTR Beitrag anzeigen
                    Damit sind wir schon durch. Ich kommuniziere mit MC durchaus öfter mal ;-)
                    Fein - und dürfen wir erfahren ob es ein afterbuy-Netzteil von Rme gibt, oder was dabei herausgekommen ist? - Danke

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                      #11
                      Die Lösung ist wirklich gut und "entschäft" das RME Schaltnetzteil.....zu mindestens ist es sehr praktisch wenn man das Device für Messungen einsetzt...
                      Ob man das nun auch beim Hören von Musik noch bemerkt zu mindestens bei analoger symmetrischer Verbindungart glaube ich weniger....

                      Grüße Truesound
                      Zuletzt geändert von Truesound; 13.10.2019, 19:46.
                      Wer in Zukunft nur noch mit der Maus wild herumklickt und irgend etwas erzeugt, von dem er garnicht wissen will, wie es zu Stande kommt, ist leider nur ein Anfänger in einer Welt, in der alles schon einmal da war -auch Fachleute. (Karl-Hermann von Behren)

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                        #12
                        Zitat von XFINITY Beitrag anzeigen
                        Hast Du Ambitionen den "Isolator für 12Vdc (Schalt-)Netzteile, 30Watt (2A)" anzubieten, zum Selbstbau im Tütchen oder so was? Würde es mal Ausprobieren.
                        Bausätze anzubieten ist heutzutage genau gleich reglementiert wie wenn man Fertiggeräte in Verkehr bringt. Mit EAR-Registrierung und allem pipapo (https://www.elektrogesetz.de/hintergruende/faq/)... *arghh*.
                        Gehen würde lediglich eine Leerplatine und die Bauteile muss man selber besorgen. Platine lohnt aber wiederum kaum, das bekommt man auch alles schön auf eine Lochrasterplatine...
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                          #13
                          Zitat von KSTR Beitrag anzeigen
                          Bausätze anzubieten ist heutzutage genau gleich reglementiert wie wenn man Fertiggeräte in Verkehr bringt. Mit EAR-Registrierung und allem pipapo (https://www.elektrogesetz.de/hintergruende/faq/)... *arghh*.
                          Gehen würde lediglich eine Leerplatine und die Bauteile muss man selber besorgen. Platine lohnt aber wiederum kaum, das bekommt man auch alles schön auf eine Lochrasterplatine...
                          Mach doch einfach eine Bauteiliste plus Bezugsmöglichkeiten....
                          Wer in Zukunft nur noch mit der Maus wild herumklickt und irgend etwas erzeugt, von dem er garnicht wissen will, wie es zu Stande kommt, ist leider nur ein Anfänger in einer Welt, in der alles schon einmal da war -auch Fachleute. (Karl-Hermann von Behren)

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                            #14
                            Den TRACO gibts bei mindestens Mouser, Digikey, Farnell, RS-Online, TME, ...
                            Das Hühnerfütter gibt es überall: Reichelt, Conrad, Segor, ....
                            Lest mehr Henry W. Ott, Douglas C. Smith und Ralph Morrison!

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                              #15
                              Zitat von Lani Beitrag anzeigen
                              Fein - und dürfen wir erfahren ob es ein afterbuy-Netzteil von Rme gibt, oder was dabei herausgekommen ist? - Danke
                              Nein, wird es wohl nicht geben. Wäre auch nur für Sonderfälle interessant/wichtig. Zudem kann man Batterie-Adapter bzw den besonderen Bajonet-Stecker bei RME beziehen und die Specs der Versorgung sind offengelegt, damit sind alle Möglichkeiten gegeben sich selber was zu bauen oder zu besorgen.

                              Das mE größte Problem des Werksnetzteils sind das mechanisch windige DC-Kabel (das bricht irgendwann) oder wenigstens Befestigungspunkte am Netzteil-Gehäuse, um es zB auf den Rackboden zu schrauben... das ist für den härteren Einsatz schon ein Kritikpunkt. Nach ein-, zweihundertmal auf- und abbauen dürfte das DC-Kabel durch sein, und es ist nicht ersetzbar (Netzteilgehäuse ist verschweißt, Kabeldurchführung angespritzt).
                              Lest mehr Henry W. Ott, Douglas C. Smith und Ralph Morrison!

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