uHaus - Das Netzteil

Veröffentlicht in Elektronik

NetzteilDas Netzteil beinhaltet zwei Funktionen. Zum einen das Aufladen des Bleiakkus und zum zweiten das Schalten des hohen Stroms der Glühkerze.

Im Netzteil ist eine Ladeschaltung, die den Akku kontinuierlich auflädt, sobald das Modul an 230V angeschlossen wird. In dem Modul befindet sich ein Transformator, der die 230V auf 15V heruntertransformiert. Die 15V werden dann gleichgerichtet.

Um den Akku zu laden wird ein Konstantstrom-/Konstantspannungsverfahren genutzt. Wenn der Bleiakku leer ist, ist der Ladestrom sehr hoch. Beim Konstantstrom Ladeverfahren wird der Ladestrom auf 1/10tel C (mit C wird die Kapazität des Akkus bezeichnet) begrenzt. Die geschieht durch absenken der Ladespannung. Sinkt der Ladestrom unter 1/10tel C, wird mit Konstantspannung geladen. Die Konstantspannung beträgt 13.8 Volt, das ist die sogenannte Ladeschlussspannung eines Bleiakkus mit nominal 12V. Dann ist der Akku voll geladen. Wenn diese Spannung im Akku erreicht ist fließt auch kein Ladestrom mehr.

Die zweite Funktion des Netzteils, das schalten der Glühkerzenspannung, legt die erste Funktion, das Laden des Akkus, außer Kraft, d.h. wenn die Glühkerze von der Heizungssteuerung aus eingeschaltet wird, wird die Ladeschaltung vom Akku getrennt und der Akku wird währendem die Glühkerze eingeschaltet ist, nicht geladen. Das dient primär zum Schutz der Ladeschaltung. Wenn der Akku weiterhin geladen werden sollte, wäre der Schaltungsaufwand erheblich höher.

Die Schaltung im Netzteil ist so ausgelegt, das die Schaltfunktion auch ohne 230V Versorgung gegeben ist. Es reicht also den Akku und die Glühkerze an das Netzteil anzuschließen und die Glühkerze kann trotzdem von der Heizungssteuerung aus ein- bzw. ausgeschaltet werden. Wenn die Glühkerze eingeschaltet ist, fließen ca. 24 Ampere.

Innenseite des Deckels Gehäuse des Netzteils

Da einige Schaltungsteile hier und da noch nicht ganz ausgereift waren und während der Versuche auch einige Kurzschlüsse geschahen, musste das Netzteil ziemlich leiden.

Da die FETs (Transistoren) ziemlich warm wurden, bekamen diese kleine Kühlkörper und in das Gehäuse wurden Lüftungsschlitze gefräst.
Platine von oben Platine von unten
Die Platine des Netzteils. Die FETs haben Kühlkörper bekommen, da diese durch den hohen Strom unerwartet ziemlich warm wurden. Die kleine stehende Platine rechts oben auf der Hauptplatine ist ein Schaltregler, der die gleichgerichteten 15V des Trafos auf ca. 14V herunterregelt, da sonst der LM317 (als Stromquelle beschaltet) zu heiß wurde. Die Leiterbahnen, welche viel Strom führen, wurden mit viel Lötzinn aufgedoppelt, damit ihr Querschnitt größer wird und die Leiterbahnen nicht wegschmoren.
Innerereien Trafoplatine
Die Innereien des Netzteils. Die Trafoplatine unten, oben die Platine mit der eigentlichen Schaltung und links die Deckelplatine mit den Klemmen nach oben und unten raus. Die Trafoplatine. Ein Ringkerntrafo mit 2x15V.
Stromlaufplan Layout
 
Für eine Erklärung einzelner Schaltungsteile oder zusätzliche Informationen einfach mal in Dokumentation schauen.

Kommentar schreiben


Sicherheitscode
Aktualisieren