Micro-Netzteil

Erstellt: 2009-12-20 • Letzte Änderung: 2009-12-20 [vor 14 Jahren, 4 Monaten, 1 Tag]

Aufbau

Aufbau

Beschreibung

Für das Projekt Kaffeecontroller habe ich mir einige kleine Trafos besorgt, da der Platz in der Maschine sehr knapp bemessen war. Aus einem dieser Trafos - konkret ein Trafo 230VAC:6VAC, 0,33VA - entstand dieses sehr kleine Netzteil für den Schreibtisch.

Der Trafo liefert 6VAC, welche gleichgerichtet und geglättet werden. Ein LF33CV erzeugt 3,3V und ein 78L05 erzeugt 5V, welche samt Masse über Krokokabel nach außen geführt werden.

Zusätzlich gibt es ein Kabel mit ungefähr 12V gegen Masse. Woher diese 12V kommen, obwohl ich doch einen 6VAC-Trafo verwende, der gleichgerichtet rein rechnerisch nur ca. $$6VAC \cdot \sqrt{2} \approx 8,49VDC$$ liefern sollte?

Hinter dem Gleichrichter kann ich eine Spannung von 13,54V messen. Dies ist die Leerlaufspannung des unbelasteten Transformators, welche - wie ich lernen musste - bei derart kleinen Transformatoren eine Leerlaufspannung haben, die meist um den Faktor 1,5 bis 2 höher als die angegebene Spannung unter Belastung ist.

Diese 13,54V sind nicht sonderlich stabil und fallen bei sehr starker Belastung des Netzteiles auf ca. 6V ab. Hängt nur eine LED z.B. an der 5V-Leitung, beträgt die Spannung immerhin noch 11,3V. Was ich mit dieser unstabilisierten Spannung anstellen will? Z.B. kann man diese als Programmierspannung für "High Voltage"-ICs bzw. -µCs verwenden, also z.B. EPROMs oder PICs. Dafür wird die Spannung von 13,54V über ein paar Dioden auf ca. 12V (± 20mV, unkritisch) heruntergesetzt. Besagte ICs bzw. µCs belasten diese 12V so gut wie garnicht, weshalb man das so machen darf.

Bevor ich die Spannung mithilfe von Dioden heruntersetzte, habe ich einen 78L12 eingebaut, der noch auf dem Foto der Platine zu sehen ist. Dabei habe ich nicht daran gedacht, dass bei den Festspannungsreglern der 78XX-Reihe ja eine Mindestspannungsdifferenz von ca. 1,7V zwischen Input und Output herrschen muss. Diesen habe ich nun abgeknipst und an seiner statt drei Dioden mit hohem Spanunngsabfall in Serie eingelötet.

Ebenso ist auf dem Foto der Platine noch ein Feinsicherungshalter zu sehen, der allerdings nicht angeschlossen ist, da ich keine kleinen Sicherungen mehr hatte und der Trafo sowieso Kurzschlussfest ist, eine sekundärseitige Sicherung also nicht von Nöten ist.

Eine blaue LED hängt über einen kapazitiven Vorwiderstand direkt an Netzspannung. Der Kondensator muss ein Folienkondensator sein und sollte eine Kapazität im Bereich von 22nF haben - der ganz genaue Wert ist jedoch weitestgehend unkritisch. Wer sich näher mit der Dimensionierung des Kondensators befassen will, darf gerne einmal googlen. Der Kondensator muss eine minimale AC-Spannungsfestigkeit von 250V haben.

Der Kondensator zusammen mit den beiden Widerständen stellen den Vorwiderstand für die LED dar. Die Diode schließt eine Halbwelle der Wechselspannung kurz, da die LED die Netzspannung keineswegs sperren kann. Der 1k-Widerstand begrenzt dabei den Ladestrom des Kondensators.