Anbieter zum Thema

TDK Electronics AG

Schulz-Electronic GmbH

Würth Elektronik eiSos GmbH & Co. KG

Vishay Intertechnology, Inc. C/- Vishay Europe Sales GmbH

Sichere Versorgung durch gute Glättung

C2 ist für die Glättung der Ausgangsspannung zuständig. Da es sich um eine einpulsige Gleichrichtung handelt, muss während der negativen Halbwelle der gesamte Ausgangsstrom von C2 zur Verfügung gestellt werden. Dessen erforderliche Kapazität hängt von der zulässigen Welligkeit der Ausgangsspannung ab. Für die Beispielschaltung ist ein Maximalwert von 1 V gefordert. Bei der maximalen Stromaufnahme der Last von 15 mA bei 9 V ergibt sich ein Lastwiderstand von 600 Ω. Mit einer Netzfrequenz von 50 Hz (10 ms pro Halbwelle) kann somit die Mindestkapazität von C2 bestimmt werden:

Bildergalerie

Bildergalerie mit 5 Bildern

Gewählt wird ein single-ended Aluminium-Elektrolyt-Kondensator mit einer Kapazität von 1500 µF und einer zulässigen Spannung von 25 V_DC. Um eine möglichst hohe Lebensdauer zu erreichen, sollte dieser Kondensator für eine Temperatur von mindestens 105 °C ausgelegt sein.

Optional kann zu C2 zusätzlich ein Keramik-Kondensator parallel geschaltet werden (C3). Er dient der Rauschunterdrückung und dem Abblocken von Spannungs-Peaks. Für diese Funktion kommt zum Beispiel ein MLCC mit einer Kapazität von 0,1 µF in Frage. Gewählt wurde dabei der Typ C1608X7R1E104K080AA mit einer Nennspannung von 25 V_DC in der Baugröße 1608 (IEC) und der Temperaturcharakteristik X7R (–55 bis 125 ºC, ±15%).

Schaltungsschutz am Netzeingang und am Ausgang

Beim Ausschalten ohne Last kann es im ungünstigsten Fall passieren, dass C1 mit der Scheitelspannung von 325 V geladen bleibt. R2 hat dann die Aufgabe, den Kondensator möglichst schnell zu entladen. Bei der Festlegung des Widerstandswerts muss ein Kompromiss zwischen Verlustleistung und Entladezeitkonstante eingegangen werden. Gewählt wurde in diesem Fall der Wert von 470 kΩ. Dabei tritt eine Verlustleistung von etwa 0,1 W auf und die Entladezeit auf eine maximal zulässige Berührungsspannung von 50 V beträgt rund 0,5 s. Ist die Stromversorgung ständig fest mit dem Netz verbunden, kann auf diesen Widerstand allerdings verzichtet werden.

Wichtig ist natürlich auch der Überspannungsschutz am Netzeingang (R_V1). Hierfür bietet TDK verschiedene Serien von EPCOS-Varistorlösungen an. Für die genannte Schaltung eignen sich Typen aus der EPCOS-Standard-Serie, die ein breites Spektrum an Spannungen von 11 V_RMS bis 1100 V_RMS abdeckt. Verfügbar sind diese Schutzbauelemente mit Scheibendurchmessern zwischen 5 mm und 20 mm entsprechend der geforderten Stoßstrombelastbarkeit und Energieabsorption. In diesem Fall eignet sich beispielsweise der kompakte Typ B72205S0231K101 mit einem Scheibendurchmesser von 5 mm, der bei einem Impuls von 8/20 µs eine Stoßstrombelastbarkeit von 400 A aufweist.

Zusätzlich kann auch der Ausgang der Schaltung noch gegen Überspannung geschützt werden (R_V2), etwa mit der hier gewählten EPCOS-SMT-CeraDiode B72590D0150A060 mit einer DC-Spannung von 15 V.

Für die Strombegrenzung am Netzeingang schließlich sorgt ein EPCOS-PTC-Thermistor B59873C0120A570 (R_T1), der für einen maximalen Laststrom von 90 mA bei 25 °C ausgelegt ist. Sollte in der Schaltung ein Fehler auftreten, der zu erhöhtem Stromfluss führt, erwärmt sich der PTC, wodurch sein Widerstand sehr stark ansteigt und der Strom auf unkritische Werte begrenzt wird.

Mit dem umfassenden Bauelemente-Spektrum von TDK lassen sich kapazitive Stromversorgungen mit anderen Spannungs- und Stromwerten realisieren.

* Christoph Jehle ist Manager Produkt-Kommunikation bei der TDK Corporation in München.

(ID:43695473)