Hilfe bei Netzteil Planung

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bennehans
Stammgast
#1 erstellt: 13. Sep 2020, 08:19
Hi zusammen!
Ich brauch mal euren Rat:
Ich möchte mir ein Netzteil für den Raspberry mit DAC aufbauen. Der Raspberry bekommt den Strom vom DAC. Das bedeutet ich brauch ein Netzteil mit 7.5V und min. 2A. Ich hab mir hier was ausgesucht. Mit dem Power board bin ich nicht ganz sicher welches ich nehmen soll. Sonst brauch ich doch nichts?!

Könnt ihr mir sagen ob ich die Teile für das Netzteil nehmen kann?
Gruss Daniel

https://www.audiophonics.fr/en/order

Danke, Gruss Daniel
DB
Inventar
#2 erstellt: 13. Sep 2020, 10:19
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bennehans
Stammgast
#3 erstellt: 13. Sep 2020, 10:24
DB
Inventar
#4 erstellt: 13. Sep 2020, 11:48
Das Zweite ist ein Stabi für zwei Spannungen. Brauchst Du das?
Der Trafo ist dafür ungeeignet. Welche Rohspannung vor dem Regler willst Du eigentlich erzielen?
bennehans
Stammgast
#5 erstellt: 13. Sep 2020, 12:39
Danke für die Antwort.
Eine zweite Spannung brauch ich nicht unbedingt.
Was ich erzielen möchte, ist ein lineares Netzteil das weing rauscht und stabil ist.
Es sollen 7.5V und min. 2A rauskommen.
Von dem Rest hab ich keine Ahnung. Ich kann zwar die Komponenten verbinden aber wenn es um Berechnungen oder sonst was geht bin ich überfordert.
Ich könnte mir auch ein fertiges Netzteil kaufen, ist mir aber zu teuer und ein Gehäuse hab ich schon.
DB
Inventar
#6 erstellt: 13. Sep 2020, 12:53
Nun. Du willst 7,5V haben. Der LT1083 ist ein Low-Drop-Regler, d.h. er kommt mit einer sehr geringen Spannung zwischen Ein- und Ausgang aus.
https://www.analog.c...-sheets/108345fh.pdf
Maßgeblich für den Regler und seine Funktionsfähigkeit ist die Spannungsdifferenz zwischen Ein- und Ausgang. Diese muß mehr als die Dropoutspannung aus dem Datenblatt betragen, und zwar unter der schlechtestmöglichen Betriebsbedingung.
Ich würde vielleicht 5V darüber abfallen lassen.
Entsprechend berechnest / simulierst Du die Wechselspannungsseite.
bennehans
Stammgast
#7 erstellt: 13. Sep 2020, 12:56
Kurz gesagt: Mit den verlinkten Teilen kann ich nichts anfangen?
Mimamau
Inventar
#8 erstellt: 13. Sep 2020, 14:14
Welcher DAC?
bennehans
Stammgast
#9 erstellt: 13. Sep 2020, 14:20
DB
Inventar
#10 erstellt: 13. Sep 2020, 16:56

bennehans (Beitrag #7) schrieb:
Kurz gesagt: Mit den verlinkten Teilen kann ich nichts anfangen?

Mit dem Trafo erstmal nicht, nein. Wie bist Du denn eigentlich auf den gekommen? Von seinen Spannungen her ist der höchstens für einen ganz kleinen Röhrenverstärker gedacht.

Ob Du mit einer der Netzteilplatinen was anfangen kannst, richtet sich u.a. nach der Größe des Ladekondensators, der Sekundärspannung des Trafos und dessen Innenwiderstand.
bennehans
Stammgast
#11 erstellt: 13. Sep 2020, 19:34
Wie bin ich auf den gekommen:
Ehrlich gesagt hab ich einfach ins blaue geraten und mir erhofft das es passt.
Dem ist wohl leider nicht so.

Vielleicht könntest du oder jemand anderes mir konkrete Beispiele nennen die für meinen Fall in Frage kommen.
Dafür wäre ich sehr dankbar.


[Beitrag von bennehans am 13. Sep 2020, 19:35 bearbeitet]
Mimamau
Inventar
#12 erstellt: 13. Sep 2020, 23:35
Ist wahrscheinlich nicht was du hören willst, aber nimm doch das dort angebotene Netzteil. Das ist bestimmt besser, als alles, was du ohne Grundlagen basteln kannst.

Dann kannst du dich immer noch in Bau und Dimensionierung linear geregelter Netzteile einlesen, gibt auch hier einige Threads dazu.
Rabia_sorda
Inventar
#13 erstellt: 14. Sep 2020, 02:22
@Mimamau

Absolute Zustimmung!

Man könnte ja auch einfach einen Schaltplan hier einwerfen, aber vmtl wird Daniel damit schon überfordert sein. Und auch wenn er den Aufbau versuchen sollte, dann könnte durchaus der Aufbau und/oder der Raspberry in Rauch aufgehen.

Daniel, dass ist jetzt nichts persönliches, aber nur eine winzige technische Kleinigkeit kann verheerende Folgen haben, falls nicht alles richtig beachtet oder berechnet wurde.

Nimm das vorhandene Netzteil!
Ste_Pa
Stammgast
#14 erstellt: 14. Sep 2020, 03:42
Hallo Daniel,

die Netzteilplatine (Linear Power supply Module (LT1083)) aus Deinem Ausgangspost (erster Link) kannst Du verwenden.
Der LT1083 ist ein Low-Drop-Spannungsregler mit einer Brummspannungsunterdrückung von bis zu 75dB. Er verträgt bis zu 3 Ampere an Strom.
Low-Drop, also ein geringer Spannungsabfall über dem Linear-Regler-IC ist hier (wenn 2 Ampere Ausgangsstrom gefordert sind) von Vorteil, da so weniger Verlustwärme abgeführt werden muss.

An der Platine gefallen mir aber folgende Punkte nicht:

  • Sowohl der Ladeelko als auch die Ausgangselkos liegen sehr nahe am Kühlkörper (Elkos mögen keine Wärme).
  • 10.000µF als Kapazität für den Ladeelko erscheinen mir für einen Strom von max. 2A doch etwas zu hoch.
  • Die in der Modulbeschreibung weiterhin angegebenen 2x680µF Elkos liegen vermutlich nach dem Regler. Auch diese Kapazizäz ist IMO zu hoch angesetzt. Das Datenblatt des LT1083 verwendet in den Applikationsschaltungen max. 150µF. Man muss hier auch beachten, dass vermutlich das DAC Board auch noch einmal Elkos installiert hat, welche die kapazitive Last des Reglers weiter erhöhen.
  • Ob die Größe des Kühlkörpers ausreicht, hängt sehr von dem Gehäuse ab, in dem das Netzteil eingebaut werden soll. Mir erscheint die Größe des Kühlkörpers für 2A auch bei einem Low-Drop-Regler etwas knapp.

Du hast geschrieben, dass Du 7,5 V stabilisierte Gleichspannung für das Vorhaben benötigst. Also rechnen wir mal rückwärts ...

7.5Volt + 2x0.7V (Spannungsabfall über den Gleichrichterdioden der Graetzbrücke) + 2V (Spannungspuffer für den Low-Drop-Regler) + 2V Sicherheitszuschlag für sinkende Netzspannung und sonstige Verluste = 12.9V DC
Um von DC nach AC zu kommen, muss man nun durch Wurzel 2 dividieren (bei 2-Weg-Gleichrichtung und Ladeelko) und erhält: 9.12V AC
Also wird ein Trafo mit ca. 9V Wechselspannung benötigt.

Zur Überprüfung noch einmal vorwärts gerechnet:
9VAC x sqrt(2) - (2x0.7V) = 11.32 VDC am Ladeelko

Am Regler steht damit eine Regelspannung von 11.32V - 7.5V = 3.83V an. Bei einem Strom von 2A verheizt dieser eine Leistung von 2Ax3.83V=7.65W. Entsprechend muss der Kühlkörper ausgelegt werden.

Der 9V-Trafo sollte mind. 2.5 Ampere liefern, um noch leichte Reserven zu haben. Mit einem 25VA-Typ macht man Nichts falsch.

Mögliche Trafos je nach Montagevorliebe:
Ringkerntrafo (1 x 230V 2 x 9 V/AC 30 VA 1.67A)
UI 39/17 209 Trafo 24VA, 2x 9V, 2x 1333mA
NT 24VA 2X9 Netztrafo, offene Bauform, 24VA, 2x 9V, 2x 1,56 A
R-CORE Transformer 30VA 2x9V
Am einfachsten montieren und anschließen lassen sich IMO Ringkerntrafos (oder die R-Core-Trafos), da man hier insbesondere die Primäranschlüsse rel. einfach mit Lüsterklemmen etc. anschließen kann, so dass eine Isolierung sichergestellt ist. Generell gilt aber bei Netzspannungs-führenden Leitungen in Selbstbaugeräten: Nur der Fachmann sollte hier Arbeiten vornehmen, da bei Netzspannung immer Lebensgefahr besteht!

Ringkerntrafos haben weiterhin den Vorteil, dass ihr Streufeld kleiner ist als das von Print- und Blocktrafos.

Achja ... So ein kleines Linearnetzteil ist schaltungstechnisch relativ einfach. Eine Netzteilschaltung mit Low-Dropregler für Dein Vorhaben kann beispielsweise wir folgt aussehen:

Linear Power Supply

Ich habe hier mal den LM1085 als Low-Drop-Linarregler verwendet (IT-ADJ LDO-Spannungsregler, einstellbar * 1,25 ... 27,5 V * 3 A * TO-220-3
Dropout Voltage lt. Datenblatt < 1.4 V bei 2 A). Den LM 1085 gibt es bei Reichelt für 1,61 €. Die Dioden, Widerstände und Klein-Kondensatoren sind Cent-Artikel. Ladekondensator und Kühlkörper schlagen preislich mit ca. 3-4 € für den Lade-C und noch mal so knapp 3-4 Euro für einen Kühlkörper zu Buche.
Was ich sagen will ... man könnte sich so eine kleine Schaltung auch selbst auf einer Universal-Lochraster-Platine aufbauen (so mache ich das immer ).

So ähnlich wie die von mir hier skizzierte Schaltung wird auch die Schaltung der oben verlinkten Netzteilplatine mit dem LT1083 aussehen.

Viele Grüße
Steffen

PS: Es gibt auch fertige Linear-Netzteile, welche Printtrafo und Netzteilschaltung auf einer kompletten Platine vereinigen und die fertig aufgebaut sind. Hier wären Thel-Audio und auch Funk-Tonstudiotechnik zu nennen. Preislich liegt man hier aber in der Knapp-unter-100-Euro-Region für die anschlussfertige Netzteilplatine inkl. Trafo.


[Beitrag von Ste_Pa am 14. Sep 2020, 05:13 bearbeitet]
bennehans
Stammgast
#15 erstellt: 14. Sep 2020, 06:39
Viele Dank für die Hinweise und TIps.

@Ste_Pa:
Vielen Dank für die ausführliche Beschreibung.
Da mir jedoch jegliche fachliche Kompetenz fehlt, werde ich wohl tiefer in die Tasche greifen müssen und mir dieses https://www.audiopho...2a-25va-p-11363.html nehmen.
ZeeeM
Inventar
#16 erstellt: 14. Sep 2020, 06:45
Das Teil scheint mir in einem vernünftigen Preisrahmen zu liegen.
Rabia_sorda
Inventar
#17 erstellt: 14. Sep 2020, 12:18
Ich dachte du besitzt dieses schon(?):


Das Netzteil hab ich momentan:
https://www.audiopho...-29a-dc-p-12042.html


Das ist auf dem ersten Blick doch total ausreichend, oder hast du da ein "Rauschen" oder eine "Restwelligkeit" messen können?


[Beitrag von Rabia_sorda am 14. Sep 2020, 12:19 bearbeitet]
Ste_Pa
Stammgast
#18 erstellt: 14. Sep 2020, 13:03
Was ich mich gerade noch frage ... Warum sieht das Konzept des Audiophonics I-Sabre V3 DAC (Klick) eigentlich vor den Pi und den DAC aus der gleichen Spannungsversorgung zu speisen ?
Der DAC selbst (Chip: ES9023) begnügt sich lt. Datenblatt mit 31mA@3.6V. Dafür ein Netzteil zu basteln wäre deutlich einfacher und preiswerter als für den ganzen Pi (2A@7.5V).

Viele Grüße
Steffen


[Beitrag von Ste_Pa am 14. Sep 2020, 13:04 bearbeitet]
Mimamau
Inventar
#19 erstellt: 15. Sep 2020, 21:18
Du hast natürlich recht.
Aber trotzdem sind die beiden ja über die Signalleitungen miteinander verbunden.

Aber ich vermute mal, dass der DAC nicht so schlecht ist, dass man das vermeintlich schlechtere Schaltnetzteil hören könnte.
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