Problem mit Schaltnetzteil

  • Ich habe ein Problem mit einem Schaltnetzteil (Typ: PeakTech 1540 - Schaltnetzteil 13,8V/40A), für welches ich keine Erklärung habe.


    Vor einiger Zeit wollte ich den CBA IV Akkutester bei höheren Strömen testen und habe ihn an das Netzteil angeschlossen. Dabei war ein Konstantstrom von 7A eingestellt. Nach ca. 15 Minuten gab es plözlich unerklärliche Spannungsschwankungen, so dass ich den Test abgebrochen habe.


    Heute habe ich den Test mit einem selbstgebauten Akkutester wiederholt. Dabei habe ich das Netzteil mit einer konstanten Leistung von 100W belastet. Der Strom wurde dabei vom Akkutester nachgeregelt. Nach 30 Minuten Dauerbetrieb traten auch diesmal diese Schwankungen auf. Ich habe den Test weiterlaufen lassen und 5 Minuten später war der Spuk vorbei und alles lief einwandfrei weiter. Insgesamt wurde das Netzteil 1 Stunde lang mit 100W belastet. Ich habe das aufgezeichnete Diagramm angehängt.


    Während der 5 Minuten fiel die Spannung bis auf 12V ab. Außerdem schwankte sie sehr schnell. Die rote Kurve zeigt den Strom. Wahrscheinlich wäre es für den Test besser gewesen, wenn ich mit konstantem Strom entladen hätte. Das werde ich noch nachholen.


    Jetzt meine Frage: Was kann die Ursache für dieses Verhalten sein? Ich könnte noch nachvollziehen, wenn nach einer halben Stunde Dauerlast plötzlich Probleme auftreten, wobei 100W für das Netzteil noch keine Herausforderung sind. Aber die "Selbstheilung" verstehe ich nicht. Hat jemand eine Idee? Ursprünglich hatte ich die Elkos in Verdacht aber da bin ich mir nicht mehr sicher.


    73


    Karsten - DL3HRT

  • Hallo Karsten,


    da sich zu Deiner Frage noch keiner geäußert hat, versuche ich meine erste Einschätzung darzulegen. Im gesamten Versuchsaufbau
    sind mehrere Regelkreise vorhanden, falls dabei etwas gegeneinander arbeitet, wird das Gebilde instabil und beginnt zu schwingen.
    Das kann durch Regelzeiten und auch durch die Steilheit der Regelkurve hervorgerufen werden.
    Beginnen wir bei der Gleichrichtung der Eingangswechselspannung. Das Netzteil dürfte eine PFC , Power Faktor Correktur , haben.
    Hier wird versucht ständig etwa 400V zu erzeugen, bei Laständerungen bricht die Spannung zusammen und wird auch überregelt.
    Die 400V werden nicht in einem Kondensator, sondern in einer Reihenschaltung von 2 Stück , ich vermute mal 250V Kondensatoren,
    gespeichert. Diese 400V werden in einer Flusswandlerschaltung auf die 14V umgewandelt. Jede Schwankung auf der 400V Seite
    hat einen kleinen Einfluss auf die 14V . Diese 14V werden belastet , brechen zusammen und werden ausgeregelt.
    Jetzt kommt Deine Last noch dazu , ebenfalls mit einer Regelung..... Die Steuerspannung für die gesamte Elektronik dürfte separat
    erzeugt werden mit einem Hilfsnetzteil mit ebenfalls einer Regelung. Die Hilfsspannung / Steuerspannung wird aus der geregelten
    400V erzeugt...
    Es hängt also vieles direkt zusammen. Meistens werden in diesen Regelschaltungen die Regelspannungen mittels Kondensatoren
    zwischengespeichert / gepuffert und dann regeln sie. Falls diese Kondensatoren den Innenwiderstand erhöhen oder sich die Kapazität
    verändert, fängt das große Suchen an.
    Du kannst nun versuchen die Bauteile auf Erwärmung prüfen oder gezielt mit Heißluft Teile erwärmen.
    Ich schlage Dir erst einmal vor , die Last als konstante Last zu betreiben , also Strom einstellen, der sich bei Spannungsänderung
    nicht nachregelt, oder eine Regelzeit von über 1 Sekunde hat.


    Ist schon ein toller Fehler, der einem hier zum Nachdenken anregt.


    73 de

  • Hallo Manfred,


    danke für deine Tipps. Ich habe gestern noch einmal einen Test durchgeführt. Diesmal waren 9A Konstantstrom eingestellt, also knapp über 120W. Mehr verkraftet der Akkutester nicht. Tatsächlich trat das Problem wieder auf, diesmal nach ca. 40 Minuten.


    Ich konnte auch die Ursache herausfinden. Es war die Plus-Gerätebuchse! Wenn man seitlich auf die Buchse drückte, änderte sich die Spannung. Das passierte aber nur, wenn das Netzteil schon längere Zeit unter Last lief. Bei kaltem Netzteil war alles in Ordnung. Nach dem Öffnen des Netzteils zeigte sich auch der Grund für dieses Verhalten. Die Plusleitung war mit einem Kabelschuh an der Buchse angeschraubt. Auch wenn das Netzteil sonst recht aufwändig gefertigt ist, hat man an dieser Stelle gespart und keine Federscheibe verwendet. Bei Erwärmung war die Kontaktierung nicht mehr optimal, der Übergangswiderstand erhöhte sich und es gab eine Spannungsabfall von mehreren 100mV. Die Regelschleife des Netzteils hat davon nichts mitbekommen, da die Spannung vorher abgegriffen wird.


    Die Mutter lies sich noch etwas nachziehen und damit war das Problem beseitigt. Ich werde aber noch eine Ferderscheibe einbauen. Also ein thermisch-mechanisches Problem.


    73


    Karsten - DL3HRT

  • Diese Art der Befestigung und Kontaktierung ist mir auch schon zum Verhängnis geworden, gerade bei Netzgeräten mit Isolierbuchsenausgang. Deshalb bei Isolierstoffen wenn immer möglich die erste (untere) Mutter nur für die mechanische Befestigung der Buchse verwenden und den Kabelschuh dann zwischen erster und zweiter Mutter anordnen. Beim Einsatz von Federringen, Unterlegscheiben u.ä. immer daran denken, dass diese bei ungünstiger Anordnung als zusätzliche elektrische Widerstände wirken.

  • Hallo Karsten und die Runde,


    ja , ja , manchmal sind es eben die einfachen Dinge des Lebens, die eine große Wirkung haben.


    Zur Befestigung des Kabels im Kabelschuh streiten sich auch die Geister. Lötzinn hat einen größeren
    Widerstand als eine gepresste Kabelschuhverbindung. Nun ja theoretisch, in der Praxis habe ich schon
    erlebt, dass gepresste Verbindungen verbrannt sind. Alles gesäubert und verlötet und schon war Ruhe.
    Das Material, welches gepresst wurde war zu dünn ausgelegt. Ähnliche Effekte treten ebenfalls auf, wenn
    man Kupferlitze klemmt und diese vorher " schön verzinnt " , schon sehr oft gesehen , auch bei Orginalteilen
    der Industrie. Bei einer Klemmverbindung muss das Kupfer blank bleiben, es ist elastisch. Lötzinn ist steif, drückt
    sich zusammen und bleibt zusammengedrückt. Bei größeren Strömen sollte man sich wirklich überlegen welche
    " Zeitbomben " man sich einbaut. Gleiche Bedeutung hat auch die Unterdimensionierung von Kühlkörpern, aber
    dass wäre wieder ein anderes Thema.
    Freut mich, dass der Fehler / die Ursache gefunden wurde.


    Wünsche ein schönes WE.


    73 de

  • Deshalb ist es ausdrücklich verboten, flexible Leitungen, die in Schraubklemmen angeschlossen werden, zu verlöten. So habe ich es jedenfalls in meiner Ausbildung vor über 30 Jahren gelernt und bin immer gut damit gefahren. Trotzdem finde ich immer wieder solche Sachen selbst in neuen Geräten!


    Der Grund dafür ist, dass Zinn unter Druck fliesst, sich also verformt. Dazu kommt, dass der Effekt immer schlimmer wird, wenn die einmal geschädigte Verbindung dann auch noch warm wird!

  • Der Grund dafür ist, dass Zinn unter Druck fliesst, sich also verformt. Dazu kommt, dass der Effekt immer schlimmer wird, wenn die einmal geschädigte Verbindung dann auch noch warm wird!

    Und genau aus diesem Grund waren bei uns "Aderendhülsen" vorgeschrieben. Geklemmte Drähte verzinnen galt bei uns in der Medizintechnik intern als Mordversuch :)

    73/2 de Peter, DL2FI
    Proud member of Second Class Operators Club SOC and Flying Pig Zapper #OOO (Certificated Kit Destroyer)

  • Hallo Jürgen,


    die Spannung ist dabei doch überhaupt nicht ausschlaggebend, solange die Isolierung halbwegs erhalten bleibt (was natürlich bei Wärmeeinwirkung nicht auf Dauer gewährleistet werden kann).


    Die Frage ist eher, bis zu welchem Strom tritt noch keine nenneswerte Erwärmung auf. Mit anderen Worten: Das Problem ist ein Strom- und weniger ein Spannungsproblem.


    Aderendhülsen sind auch nicht in allen Fällen vorgeschrieben. Die dienen dazu, sicherzustellen, dass sich auch dauerhaft keine einzelnen Drähte aus dem Litzenverbund an der Anschlussstelle lösen können,damit den Querschnitt der stromführenden Leitung nicht verjüngt wird. Das ist bei sogenannten Kastenklemmen aber kein Problem. Das sind Klemmen die rundherum den Draht vollständig umschließen (das ist zum Beispiel bei Lüsterkelmmen der Fall). Hat man eine Verbindung, bei der z.B. der Draht nur unter einen Schraubenkopf geklemmt wird und er nur durch eine seitliche Begrenzung daran gehindert wird, sich unter dem Schraubenkopf wegzubewegen, dann ist die Anderendhülse auf jeden Fall angesagt.


    Aderendhülsen sind aber bei Schraubverbindungen (ohne Kabelschuh) immer die beste Lösung!

  • Ich habe bei meiner über 40 Jährigen Beschäftigung als "Störungselektriker" etliche male erlebt das Feindrähtige Leitungen in Lüsterklemmen (Kastenklemmen)
    ohne Aderendhülsen durch zu starkes Anziehen abgeschehrt wurden. Es ist also nicht nur der Zinnfluss der die Verbindung zum abbrennen bringen kann....

  • Es gab mal eine Zeit, da gehörte in jede Standard-Lüsterklemme ein kleines Blech, was die Aufgabe der Aderendhülse erfüllte. Vom Klemmtyp her handelte es sich also auch um eine Art "Kastenklemme". Bei den heute verkauften Lüsterklemmen wird das Blech eingespart und deshalb ist eine Aderendhülse bei Litze nun zwingend nötig.