Grundsätzliche Frage zu Netzteilen

[turbod]

Kompakte Lader wie z.B. der HOTA D6 Pro, H6 oder ISDT D2 haben eingebaute Netzteile mit einer Leistung von 200W.

Ein separates Netzteil wie z.B. das Meanwell RSP-200-xx hat ebenso eine Leistung von 200W bei Gehäuseabmessungen von 215x115x30mm.
Es ist also viel voluminöser als die eingebauten Netzteile der o.g. Lader.
Die Platine des Meanwell ist mit zahlreichen Bauteilen gut bestückt.

Mich würde interessieren, wie sich diese Netzteile technisch unterscheiden.
Die Einbau-Netzteile der Kompaktlader sind jedenfalls gegenüber dem NT von Meanwell winzig.

Dir Frage ist: Warum baut Meanwell so groß, wenn es doch auch scheinbar so klein geht?

Ist es eine Frage der Lebensdauer, der Zuverlässigkeit oder der Qualität insgesamt?

Eine Antwort würde mich interessieren.

Gruß

turbod

 

[s.nase]

Der größte Unterschied ist wohl die Lebensdauer und die Qualität (Stabilisierung bei LastwechselSprüngen) der erzeugten Gleichspannung des NTs. Eine stabile Gleichspannung sowie aufwendigere Über- und Unterspannungsüberwachung gibt zusätzliche Sicherheit und Lebensdauer für das Ladegerät. Die höhere Bauteilqualität im NT sorgt auch für besseren Benutzer Schutz (Wechselstromisolierung) bei einem NTdefekt.

 

[S_a_S]

Hallo turbod,

die Ladegeräte haben ja alle einen Lüfter eingebaut (brauchen sie für das Ladeteil ohnehin). Damit können Kühlflächen deutlich kleiner gehalten werden als bei Passiv-Kühlung.

Zum Zweiten ist die Last durch das Ladeteil bekannt und lässt sich ggf. sogar synchronisieren. Da kann dann einiges an Universalfilter entfallen, was das Meanwell vorhalten muss (denn das muss mit allen möglichen Lasten zurecht kommen).

Zum Dritten gibt es auch die Möglichkeit, mit der Frequenz hochzugehen, dann können die Speicherinduktivitäten noch kleiner ausfallen und auch die Filterschaltungen können dann kleiner ausfallen.


Man muss auch genau aufpassen, für welche Störfestigkeitsklasse entwickelt wurde - und wie sie stören dürfen.
(siehe auch Wiki zur EMV, da sind zumindest die Normen mit aufgeführt)

Das D2 ist für häusliches Umfeld ausgelegt - und es wurde nur die Störstrahlung gemessen.
EN 61000-6-3:2007 + A1:2011
EN 61000-6-3:2007

Meanwell geht auf (leichte) Industrie und es ist sowohl Abstrahlung als auch Störfestigkeit geprüft.
EMC EMISSION Compliance to EN55022 (CISPR22) Class B, EN61000-3-2,-3,GB9254 class B,GB17625.1
EMC IMMUNITY Compliance to EN61000-4-2,3,4,5,6,8,11, EN55024, light industry level, criteria A

Grüße Stefan

 

[turbod]

Hallo Stefan,

die Sache mit der Kühlung ist ja umittelbar einleuchtend, wobei der auf Bildern sichtbare Kühlkörper des rsp-200-xx ja auch nicht sehr groß ist. Aber vielleicht kühlt das NT ja auch zusätzlich über das Gehäuse.

Da ich von Elektronik wenig bis keine Ahnung habe, danke ich für die entsprechenden Erläuterungen, das leuchtet mir ein.

Wenn sich integrierte Netzteile aufgrund definierter spezifischer Anforderungen so klein, kompakt und preisgünstig bauen lassen (der Preisunterschied vom HOTA D6 zum D6 Pro beträgt gerade einmal ca. € 30,00, würde ich mir einen 2-fach-Kompaktlader wie den D6 Pro mit beispielsweise 2 x 300W Ladeleistung an AC wünschen. Damit könnte man dann zeitgleich 2 Stück 6S/5000 mit jeweils mehr als 2C laden.

Damit wären dann vermutlich die Bedürfnisse von sehr vielen Modellbauern abgedeckt, preiswert, kompakt und ohne große Verkabelei.

Da finde ich auch das Sortiment von ISDT etwas merkwürdig. Da gibt es zahlreiche kompakte Einzellader für DC-Versorgung, die sich recht wenig unterscheiden, mal bis 6S, mal bis 8S, mit 200W, 300W, 500W, 600W, 780W, 800W, 1000W. Die Preisunterschiede sind dabei teilweise marginal. Und der D2 hat nicht mal einen DC-Eingang.

Aber vielleicht kommt da ja noch etwas.

Gruß

turbod

 

[Wilf]

... Warum baut Meanwell so groß, wenn es doch auch scheinbar so klein geht?
Ist es eine Frage der Lebensdauer, der Zuverlässigkeit oder der Qualität insgesamt? ...

Fachlich stimme ich den bisherigen Antworten absolut zu. Vielleicht lässt sich die Erklärung noch etwas einfacher fassen:

Die konventionellen Trafonetzteile haben einen 50 Hz Wechselspannungstrafo und etwas Elektronik drin. Die Elektronik bremst die gleichgerichtete Trafoausgangsspannung auf die gewünschte Spannung an den Ausgangsklemmen des Netzteils herunter. Dabei fällt massig Wärme an, die durch große Kühlkörper und ggf. durch Zusatzgebläse an die Umgebungsluft abgegeben werden muss.
Der kupfergewickelte Netzspannungstrafo und die Kühlkörper sind schwer und brauchen viel Platz.
Was so ein Gerät besonders gut kann, ist das Abgeben einer gleichmäßigen Ausgangsspannung mit einem geringen Brummspannungsanteil. Damit ist es prädestiniert für empfindliche Schaltungen, insbesondere für Analogverstärker, zB. im Funkverkehr.

Die immer mehr verbreiteten Schaltnetzteile arbeiten nicht mit der Netzfreuenz von 50 Hz, sondern mit Schaltfrequenzen im 10 kHz bis 100 kHz- Bereich. Deshalb kommen sie für die selbe Ausgangsleistung mit wesentlich kleineren Transformatoren aus.
Die gewünschte Ausgangsspannung wird, wie beim Elektroflug-Drehzahlsteller, über das Tastverhältnis geregelt. Spannung, die gar nicht erst erzeugt wird, braucht man nicht nachträglich herunterzubremsen. Deshalb haben Schaltnetzteile bei derselben Leistung viel kleinere Kühlkörper als ein konventionelles Trafonetzteil.
Schaltnetzteile stecken in jedem Heimcomputer.

Allerdings ist ihr Ausgangssignal längst keine saubere Gleichspannung. Bedingt durch die häufigen Schaltvorgänge ist die Ausgangsspannung mit diversen Spannungsspitzen und -Einbrüchen überlagert. Die meisten Digitalschaltungen lassen sich davon aber nicht verwirren, sodass diese Schaltnetzteile mittlerweise Standard sind.
​

Die Unterschiede sehe ich also nicht in Lebensdauer, Qualität oder Zuverlässigkeit, sondern im Wirkungsgrad und im Brummspannungsanteil.

 

[Robinhood]

Mich wundert immer wieder, wie klein zum Beispiel 1.000W-Netzteile mittlerweile gebaut werden können (ich rede immer vom Privatgebrauch), die Hobby-Ladegeräte mit 230 V-Anschluß aber oft vergleichsweise mickrige 300W nicht übersteigen. Im 12V-Betrieb dagegen sind mit dem gleichen Gerät wesentlich höhere Ladeleistungen möglich. Ist es denn so schwierig, zwei kompakte Leistungsgeräte in ein einziges Gehäuse zu packen?

 

[s.nase]

Bei dem ISDT D2 wird vom eingebauten NT keine Gleichspannung erzeugt, sondern nur eine hochfrequente Wechselspannung die dann der Schaltregler vom Ladeteil direkt in die nötige gleichgerichtete Ladespannung für den Akku umwandelt. Somit spart man sich zwei Umwandlungsschritte zwischen Steckdose und Akku. Das ist auch der Grund, warum das D2 keinen Gleichspannungseingang mehr hat, und warum das gesamte Gerät relativ kompakt ausfällt. Die geringe Anzahl an Bauteilen verursacht natürlich auch geringere Herstellungskosten, und weniger Umwandlungsverluste.

Wenn ich mir ein Ladegerät kaufe, sollte es aber auf jeden Fall auch einen Gleichspannungseingang haben, um auch Mal einen Akku oder eine KFZsteckdose als Spannungsquelle für den Lader verwenden zu können. Wenn du darauf verzichten kannst, ist so ein D2 eine gute Wahl.

 

[turbod]

Ich hatte zuerst zwei D2, habe diese dann aber umgehend verkauft, als der D6 Pro zum identischen Preis wie der D2 verfügbar war.

Im Vergleich zu dem HOTA D6 Pro halte ich den D2 für zu teuer.

Trotzdem würde ich mir, wie wohl auch Robinhood, einen bedienungsfreundlichen, kompakten Doppellader mit AC- und DC-Betrieb mit jeweils ca. 2 x 350W Ladeleistung wünschen, mit zwei schönen Displays (eins für jeden Kanal), geregeltem Lüfter, Lade- und Balancerausgängen nach vorn zum Bediener und nicht zur Seite, AC- und DC-Eingang nach hinten. Dann kann man auch gut zwei Geräte nebeneinander stellen. Der Lader dürfte dann m.E. auch € 250,00 kosten. (träum ...)

Gruß

turbod

 

[s.nase]

Lader und NT im gleichen Gehäuse hat halt auch große Nachteile. Die geringe räumliche Trennung von NT und Lader macht die VerlustwärmeAbleitung schwierig (laut oder leistungsreduziertes NT). Wenn ich eine DC Quelle verwende, brauch ich das eingebaute NT nicht, und schleppe es umsonst mit mir herrum. Daher haben sich Lader mit eingebauten NT nicht durchgesetzt, gerade bei höheren Ladeleistungen.

 

[manfred_k]

Doppellader mit AC- und DC-Betrieb mit jeweils ca. 2 x 350W Ladeleistung wünsche

2x 350W an einer 12V= ( ? ) Stromquelle ist schon mal eine Ansage, überschlagsmässig so an die 55A Eingangsstrom.

Soweit ich weiss können einige ISDT mit 30V= versorgt werden, das bringt den Strom schon gut runter.

lg
Manfred

 

[turbod]

Wer spricht denn von 12V-Versorgung? Davon war überhaupt keine Rede.

Ich habe nur skizziert, wie ich mir einen für mich idealen Lader vorstelle.

Gruß

turbod

 

[Claus Eckert]

Hallo

Mal zurück zur Ausgangsfrage.
Ein paar technische Zusammenhänge wurden ja schon beschrieben. Tatsächlich aber liegt die Gehäusegröße an einer gewissen Vereinheitlichung. Wir haben zwei NTs mit 2,4 und 3,6KW in einem Gehäuse für Netzteile eingebaut. Die Einschübe sind dem Standard entsprechend ausgelegt.

Die Größe des NTs resultiert also nicht aus der technisch kleinstmöglichen Skalierung der Platine, sondern der Standardisierung der Gehäusegrößen.

 

[Crizz]

Und da Meanwell Industrie-Netzteile baut und keine Einzellösungen ist der Formfaktor ein erhebliches Kriterium. Abgesehen davon sind die technischen Anforderungen höher, z.b. was Restwelligkeit, Leistungsstabilität , Überlastschutz usw. betrifft. Vieles läßt sich zwar kleiner und billiger machen, aber eben dann auch auf anderem Niveau. In einigen Bereichen wird man das zwar nie bis selten merken, allerdings bietet ein aufwändiger konzipiertes Gerät auch andere Reserven, was das ganze langlebiger macht. Das nur am Rande als kleine Ergänzung.

 

[onki]

Hallo,

Es ist auch die Bauform zu beachten.
Alle hier genannten Meanwell & Co. sind alles sog. "caged" Netzteile, also Teile, die in einem stabilen, halbwegs geschlossenen Rahmen daherkommen.
Die in den Geräten eingebauten Netzteile sind "Open Frame" Versionen. Dadurch sind sie um einiges günstiger und auch kompakter.
Standardisierung spielt auch eine Rolle.
Die gängigen "Industrienetzteile" haben i.d.R. einen CB-Report, der für die Verwender wichtig ist um ihr Gerät, das dieses Netzteil verwendet, zulassen zu können.
Eine simple KE reicht da leider nicht.

Gruß
Onki

 

[Bernd Langner]

Hallo

@ Crizz

Und da Meanwell Industrie-Netzteile baut und keine Einzellösungen ist der Formfaktor ein erhebliches Kriterium. Abgesehen davon sind die technischen Anforderungen höher, z.b. was Restwelligkeit, Leistungsstabilität , Überlastschutz usw. betrifft. Vieles läßt sich zwar kleiner und billiger machen, aber eben dann auch auf anderem Niveau. In einigen Bereichen wird man das zwar nie bis selten merken, allerdings bietet ein aufwändiger konzipiertes Gerät auch andere Reserven, was das ganze langlebiger macht. Das nur am Rande als kleine Ergänzung.

Ich würde dazu noch die Einschaltdauer (ED )betrachten wie oft laden wir Akkus und wie lange.
Diese Industrienetzteile laufen stellenweise im 24Std Betrieb und Vollast dementsprechend müssen die halt so dimensoniert sein.

Gruß Bernd

 

[Crizz]

So ist es, Bernd. Industrienetzteile sind für 100 % ED konzipiert. Ich habe nun schon etliche Jahre mit Meanwell zu tun ( seit 2006 ), und bisher hatte ich noch kein einziges defektes Gerät.

Übrigens, um das ganze noch abzurunden : Meanwell baut auch openframe Netzteile und solche im DIN-Hutschienen-Moduldesign. Ferner noch solche wie man sie von Laptops her kennt und einige andere. Da wir im Modellbau aber häufig von sehr leistungsfähigen Netzteilen mit zig hundert Watt Leistung sprechen, landen wir automatisch auf den geschlossenen Geräten ( bzw. zum teil bei den Hutschienen-Netzteilen, wenn geräuscharmer / geräuschfreier Betrieb gewünscht wird ). Vom Rest des Portfolios bekommt man eigentlich kaum etwas mit, sofern man nicht Techniker ist der diese dann in unterschiedlichsten Geräten verbaut vorfindet.