Ein Schaltnetzteil in der Küchenleuchte

©Norbert Meier



Einführung und Veranlassung

Zufällig erblickte ich am Straßenrand eine für den Elektroschrott deponierte Küchenleuchte
mit fünf kleinen 12-Volt Halogenlampen.
Als Bastler habe ich unbemerkt die Lampe kurzerhand im Kofferraum meines Autos verstaut,
in der Hoffnung, einen noch brauchbaren 12-Volt-Trafo mit ca. 80 Watt Leistung in der
Deckenhaube der Lampe vorfinden zu können.
Ich staunte nicht schlecht, als nach dem Öffnen der Deckenhaube kein Trafo sichtbar wurde,
sondern ein elektronisches Schaltnetzteil (SNT) mit den Abmessungen (L, B, H) 12 x 5 x 3 cm
zum Vorschein kam. In der Beleuchtungsindustrie bezeichnet man diese Netzgeräte mit
dem Begriff "Elektronischer Trafo" und benutzt dafür die Abkürzung ET.
Über die Bauform, den Schaltplan und die Funktion dieses Schaltnetzteils wird nachfolgend
berichtet.


Bauform, Schaltplan und Funktionsprinzip

Die kompakte Bauform des Schaltnetzteils erlaubt es nicht, sämtliche elektronischen
Bauteile zu betrachten und mit einer Digitalkamera dokumentieren zu können. Nach dem Ausbau
der Schalttransistoren mit kleinen Kühlblechen und dem etwas versetzten Wiedereinbau zeigt
das folgende Foto den Platinenaufbau des Schaltnetzteils:

Platine Schaltnetzteil (SNT)

Via Internet und der Suchmaschine Google oder Yahoo habe ich zunächst mit dem Stichworten
"Schaltnetzteil" bzw. "elektronischer Trafo" mein Wissen ergänzt: Es handelt sich
um ein primär getaktetes Schaltnetzteil (SNT). Auch die Kennwerte der Schalttransistoren
BUV48A ( Silizium NPN-Typ /1000 V / 15 A / 150 W ) lassen sich aus dem Internet abrufen.

Schaltnetzteile ersetzen den großvolumigen, schweren und teuren Trafo, wenn z.B. in
einer Deckenleuchte Niedervolt-Halogenlampen als Leuchtmittel vom Kunden gewünscht werden.
Aus dem oben dargestellten Platinenlayout und meiner Schaltungsanalyse läßt sich folgender
Schaltplan mit MS-PowerPoint zeichnen.

Schaltplan vom SNT

Bevor auf Einzelheiten in der Schaltung eingegangen wird, ist es für den Leser wesentlich
einfacher, wenn zuerst das Funktionsprinzip dieses Schaltnetzteils an Hand einer stark
vereinfachten Prinzipschaltung erläutert wird.

Prinzipschaltung vom SNT

Die 230 Volt Wechselspannung vom Haushaltsnetz gelangt über den Widerstand R1 und einem
Netzfilter an den Brückengleichrichter, der am Ausgang eine Gleichspannung von etwa 310 Volt
erzeugt. An jedem Teilkondensator liegt die halbe Gleichspannung an. Ein elektronischer Schalter
legt nun an den Ausgangstrafo T1 abwechselnd die positive und danach die negative Gleichspannung.
Diese Wechselspannung mit hoher Frequenz, ca. 50 - 80 kHz, erzeugt in der Sekundärwicklung den
erforderlichen Strom für die parallel geschalteten Halogenlampen.


Elektronischer Schalter mit hoher Frequenz

Nach dem Anlegen der Netzspannung liefert der Brückengleichrichter eine Gleichspannung von
ca. 310 Volt, siehe im Schaltplan Position A und B. Die beiden Schalttransistoren TR1 und
T2 sind zunächst noch stromlos. Über den Widerstand R2 erfolgt die Aufladung vom
Kondensator C5 bis auf etwa 40 Volt, dann wird der Diac über R4 leitend und liefert
Stromimpulse an die Basis von TR2. Dieser Transistor TR2 schaltet zuerst durch und damit
beginnt das abwechselnde Ein- und Ausschalten der beiden Gegentakt-Transistoren TR2 und TR1
mit Hilfe der induzierten Stromimpulse in den Wicklungen W1 und W2 des Oszillatortrafos T2.
Die Kollektorströme von TR1 und TR2 werden durch die in Reihe geschalteten Wicklungen W3
des Oszillatortrafos T2 und durch die Primärwicklung des Ausgangstrafos T1 geleitet.
Dadurch ist die Frequenz des Oszillatortrafos gleich hoch, wie die des Ausgangstrafos.


Keine Netztrafos mehr im Elektroschrott ?

Aus meiner Erfahrung gebe ich einem Bastler den guten Rat, die für den Elektroschrott
bestimmten Geräte, wie z.B. Monitore, Rechner, Fernseher usw. gar nicht erst zu untersuchen,
ob Netztrafos darin zu finden sind. Es gibt in diesen Geräten keine für Bastler
verwendbaren Netztrafos mehr, sie werden schon seit Jahren durch Schaltnetzteile ersetzt.

Ein primär und sekundär getaktetes Schaltnetzteil mit 5 Volt- und 12 Volt-Ausgang in
einem modernen Rechner hat etwa folgendes Aussehen:

SNT im Rechner

Wenn Sie - als Bastler - an einzelnen Elektronikbauteilen noch interessiert sind, dann
wünsche ich Ihnen viel Beobachtungsgabe beim Betrachten der Platine mit den diversesten
Bauteilen, die man im Bedarfsfall auslöten könnte.
Z. B. befindet sich der Brückengleichrichter für die Umformung der 230V-Netzspannung
links vor den beiden schwarzen Elektrolytkondensatoren.


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