USB Ladegerät als Elektronik Netzteil

Dieser Beitrag zeigt wie man ein Handy Ladegerät als Elektronik Netzteil verwendet.

Lebensgefahr

Was soll uns das gelbe Schild hier sagen?

Das sagt uns folgendes: Der Nachfolgende Beitrag ist unter Umständen gefährlich wenn er technisch nachvollzogen wird. Es besteht Gefahr für Leib und Leben.  Es wird mit 230V Netzspannung hantiert. Falsche Handhabung kann zum Tode führen. Der Beitrag ist eventuell nicht VDE konform. Der Autor haftet nicht für Schäden jeglicher Form. Wenn du kein Fachmensch bist, besorge dir ein einfaches, fertiges Steckernetzteil und benutze es unverändert.


Der Film zum Beitrag.

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Jeder Elektroniker und ambitionierte Bastler, gerade im Mikrocontrollerbereich kennt das Problem. Die geniale Schaltung oder Entwicklung ist fertig zum Einsatz und muss mit Betriebsspannung versorgt werden, was auf dem Steckbrett mit Batterie oder Netzteil  auch gut und sicher funktioniert.

Wenn die fertige Schaltung aber in einer Umgebung platziert wird, die nicht von Hause aus Kleinspannung bereit stellt, was wohl auch relativ selten der Fall sein wird, bleibt einem i. A. nichts anderes übrig als mit dem zu Leben, was vorhanden ist. Und das dürften fast immer die 230V Netzspannung aus der guten alten Schweinenase sein.

schweinenaseWie gehen wir da vor?
Erste Variante: Wir benutzen ein herkömmliches Steckernetzteil und speisen unsere Schaltung direkt mit den erforderlichen 5-12V ein.  Aber das Steckernetzteil benötigt ja primär seine 230V. Das heißt zu unserer Schaltung laufen, wenn diese auch noch einen 230V Verbraucher schalten soll, zwei Leitungen. Das sieht m.E.n. grausam aus.

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Die zweite Variante, wäre dann die klassische, die der versierte Elektroniker bereits unzählige Male eingesetzt hat. Eine Netzteilschaltung mit Trafo, Gleichrichter und Spannungsreglerkram. Der Vorteil ist unbestritten, das an der Schaltung direkt die Kleinspannung und die 230V anliegen, man kann also alles machen. Der Nachteil ist aber die Tatsache, das das Ganze nicht wirklich klein gebaut werden kann, da alleine der Trafo immer ein ziemlicher Brocken ist. Benötige ich sogar ca. 5V bei etwa 500mA-1A ist der Trafo definitiv nicht mehr als unauffällig einzuordnen.
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Und so oder ähnlich sieht das dann aus. Der Netzteilaufbau ist gelegentlich größer als die gesamte Zielschaltung.

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Die letzte Variante wäre ein Kondensatornetzteil. Dieses hat eigentlich alle Vorteile. Es lässt sich Super klein aufbauen und hat Primär und Sekundärspannung on Board. Wenn da nicht ein kleiner Umstand wäre, den man der Variante durchaus als Nachteil anrechnen könnte. Bezogen auf Erdpotential liegt an der gesamten Schaltung 230V an! Ein Griff im Betrieb an den Controller und in die vermeintlichen 5V und man bekommt mal so richtig eine gefeuert. Nicht schön. Zum Thema Kondensatornetzteil wird es auf diesem Blog demnächst, sobald ich meine Experimente abgeschlossen habe einen eigenen Beitrag geben.


Und damit kommen wir zu der von mir verwendeten Variante. Ein kleines Handy Ladegerät, umgebaut als Netzteil für Elektronikanwendungen.

Als erstes gilt es ein wirklich kleines Netzteil zu finden und der Preis sollte ebenfalls im Rahmen bleiben. Was ich an kleinen Schaltnetzteilen im Internet bei Pollin, Reichelt usw. gefunden habe, war entweder zu teuer, zu groß oder zu unförmig. Auch die handelsüblichen Steckernetzteile waren mir einfach zu groß.

Die Handyladegeräte sind da schon besser. Sie liefern bis zu einem Ampere bei fünf Volt, sind Schaltnetzteile, sollten also Sekundär unbedenklich sein und relativ preiswert zu haben.

Allerdings gibt es auch da beträchtliche Größenunterschiede. Ich will dabei aber nicht verschweigen, das die größeren u.U. den besseren und sicheren elektrischen Aufbau haben.

miA5I4ligLS5zJ3ixFjKDLgAm besten gefielen mir die alten Nokianetzteile. Gerade das rechte hier ist ein perfekter Kandidat. Das Original ist nicht viel größer als ein Eurostecker und bietet genügend Leistung. Leider sind diese nur noch selten oder erst ab ca. 8 EUR zu bekommen.

Aber es gibt Alternativen. Genauso klein und Leistungsstark bietet der gute alte Hongkong Chinese seine kleinen Steckernetzteile preiswert bei Ebay feil.

P1020852Also erst mal eine Testbestellung  ausgelöst und schon erreichte mich ein Kistchen mit 5 Netzteilen, 2,5 EUR/Stck. inkl. Versand innerhalb von etwa 10 Tagen.

Die augenscheinliche Qualität ließen keine Beschwerden aufkommen und ein 48-Stündigen Dauertest Überstand der Winzling ohne Murren. Mit 700mA bei 5 Volt ist er angegeben. Ich habe das Teilchen mit etwas über 500mA belastet. Alles gut soweit.

P1020853Ob der Herstelleraufdruck links der Wahrheit entspricht, erlaube ich mir mal zu bezweifeln. Allerdings wollte ich auch nicht eines meiner Originalnetzteile aufbrechen um die Schaltungen zu vergleichen. Fakt ist, das die Dinger erstmal gut funktionieren. Wie lange sie das tun, wird die Zeit zeigen.

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Hier sieht man den doch deutlichen Größenunterschied zwischen einem Standard Steckernetzteil und dem China Import.


Wir kommen zum praktischen Teil dieses Beitrages.
Da mir auch diese kleine Netzteil noch zu groß war, immerhin sollen ja Schaltung und Netzteil möglichst wenig Platz wegnehmen, war ich versucht zu überlegen, ob man nicht die reine Schaltung ohne Gehäuse verwenden kann.

P1020855Frisch ans Werk und dem Kollegen mal brachial den Deckel aufgebrochen. Obwohl aufbrechen zu viel gesagt ist, der Deckel hat kleine Nasen und lässt sich auch wieder leicht drauf drücken.

 

P1020857Um an das Innenleben zu kommen muss die Platine irgendwie raus aus dem Gehäuse, was die Frage aufwirft wie selbige mit den Schukokontakten verbunden ist.

P1020858Das Ergebnis hatte ich nicht erwartet. Die Platine wird Primäseitig einfach mit zwei Federkontakten gegen die P1020866Schuko-steckerkontakte gedrückt!? Damit lies sie sich einfach mit etwas Kraft komplett aus dem Gehäuse ziehen. Man sieht, der Asiate kann Aufgaben durchaus einfach lösen.

P1020863Sehen wir uns das Platinchen mal an. Das Ganze ist (L/B/H)40mm x 30mm x 11mm groß. Perfekt.  Jeder Trafo um 700mA wäre deutlich größer.

 

P1020869Als erstes werden die beiden Sekundären Kabel entfernt, so das die Platine nakisch vor uns liegt und die Lötpunkte vom Lötzinn befreit.
Darunter, man staune, zeigen sich zwei Bohrlöcher. Siehe die beiden Lötstellen im Bild oben rechts.

P1020872Diese sind zwar nicht im 2,54mm Raster, aber mittels Bohrer lässt sich diese Nachlässigkeit beseitigen. Trotzdem hat der Asiate gut mitgedacht. Die Bohrlöcher schreien geradezu nach Bestückung mit Stiftleisten-kontakten, was hier auch bereits geschehen ist.

 

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Als nächstes nehmen wir uns die Primäre Einspeisung vor. Dort sind zwar auch bereits Bohrlöcher vorgesehen, aber nur teilweise nutzbar, da sie bedenklich nahe an den umliegenden Leiterbahnen positioniert sind und diese führen Netzspannung. Eine achtpolige Stifleiste drübergebraten sorgt für die einwandfreie Einhaltung des Standard Rasters.

P1020875Das macht die Verbindung zur Zielplatine einfacher. Jetzt noch die überflüssigen Teile der Stiftleiste weggeknipst und wir haben eine feine, kleine, steck bare Netzteilplatine.

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Hier nochmal die Platine in der Gesamtansicht

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Von oben, bereits auf Lochraster positioniert.

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Und auf der Lochrasterplatine eingesteckt von unten. Hier lässt sich das exakte Raster bestimmen. Das hat jetzt insgesamt vielleicht 15 Minuten gedauert. Also kein Aufwand.


Im praktischen Einsatz:
Jetzt schauen wir mal wie sich die Geschichte an einer Testschaltung verhält. Ich benutzte hier die Schaltung aus dem Beitrag 7-Segment Displays mit Multiplexing.
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Hier befindet sich die Netzteilplatine in einem Breadboard. Links die dickere rote und schwarze Klemme speisen die Platine mit 230V ein. Im unteren rechten Bereich sehen wir die beiden Abgriffe für die Kleinspannung.  Das Orange ist GND und das Blaue +5V.

P1020878 In diesem Bild ist die Schaltung im Betrieb zu sehen. Läuft alles ohne Probleme. Das man in diesem Zustand nicht in die Schaltung greifen sollte, versteht sich von selbst.

Sehen wir uns Spannung und Strom etwas genauer.
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Das Oszi zeigt im belasteten Zustand(ca. 130mA) 5,2V an. Soweit ich es feststellen konnte wird keine minimale Grundlast benötigt, die liegt bei solchen Teilen oft bei ca. 150mA. Aber die könnte man ja notfalls mit einem kleinen Lastwiderstand erzeugen.

Hier ein kleiner Film, der die Spannung im Betrieb zeigt.

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Die Restwelligkeit aus dem Netzteil, wenn ich das richtig deute, beträgt etwas über 30mV. Das ist jetzt nicht sensationell aber für diese Art von Netzteil kann man zufrieden sein. Ich glaube eine Standard Trafo-7805 Kombination ist auch nicht sauberer.

zum Strom hier auch nochmal ein kleines Filmchen. Der Strom schwankt mit dem Testboard zwischen 85 und 135mA, je nachdem wie viele Segmente pro Display leuchten.

Zum Schluss:
Auch nach einem dreitägigen Dauerlauf ist alles im grünen Bereich, alles funktioniert so wie es soll. Wer es nachbauen will, viel Erfolg. Ich selber habe jetzt nochmal eine Ladung dieser Netzteile bestellt.
Schade, dass man das nackte Platinchen nirgendwo kaufen kann.


 

Die Bilder auf dieser Seite stammen zum Teil, soweit nicht selber erstellt, von www.lustige-tiere.net und anderen unbekannten Quellen, gefunden über Google Bildersuche.

4 Gedanken zu „USB Ladegerät als Elektronik Netzteil“

  1. Hallo,
    heißt das, dass ich zB ein altes handyladegerät, bei dem ich den stecker ( für das Handy ) abgetrennt habe, als spannungsquelle für meine schaltungen nehmen kann , indem ich das netzteil in die steckdose stecke und die Drähte in mein steckbrett? Und somit dann eine Spannungsquelle mit ca 5V Ausgangsspannung habe?

    LG

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