PC Netzteil als Elektroniknetzteil

Dieser Beitrag zeigt wie man ein normales PC-Netzteil als Elektroniknetzteil verwendet.

achtungAchtung!

Ein PC-Netzteil ist eine andere Baustelle als eine Batterie oder ein kleines Stecker- Netzteil. Dies Art von Schaltnetzteil ist in der Lage, für Elektronikverhältnisse, gewaltige Ströme zu produzieren, wir sprechen hier von gerne mal 20A bei 5V/12V.

Eine falsche Handhabung kann zu Bränden führen!


pcnetzteilHier haben wir so ein Standard PC Netzteil. Ich bevorzuge in meinen Projekten eher die kleineren mit etwa 120-180 Watt, die stammen aus kleinen Midi- oder Mini PCs und sind oft preiswert zu haben. Ein PC-Netzteil eignet sich hervorragend als Elektroniknetzteil. Es liefert 5V/7V/12V mit mehr als ausreichenden Strömen.

papst40x40Wir basteln:
Wem der Lüfter zu laut ist, der kann, wenn er sich das zutraut, den vorhandenen ohne Probleme durch einen leiseren Papst-Lüfter ersetzen, die sind dann fast lautlos. Aber Vorsicht bei Angeboten z.B. von Ebay für 2-3 EUR. Ich musste leider die Erfahrung machen, das die nicht wirklich von Papst sind. Da hat der eine oder andere Chinese wohl mal eine Rolle Aufkleber günstig erstanden. Den Lüfter lieber im Fachhandel besorgen.

Netzteil_BeschaltungZur Technik:
Auf dem Schaltplan sehen wir, wie die Verdrahtung erfolgen muss. In diesem Bild werden nur die 5V und die 12V Adern gezeigt. Die dargestellten Farben sind bei allen Netzteilen gleich. Was es mit der grünen Ader auf sich hat, das ist die Power-Good Leitung, das sehen wir weiter unten im Beitrag. 

Netzteil_Beschaltung2Auf diesem Bild ist dann noch die Variante mit 7V zu sehen. Dabei wird einer der gelben 12V Drähte als Plus und einer der roten 5V Drähte als GND verwendet. Es ist Vorteilhaft, das mal mit einem Messgerät zu prüfen.  Gerade die 7V Variante eignet sich perfekt zum einspeisen in Schaltungen die selber noch einen Spannungsregler „on Board“ haben, der muss dann nicht soviel in Wärme umsetzten wenn er nur 5V benötigt.

P1020630Das kleine PC-Netzteil muss erst mal entsprechend bearbeitet werden. Von dem Netzteil werden vier schwarze Drähte(GND), zwei rote Drähte(+5V), ein gelber Draht(+12V) und der grüne(Power-Good) benötigt. Wenn wir die 7V Option zusätzlich nutzen wollen benötigen wir einen gelben und einen roten Draht zusätzlich.

P1020531Der Lastwiderstand im Bild und oben in der Verdrahtungs-zeichnung ist in jedem Fall notwendig. Die Spezifikationen von AT- oder ATX-Netzteilen schreiben eine Mindestlast vor, welche von NT zu NT unterschiedlich sein kann. Ohne diese Grundlast kann das Netzteil zerstört werden…sagt man.

P1020627 Auf dem Bild sieht man einen kleinen Winkel auf dem der Lastwiderstand befestigt ist. Es handelt sich um einen 25W/5,6 Ohm Widerstand, der das Netzteil mit 900mA belastet. Die Spezifikation schreibt allerdings eine Mindestlast von 1-1,5A vor. Der Widerstand wird an die 5V Leitung angeschlossen, also an eine rote und eine schwarze Ader.

P1020529Der Winkel dient zum einen als Befestigung für den Widerstand und zum anderen auch noch als kleiner Kühlkörper, der die Wärme an das Netzteilgehäuse abgeben kann. Die Angabe von 25Watt bei dem Widerstand versteht sich nämlich unter Einsatz mit einem Kühlkörper. Der Winkel ist so positioniert, das er im Luftstrom des Netzteillüfters hängt. Ursprünglich hatte ich einen 3,3 Ohm Widerstand vorgesehen, um auf deutlich über 1A Grundlast zu kommen. Der wurde allerdings bedenklich heiß, daher entschied ich mich für den etwas größeren Wert.

P1020628Alle nicht verwendeten Adern werden abgeschnitten und voneinander getrennt mit Schrumpfschlauch versehen. Hier bitte äußerst Sorgfältig arbeiten um eine Kurzschlussgefahr zu vermeiden.

P1020532Entsprechend des Verdrahtungsplans muss einer der schwarzen Drähte(GND) mit dem grünen(Power-Good) verbunden werden. Die Power-Good Leitung muss auf Masse liegen, damit das Netzteil startet. Das entspricht übrigens der Funktion, wenn man auf die Starttaste eines PCs drückt, auch da wird die Power-Good Leitung kurz nach Masse gezogen. Es gibt Netzteile(ältere) die eine andere Farbe für diese Leitung verwenden(gelegentlich Lila). Auf jeden Fall diese beiden Drähte verlöten und ebenfalls mit Schrumpfschlauch versehen.

Damit ist das Netzteil Fertig für den Einsatz im Elektronikbereich.
Man kann das Teil jetzt noch mit einem Schalter und Buchsenpanele ausrüsten oder in ein Gehäuse einbauen usw.
Mit den 12V oder der 7V Variante lassen sich Arduinoboards z.B. einfach einspeisen. Einfach einen 2,1mm Klinkenstecker an die entsprechenden Adern, also gelb+schwarz oder gelb+rot und los geht es.

Diese Art von Netzteil habe ich im Beitrag Ätzgerät verwendet.

 

 

 

 

16 Gedanken zu „PC Netzteil als Elektroniknetzteil“

  1. Hallo erst mal,
    ein sehr interessanter Artikel für mich und toller Beitrag.

    Ich stehe im Moment vor den Problem ein µC-Board mit einer
    sauberen Spannungsversorgung zu versorgen. Das Board ist ein Audrino MEGA.
    Das Board dient zur Auswertung in einer Kegelanlage mit insgesamt 5 unabhängigen Kegelbahnen.
    Habe jetzt alle Komponenten in die Kegelanlage eingebaut.
    Dann kam der Tag der ersten Erprobung und es gab nur Chaos.
    Wie ich feststellen musste, ist der Grund dafür das auf allen Bahnen Drehstrommotore geschaltet werden und die wohl nicht entstört sind.
    Da ich noch ein altes PC-Netzteil habe dachte ich das ich das zur Versorgung der MC-Platine benutzen kann.
    Ich habe nun zuhause getestet ob ich eine saubere 5V und 12V
    Spannung habe, dass heist, dass ich keine Störimpulse auf der Spannungsversorgung habe. Mein Versuchsaufbau war wie folgt: Steckerleiste, PC-Netzteil, Fön und Ossi.
    20 W Last an die 12V Ausgangsspannung.
    Ossi an die 5V Ausgangsspannung, grün mit Masse verbunden und Netzteil eingeschaltet. 5V mit Ossi gemessen, stabil dann den Fön Ein und Ausgeschaltet. Leider dann noch Störungen auf der 5V Spannung gemessen.

    Habe ich da was Falsch gemacht ? und wenn Ja was kann ich dagegen unternehmen. Ich dachte mir es könnte auch nicht schaden noch einen Netzfilter vor das PC-Netzteil zu schalten.
    Für eine Antwort wäre ich sehr dankbar.

    Mit freundlichen Gruß

    Frank Jakob

    1. Hallo.

      Hm, das kommt mir bekannt vor.
      Wenn die Drehstrommotoren nicht laufen gibt es keine Probleme mit dem µC?

      Versuch mal bitte mit einem normalen 5V Steckernetzteil die Schaltung zu speisen oder ein anderes PC-Netzteil, nach Möglichkeit keins der chinesischen 20EUR-Liga.
      Netzfilter sind immer gut bei sowas(auch Ferrite in der Zuleitung usw.

      Versuche die Schaltung mal mit Batterien zu betreiben.
      Einfach um Stück für Stück die Störfaktoren zu eleminieren/erkennen.

      Bei einem ähnlichen Problem vor einigen Jahren, habe ich die Schaltung über einen Akku mit Ladeschaltung gepuffert, das hat bei mir geholfen.

      Ein sauberes Netzteil(Trafo, Geleichrichtung, Siebung, an allen Ein- und Ausgängen 100n Kondensatoren usw.) sollte damit eigentlich fertig werden.

      Halte mich mal bitte auf dem laufenden. Interessantes Problem.

  2. Hallo,
    wenn ich die Schaltung mit der µC-Platine betreibe ohne das die Motoren laufen klappt es. Die Schaltung wird im Moment mit einem 5V Steckernetzteil betrieben. Das Ganze mit Batterie zu betreiben hatte ich auch schon überlegt. Ich brauche dann 2 Stück eine dann mit 6V und eine mit 12V. Die mit 12V ist dann für eine Lichtschranke die ich benötige für den Kugeldurchlauf um die Wurffreigabe zu erfassen und dann nach 5 Sekunden die gefallen Kegel an den PC zu übertragen.
    Ich werde dich über meine Erkenntnisse auf dem laufenden halten.
    Vielleicht kannst Du mir mal die Schaltung mit dem Akku gepufferten Netzteil zukommen lassen.

    Gruß Frank Jakob

  3. Die Batterielösung soll nur zum testen sein, nicht für den Dauerbetrieb.

    Mein Akkugepuffertes Netzteil bestand damals nur aus einem 12V Akku(2Ah von Conrad) und ein Steckerladegerät, das ständig angeschlossen war.
    Die 12V direkt konnte ich gut für eine Kamera gebrauchen, direkt von den Batterieklemmen. Für die Controllertechnik war dann noch ein kleines Netzteil wie oben beschrieben, welches mir die 5V lieferte. In meinem damaligen Fall störten keine Motoren sondern hunderte von Leuchtstofflampen. Mit der Akkulösung lief es dann.

    In deinem Fall, wäre so eine 12V Lösung doch ideal.

    Gruß
    Fred

  4. Hallo,
    genau das habe ich mir vorgestellt. Steckerladegerät – 12V-Akku Ok dann noch mit einem 7805, glaube der heißt so um 5V zu erzeugen. Sollte so doch gehen oder ?.
    Wie würde das mit dem Steckernetzteil aussehen. Vielleicht eine Skyzze für mich mal hier posten.
    Gruß Frank Jakob

  5. Ich versuche heute eine passende Schaltung hochzuladen.
    Ist relativ simpel und entspricht überwiegend der Standard 7805-Schaltung.

  6. Hallo Fred,
    die Schaltung ist mir soweit klar.
    Was ich meinet war:
    Zitat:
    “ Mein Akkugepuffertes Netzteil bestand damals nur aus einem 12V Akku(2Ah von Conrad) und ein Steckerladegerät, das ständig angeschlossen war.“

    Die Schaltung wie Du das damals gemacht hast verstehe ich nicht wirklich. Genau an sowas hatte ich gedacht aber wie funktioniert das, dass so eine aufgebaute Spannungsversorgung Störungen die über Leuchtstofflampen bzw. Drehstrommotore verursacht werden nicht auf die 12V / 5V Gleichspannungsseite durchschlagen.

    Gruß Frank

  7. Habe noch was vergessen,
    ich verwende ein Audrion ATMEGA2560 Board.
    Mit den Angaben im Datenblatt die man so im Netzt findet kann ich nicht wirklich was anfangen, ich verstehe die Abgaben nicht.
    Für mich ist es interessant wie hoch bzw. wie niedrig die Spannungslevel für Low und Higth seien müssen. zB. von 0 bis 2V ist Low und von 2,1 bis 5V ist Higth. Das würde für mich bedeuten das ich die Spannungsschwankungen auf ein kleines Level zB. 100 mV begrenze dann haben die keine Auswirkung mehr.
    Gruß Frank

  8. Ok. Also Du schließt das Ladergerät für den Akku dauerhaft an die Batterie an. Von der Batterie benutzt du ein fertiges NT von 12 auf 5V oder den Schaltplan von dieser Seite. Eine Teilentstörung findet über das Ladegerät und den 7805 des NTs statt, obwohl das nur Glättung und Stabilisierung ist, aber oft reicht das. Dann kannst du dir als Versorgungs Stromkreis(230V) einen suchen, der möglichst nicht direkt im Stromkreis der Motoren hängt. Z.B. direkt von der Hauptverteilung oder eine Steckdose, welche einen separaten Stromkreis hat. Wenn das nichts hilft, besorg dir einen externen Netzfilter z.B. von http://www.schaffner.com, sollte es auch bei Conrad, reichelt usw. geben. Und dann sollte es funktionieren. Selber das Netz manuell entstören, kannst du vergessen, das ist anspruchsvolle Physik, mit der auch die besten Techniker ihre Probleme haben.

  9. Zu der High-Low Geschichte.
    Controller intern, obwohl dort so eine Schmitt-Trigger Geschichte mit entsprechender Hysterese für eine saubere High-Low-Tristate Erkennung läuft, werden faktisch überall Spannungen unter 0,5-0,7V als Low erkannt, alles andere ist High.
    Deine Idee mit den 100mV ist gut und nachvollziehbar, aber leider nicht reproduzierbar real.
    Die Störimpulse von kapazitiven und induktiven(deine Motoren) Verbrauchern sind teilweise so kurz und schnell und bestehen aus extremen Peaks nach oben und unten, das man sie gerade mal mit einem Oszi messen kann, aber Schaltungstechnisch kaum berücksichtigen, jedenfalls nicht mit den uns zur Verfügung stehenden Heimmitteln.
    Genau dafür sind die vorher erwähnten 100n Kondensatoren zuständig. Die und eventuell der beschriebene Netzfilter müssen! das Problem lösen.
    Mach es so wie ich es beschrieben habe und gebe mir dazu eine Rückmeldung.
    Wenn auch das nicht helfen sollte gibt es noch, wie immer, einen Plan B und C. Da wären dann autarker Betrieb und optische bzw. galvanische Trennung die Stoßrichtung der Diskussion.

    Gruß
    Fred

  10. Hallo Fred,
    Soweit habe ich das verstanden ich werde jetzt mal versuchen
    die Schaltung so zu realisieren das ich eine separate Zuleitung
    von der Hauptverteilung für eine 230V Steckdose lege.
    Dann noch einen Netzfilter davor und nochmal das Ganze mit einem anderen PC-Netzteil testen. Wenn das zum gewünschten Erfolg führt werde ich Bericht erstatten.
    Wenn nicht geht’s halt weiter mit dem Akku-Netzteil.
    Mal feste die Daumen drücken das der erste Versuch klappt.

    Vielen Dank für deine Hilfe.

    Gruß Frank Jakob

  11. Hallo Fred,
    habe mir jetzt schon ein anderes PC-Netzteil besorgt, ist was
    besser geworden. Habe jetzt mal bei Conrad geschaut und den
    hier gefunden: Schaffner FN 2020-3-06 1 St.
    Kostet nur 11,79 €, meist Du damit kann ich was anfangen.
    Die Filter sollen laut Schaffnerangabe von DC bis 400 Hz arbeiten. Die Leistung des Filter würde mir ausreichen.

    Gruß Frank

  12. Ich habe mir den Filter angesehen. Ist nicht der aufwändigste, aber ich gehe davon aus, dass er für deine Zwecke funktioniert. Ich bin auf deine Tests gespannt.

    Gruß
    Fred

  13. Hallo Fred,
    wie ich deinem Kommentar entnehme bist Du nicht so überzeugt von dem. Welchen würdest Du mir empfehlen.
    darf ja auch was teurer sein. Will das Geld nicht zum Fenster
    raus schmeißen für den günstigen.

    Gruß Frank

  14. Nein, nein….
    Ich habe diese Filter bisher nicht einsetzen müssen. Von daher ist meine Einschätzung in der Richtung nur Spekulation. Es gibt aufwändigere Filter, die entsprechend teurer sind. Ob die jetzt besser funktionieren, weis ich nicht. Am besten so probieren, dass man ihn zurückgeben bzw. gegen was „besseres“ umtauschen kann.

    Gruß
    Fred

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.

Sicherheitsabfrage/security query * Time limit is exhausted. Please reload the CAPTCHA.

Elektronik, Mikrocontroller, Programmierung