Spannungsstabilisierung mit Z-Diode

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Autor
Spannungsstabilisierung mit Z-Diode
Suche nach: diode (11644)

    







BID = 1025835

Kontakt60

Gerade angekommen


Beiträge: 1
 

  


Hallo liebe Forumgemeinde,

Ich mache zur Zeit eine Ausbildung zum Elektroniker für Informations- und Systemtechnik und befinde mich im zweiten Lehrjahr.

Ich stehe nun vor einen Problem wo ich eure Hilfe ganz gut gebrauchen könnte.

Wir haben folgende Aufgabe bekommen:

Wir sollen eine Spannungsstabilisierung mittels einer Z-Diode entwerfen und aufbauen. Wie wir dabei vorgehen ist uns überlassen. (Transistoren dürfen wir aber nicht verwenden, da wir diese noch nicht durchgenommen haben)
Eingangsspannung ist 230V~ welche wir mit einen Sicherheitstrafo auf 18V (Effektiv) runter transformieren.

Mir ist klar, dass Ich vier Dioden zu einen Brückengleichrichter zusammenbauen muss und das sich die Frequenz dabei von 50Hz auf 100Hz verdoppelt (Verständnis und Logik ist verstanden). Da wir Spulen auch noch nicht durchgenommen haben, fällt für mich eine Realisierung mittels LC Glied erstmal weg, es bleibt uns aber offen ob wir es eigenständig mittels eines solchen Gliedes versuchen möchten. Vorzugsweise ist mir eine Siebung mittels RC Glied lieber.

Den kompletten Aufbau der Schaltung mit zusätzlicher Siebung (RC) habe ich schon entworfen. Es hapert aber bei der Dimensionierung der Bauteile.

Voraussetzung an die Schaltung sind:
Ausgangsspannung von 9 Volt
Strombegrenzung von 100mA
Maximale Brummspannung von 50mV

Z-Dioden, die wir im Lager haben, haben einen IZmin von 10mA

Ich stehe leider komplett auf dem Schlauch und kann nicht einmal den Vorwiderstand der Z-Diode bestimmen -.-


Evtl kann einer oder im besten Fall mehrere mir bei der Dimensionierung ein wenig weiter helfen.

MfG Jan aka Kontakt60

BID = 1025838

Offroad GTI

Urgestein



Beiträge: 12742
Wohnort: Cottbus

 

  


Zitat :
fällt für mich eine Realisierung mittels LC Glied erstmal weg,
Ist ja eh nicht nötig.


Zitat :
mit zusätzlicher Siebung (RC)
RC? Weshalb nicht nur C?


Zitat :
Strombegrenzung von 100mA
Meinst du wirklich Strombegrenzung? Oder eher maximalen Laststrom?


Zitat :
Maximale Brummspannung von 50mV
Am Gleichrichter braucht es nicht so wenig zu sein, es ist ja genug Spannung zum regeln vorhanden (Stichwort Verlustleistung). Und am Ausgang "brummt" es nach der Z-Diode sowieso nicht so stark (wenn der Glättungskondensator nach dem Gleichrichter richtig bemessen wurde).

Evtl. hilft das für den Anfang.
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/1012151.htm



_________________
Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.

BID = 1025845

der mit den kurzen Armen

Urgestein



Beiträge: 17434

Vorsicht ! Ohne Last übernimmt die Z-Diode den gesamten Strom! Deshalb begrenzt der Vorwiderstand den Strom. Da die Eingangsspannung immer höher als die Z-Diodenspannung sein muss und du das erreichst mit dem Brückengleichrichter und einem Siebelko. Wird über der Z-Diode gar keine Brummspannung mehr anliegen. Den diese ist der Gleichspannung überlagert. Durch den Vorwiderstand sollen Max 110mA fließen, damit ist sichergestellt das auch bei max Belastung noch 10mA durch die Z-diode fließen. Spannung am Ladeelko bei 110mA Belastung -Z-diodenspannung ergibt die Spannung , die über Rv abfallen soll.
Beispiel bei 110mA liegen am Siebelko 18V an. Dann berechnet sich der Rv so 18V-9V= 9V
Und 9V:0,11A=81,9 Ohm >>>> nächst größeren Normwert nehmen verringert den Strom etwas. nächst kleinerer erhöht diesen. Aber Achtung ohne Last muss deine Z-Diode 9V*0,11A = 1W Verheizen. Um da sicher zu gehen wählt man eine 9V 5 W Z-Diode!

_________________
Tippfehler sind vom Umtausch ausgeschlossen.
Arbeiten an Verteilern gehören in fachkundige Hände!
Sei Dir immer bewusst, dass von Deiner Arbeit das Leben und die Gesundheit anderer abhängen!

BID = 1025848

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
Es hapert aber bei der Dimensionierung der Bauteile.
Hat der Trafo auch Daten, z.B. Leerlaufspannung, Belastbarkeit?
Ich habe hier z.B. winzige Netztrafos 12V 0,35VA. Kleiner als das erste Glied von meinem Daumen.
Damit liesse sich das Projekt überhaupt nicht realisieren.


Zitat :
Da wir Spulen auch noch nicht durchgenommen haben, fällt für mich eine Realisierung mittels LC Glied erstmal weg
Man macht das heute bei Netzfrequenz auch ziemlich selten, weil dafür die benötigten Drosseln groß, schwer und teuer sind.
Dafür aber wendet man (kleine) Induktivitäten umso öfter bei den hohen Frequenzen von den modernen Schaltnetzteilen an.

Es lohnt sich also auf jeden Fall sich gründlich damit zu beschäftigen, denn diese Technik hat interessante und nützliche Eigenschaften und ist keineswegs von vorgestern, als es noch keine "dicken Elkos" gab.



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