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Berechnung des Glättungskondensators/Gleichrichter LED´s
Suche nach: gleichrichter (4515) |
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BID = 74220
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Hi,
wie berechne ich die größe des Glättungskondensators für Netzteile ? Und welche LED´s für den Gleichrichter ?
Auf dem Bild "Grundschaltungen Netzteile" die 5te Schaltung.
Ich habe z.B. ein Laptop welches 15V/2,8 A Braucht. Dafür wollte ich einen fertigen Gleichrichter verwenden, weil ich glaube, das der Strom für Dioden zu hoch ist.
Anderes Beispiel: Ich brauche 3V/0,5A wie errechne ich hier die LED´s und den Elko ?
Wie ist es bei unter schiedlichen Strömen, wenn der Laptop mal 500mA und mal 2,8 A Braucht ? Kann es sein das der Elko zu langsam ist oder die Sinuskurve wieder zu "Bergig" wird ?
Ab wann brauche ich Zener Dioden ?
Ich hoffe ihr könnt mir helfen und meine Wissenslücken schließen 
tHx im Vorraus |
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BID = 74232
perl
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Die Dimensionierung des Ladekondensators ist leider keine einfache Aufgabe, weil auch Eigenschaften des Trafos berücksichtigt werden müssen, die aber meist nicht zur Verfügung stehen.
Je größer der Kondensator, um so glatter ist zwar die abgegebene Spannung, aber im Allgemeinen steigt dabei die Ausgangsspannung. Wie stark, hängt hauptsächlich vom Innenwiderstand und der Streuinduktivität des Trafos ab. Beide Werte sind ist meist unbekannt.
Die höhere Ausgangsspannung führt außerdem zu einem geringeren Stromflußwinkel, der höhere Spitzenströme zur Folge hat.
Da P ~ R*I2 führen diese zu einer erhöhten Erwärmung des Trafos.
Ein richtig designtes Netzteil stellt also stets einen Kompromiß dar, der auch durch die Art des Verbrauchers geprägt ist.
Auch die zulässige Strombelastung und Toleranzen der Elkos müssen berücksichtigt werden.
Hinter einem Brückengleichricher nimmt man als Daumenregel etwa 1000µF / A Laststrom.
Genauere Angaben zu den Zusammenhängen von Kapazität, Welligkeit und Innenwiderstand kannst die einem Diagramm entnehmen, daß ich vor längerem mal ins Grundlagenforum gestellt habe.
Es stammt zwar noch aus der Zeit als mit Röhren gearbeitet wurde und ist demzufolge für viel höhere Spannungen gerechnet, aber da es universelle Zusammenhänge beschreibt, kann man es relativ leicht auf aktuelle Verhältnisse umskalieren.
Zitat :
| | Und welche LED´s für den Gleichrichter ? |
LEDs sind als Gleichrichter absolut unüblich bis untauglich.
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Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung.
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[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 11 Jun 2004 13:57 ] |
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BID = 74316
chilla
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Zitat :
| | Wie stark, hängt hauptsächlich vom Innenwiderstand und der Streuinduktivität des Trafos ab. Beide Werte sind ist meist unbekannt. |
Ich hab mal im kompl. Werkbuch Elektronik gelesen, dass der innenwiderstand eines Trafos, wie Versuche ergeben hätten, mit hinreichender Genauigkeit in etwa der Höhe des Kupferwiderstandes der Sekundärwicklung angenommen werden kann.
mfg CHillA
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Wenn man erst einmal die Sache verstanden hat, kapiert man auch, wies im Handbuch gemeint war.
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BID = 74471
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Ok, das hilft mir schon weiter. Könnte ich einen Elko mit 16 V verwenden ? Dahinter dann eine Z-Diode. Ich schätze mal das ich die Elkos auch Parallel schalten kann...
Wie ist es mit den Bezeichungen der Gleichrichter ? Bei Reichelt steht da nur B380C3700-WW+ meinen die mit der 3700 den max. Strom in mA ?
Im der Schule wurde es uns (anfangs) nur mit Dioden als Gleichrichter erklärt. In Aktiv-Boxen hab ich auch Dioden gefunden ...
tHx
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BID = 74483
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Ok, das hilft mir schon weiter. Könnte ich einen Elko mit 16 V verwenden ? Dahinter dann eine Z-Diode. Ich schätze mal das ich die Elkos auch Parallel schalten kann...
Wie ist es mit den Bezeichungen der Gleichrichter ? Bei Reichelt steht da nur B380C3700-WW+ meinen die mit der 3700 den max. Strom in mA ?
Im der Schule wurde es uns (anfangs) nur mit Dioden als Gleichrichter erklärt. In Aktiv-Boxen hab ich auch Dioden gefunden ...
tHx
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BID = 74487
DurstigerOlm80
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In den fertigen Gleichrichtern sind ja auch nur Dioden drin. Aber keine LED´s, LEDs sind LEUCHTDioden.
Zenerdioden zur Stabilisierung sind sehr unschön und haben einen miserablen Wirkungsgrad. Besser einen Spannungsregler verwenden.
Das mit den 3700mA stimmt.
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BID = 74515
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Aber keine LED´s, LEDs sind LEUCHTDioden. ... war keine absicht ... ok.
Wie funktioniert der Spannungsregler ? Das was ich gesehen hab sieht aus wie ein Transistor. Ist das das was du gemeint hast oder meinst du eine extra Schaltung die sich dem Stom anpasst ?
tHx
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BID = 74526
chilla
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Zitat :
| | Wie funktioniert der Spannungsregler ? |
ein Längstransistor wird so angesteuert, dass die Ausgansspannung konstant ist. Schau dir dazu mal die Innenschaltung in den entsprechenden Datenblättern an.
Aber Vorsicht! Spannungsregler haben eine Drop-Out Spannung, die an ihm Abfällt. Heisst, wenn du 15V raus haben willst, musst du ein paar Volt mehr hineinstecken. Wie viel Spannung man am Eingang braucht, hängt vom Strom und vom verwendeten Regler ab, ein Blick ins entsprechende Datenblatt wirkt hier Wunder...
Zitat :
| | Das was ich gesehen hab sieht aus wie ein Transistor |
Ja, viele Festspannungsregler sind in gleichen Gehäusen wie Transistoren (TO-92, TO-220 oder TO-3, sind so die häufigsten) eingebaut.
Zitat :
| | Ich schätze mal das ich die Elkos auch Parallel schalten kann... |
Ja
Zitat :
| | Könnte ich einen Elko mit 16 V verwenden ? |
Für welche Spannung? nach dem 15V-Regler? dann notfalls schon, besser wären hier aber 25V Elkos, erstens wegen der Sicherheit, und zweitens Steigt der Reststrom durch einen Elko in der Nähe seiner Nennspannung stark an.
und noch was: Für konkretere Angaben musst du schon sagen, ob du jetzt 15V/2,8A oder 3V/0,5A oder was mit LEDs machen willst.
mfg CHillA
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BID = 74527
perl
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Zitat :
chilla hat am 11 Jun 2004 19:31 geschrieben :
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.....Ich hab mal im kompl. Werkbuch Elektronik gelesen, dass der innenwiderstand eines Trafos, wie Versuche ergeben hätten, mit hinreichender Genauigkeit in etwa der Höhe des Kupferwiderstandes der Sekundärwicklung angenommen werden kann......
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Aber nur wenn der Trafo eine supraleitende Primärwicklung hat. 
Sonst wird der Innenwiderstand wohl eher doppelt so groß sein.
Natürlich sollte man, so man kann, den Spannungsabfall an den Ohm'schen Widerständen von Primär- und Sekundärwicklung berücksichtigen, nur stehen selbst diese meist nicht im Katalog.
Wenn man erst mißt, nachdem man den Trafo gekauft hat, ist es eigentlich schon zu spät.
Außerdem ist der Einfluß der Streuinduktivität oft nicht zu vernachlässigen. Die festeste Kopplung haben Ringkerntrafos, dann kommen die normalen Manteltrafos mit verschachtelten (z.B. NF-Übertrager) und unverschachtelten (Normalfall) Wicklungen.
Bei Isolationstrafos mit gekammerten Wicklungen wie etwa Klingeltrafos, ist die Kopplung schon deutlich schlechter.
Die größte Streuinduktivität bei den Serienprodukten haben wohl die Netztrafos für Mikrowellenherde. Dort ist sie aber absichtlich hoch, damit sich zusammen mit dem Ladekondensator eine Resonanz ausbildet. Das dient der Stromstabilisierung.
Deshalb haben diese Trafos auch einen deutlich sichtbaren magnetischen Nebenschluß zwischen Primär- und Sekundärwicklung.
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BID = 74532
chilla
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Zitat :
| Aber nur wenn der Trafo eine supraleitende Primärwicklung hat.
Sonst wird der Innenwiderstand wohl eher doppelt so groß sein. |
Ja, das stimmt, man kann ihn aber, in verbindung mit dem Wirkungsgrad noch einrechnen, oder?
mfg CHillA
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BID = 74541
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Ups, da hab ich mich vertan. Ich will ein Netzteil für ein altes Laptop bauen. Hab mich aber in den Daten vertan ...
Netz: 15V/1,4A (21W)
Akku: 9,6V/2,8A (26,88W)
Da ich mir vorstellen kann das der Strom sich unregelmäßig verändert war ich mir unsicher was ich für einen Elko nehmen soll.
Wiso liefert der Akku mehr leistung ? Geht die Spannung bis auf 7,5V runter ?
Die 3V 0,5A waren ein anderes Beispiel.
tHx
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BID = 74543
perl
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Zitat :
OutOfRange hat am 12 Jun 2004 13:39 geschrieben :
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....Dahinter dann eine Z-Diode. |
Ich rieche Rauch !
Du willst die Z-Diode doch wohl nicht parallel zu den Elkos schalten ?
Dann gibt es nämlich ungefähr zwei Möglichkeiten:
1) Die Z-Diode tut garnichts, weil kein Strom fließt.
2) Die Z-Diode wird überlastet, endet mit Kurzschluß und dadurch brennt der Trafo auch noch ab.
Zitat :
| | ....Wie ist es mit den Bezeichungen der Gleichrichter ? Bei Reichelt steht da nur B380C3700-WW+ meinen die mit der 3700 den max. Strom in mA ? |
Ja, B steht für Brückengleichrichter,
380 für die zulässige Eingangs-Wechselspannung, also 380V,
C dafür daß der Gleichrichter für kapazitive Last vorgesehen ist (dann müssen die Dioden nämlich doppelt so hoch sperren),
3700 bedeutet 3,7A. Strenggenommen handelt es sich dabei im den arithmetischen Mittelwert des Stromes, aber wenn du die Daten nicht voll ausreizt, und vielleicht nur 2A entnimmst, kannst du die Unterschiede vergessen.
Zitat :
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Im der Schule wurde es uns (anfangs) nur mit Dioden als Gleichrichter erklärt. In Aktiv-Boxen hab ich auch Dioden gefunden ... |
Das ist dann vielleicht doch etwas zu wenig Wissen für einen Konstrukteur. 
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[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 12 Jun 2004 17:15 ]
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BID = 74575
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Zitat :
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Ich rieche Rauch !
Du willst die Z-Diode doch wohl nicht parallel zu den Elkos schalten ?
Dann gibt es nämlich ungefähr zwei Möglichkeiten:
1) Die Z-Diode tut garnichts, weil kein Strom fließt.
2) Die Z-Diode wird überlastet, endet mit Kurzschluß und dadurch brennt der Trafo auch noch ab.
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Nein, ich habe eine Schaltung in der sie mit einem Transistor Parallel zum Elko liegt ... Ich war jetzt aber beim Spannungsregler ... und dachte das es besser währe den zu verwenden ....
Zitat :
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3700 bedeutet 3,7A. Strenggenommen handelt es sich dabei im den arithmetischen Mittelwert des Stromes, aber wenn du die Daten nicht voll ausreizt, und vielleicht nur 2A entnimmst, kannst du die Unterschiede vergessen.
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Dh. Ich kann auch einen Gleichrichter mit 3,7 A nehmen und nur 1,4 von ihm ziehen ? Währe dann die Währme entwiklung geringer ?
mfg OutOfRange
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BID = 74731
chilla
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Zitat :
| | Dh. Ich kann auch einen Gleichrichter mit 3,7 A nehmen und nur 1,4 von ihm ziehen ? |
Ja, das ist der Maximale strom, den er auf Dauer aushält.
Zitat :
| | Währe dann die Währme entwiklung geringer ? |
Ja. die Verlustleistung ist ja P = U x I
die Spannung am Brückengleichrichter ist je nach strom so zwischen 1,3 und 2V (siehe Datenblatt). jetzt kannste das mit dem Strom multiplizieren und hast die Verlustleistung. Bei halben Strom haste dann auch nur noch etwa die halbe Velustleistung.
mfg CHillA
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