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Klaus2

16.09.2009,
11:15
 

LC-Trafo-schaltung (Schaltungstechnik)

Hallo Zusammen,

Ich habe einen Trafo mit einem Serienschwingkreis aus L und C auf der Primärseite und auf der Sekundärseite eine rein ohmsche Last.

Mein Problem ist, dass ich den Einfluss vom Trafo auf den Schwingkreis nicht verstehe.

Der Schwingkreis für sich würde eine Resonanzfrequenz von ca. 159 khz besitzen. Durch den Trafo sinkt sie aber auf 138 khz. Warum ?

Meine Beobachtungen: Je größer ich die Induktivitäten des Trafos wähle, desto kleiner wird die Abweichung vom Schwingkreis mit und ohne Trafo.

Hinweise: Simuliert habe ich die Schaltung in LTspice. AC-Analyse. Angeschaut habe ich mir das Potential zwischen C1 und L2.

Fragende Grüße
Klaus

x y

16.09.2009,
11:20

@ Klaus2

LC-Trafo-schaltung

»

Ich hab keinen 200:9 Monitor.

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
16.09.2009,
12:10

@ Klaus2

LC-Trafo-schaltung

» Hallo Zusammen,
»
» Ich habe einen Trafo mit einem Serienschwingkreis aus L und C auf der
» Primärseite und auf der Sekundärseite eine rein ohmsche Last.
»
» Mein Problem ist, dass ich den Einfluss vom Trafo auf den Schwingkreis
» nicht verstehe.
»
» Der Schwingkreis für sich würde eine Resonanzfrequenz von ca. 159 khz
» besitzen. Durch den Trafo sinkt sie aber auf 138 khz. Warum ?
»
» Meine Beobachtungen: Je größer ich die Induktivitäten des Trafos wähle,
» desto kleiner wird die Abweichung vom Schwingkreis mit und ohne Trafo.
»
» Hinweise: Simuliert habe ich die Schaltung in LTspice. AC-Analyse.
» Angeschaut habe ich mir das Potential zwischen C1 und L2.
»
» Fragende Grüße
» Klaus
»
»

---
Hallo Klaus,

So wie ich das sehe, hast einen Serienschwingkreis mit einer Resonanztransformation.
Mit dem entsprechenden Koppelfaktor.
Der Übertrager mit seiner Primären ist die 2. Wicklung zur ersten, die kapazitiv gekoppelt ist.
Im Prinzip ein Trafo mit 2 primären und ein Kondi in Serie. Also eine Windungsaddition.
Damit ist die Resonanzfrequenz tiefer.
Auskoppeln machst mit dem Übertrager.

Im HF Bereich musst auch die Leiterbahnen im Schwingkreis berücksichtigen.
Da hatte ich vorhin die L1 so gesehen - eine längere Bahn mit dieser Induktivität.
Dazu hast noch die GND Kopplung zu sehen, falls das hier ein und die selbe GND ist.
Bei getrennten GND ists anders.

Ist mal meine Einschätzung

Grüße
Gerald

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! :wink: Feigling!"

Klaus2

16.09.2009,
14:02

@ geralds

LC-Trafo-schaltung

Hallo Gerald,

Vielen Dank für deine Antwort bez. meiner Frage.
"Im Prinzip ein Trafo mit 2 primären und ein Kondi in Serie." <--- Meinst du damit, dass sich die Induktivität vom Schwingkreis 1uH und die Induktivität von der Primärspule 12uH addieren ? Sollte dem so sein würde die Resonanzfrequenz aber bei ca. 44kHz liegen, was sie defacto nicht tut.

Grüße Klaus

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
16.09.2009,
15:09
(editiert von geralds
am 16.09.2009 um 15:14)


@ Klaus2

LC-Trafo-schaltung

» Hallo Gerald,
»
» Vielen Dank für deine Antwort bez. meiner Frage.
» "Im Prinzip ein Trafo mit 2 primären und ein Kondi in Serie." <--- Meinst
» du damit, dass sich die Induktivität vom Schwingkreis 1uH und die
» Induktivität von der Primärspule 12uH addieren ? Sollte dem so sein würde
» die Resonanzfrequenz aber bei ca. 44kHz liegen, was sie defacto nicht
» tut.
»
» Grüße Klaus

---
Nein, das macht sie nicht direkt.
Es kommt darauf an, wo und wie sie montiert ist.
L1 wirkt wie eine Drossel, die den Schwingkreis dämpft.
Das würde ich eher sagen. Es ist eine komplexe Z Addition.

Damit es so wirkt, wie eine volle zusätzliche Windung, müsste L1 direkt
an den Trafo bzw. drauf, direkt im magnetischen Kreis sein.

So ist sie aber in der "Nachbarschaft" und wirkt mehr wie ein komplexer Widerstand.
Der dämpft auch die Güte des Schwingkreises.
Die Leiterbahn, die Anschlüße der Bauteile hier im Kreis wirken
wie Drosseln -> HF-Widerstand. DC wirken sie als ohmscher Widerstand.
Zusammengefasst ergeben sie diese Drossel. Zumindest eine Impedanzaddition passiert,
was auch den Schwingkreis verändert.

Mit so einer Simulation ist das sowieso so eine Sache.
Da hast viele wenn und aber Kriterien einzugeben, damit sie so oder so,
wie in der Wirklichkeit entsprechend, die Wirkung anzeigt.
So auf die Schnelle kann man HF nicht simulieren.

Ich würde es so verstehen.

Aber sorry, dass es vorher so geklungen hat.

Wenn ich mich zum Teil bzw. ganz irre, bitte sagen.
Ich lerne auch gerne.

Grüße
Gerald

--
...und täglich grüßt der PC:
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Klaus2

16.09.2009,
16:06

@ geralds

LC-Trafo-schaltung

Wenn ich deinen Text richtig interpretiere gehst du von einer realen Spule aus, die neben ihrer induktiven auch eine ohmsche Komponente besitzt.

Deiner Meinung nach dämpft die Spule L1 den Schwingkreis. In der Simulation ist aber genau umgegekehrt. Ich habe Schwingkreis einmal mit und einmal ohne Trafo simuliert. Die Güte mit Trafo ist größer als ohne.

Vielleicht sollte ich noch erwähnen, dass es sich bei der Geschichte um die Dimensionierung eines Resonanzwandler handeln wird. Frequenzmäßig bewegen wir uns zwischen 100 - 200kHZ. Mir geht es vor allem darum, den Trafo bzw. das Verhalten seiner Induktivität mathematisch in den Griff zu bekommen, damit ich sie bei der Dimensionierung des Schwingkreises berücksichtigen kann.

Ich habe noch ein Plot von der AC-Analyse am Punkt zwischen C1 und Trafoeingang dazugepackt. Vielleicht hilft es dem Ein oder Anderem.

Ja, das mit der Simulation ist, wie du schon geschrieben hast, immer so eine Sache. Sehe ich, ohne die Unmengen an Gründen aufzuzählen, genauso wie du.

Allerdings würde ich trotzdem gerne verstehen, warum der Trafo bei meinen Elementwerten für L und C die Resoanzfreq. des Schwingkreis zu kleineren Werten hinverschiebt. Die Wirkung wird immer schlimmer je kleiner ich die Prim. bzw. Sekund.induktivität wähle.