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HAllo community,
Ich könnt heulen... ich komm nicht weiter...
ich will den Kühlkörper für eine OPV berechnen... soweit einfach... der OPV soll einen bei Resonanzfreuenz arbeitenden Schwingkreis antreiben... Mein Riesen Problem... wie Berechne ich die Verlustleistung bei Phasenverschiebung... habe dazu schon einiges gelesen... von wegen, der OPV muss die vom Schwingkreis reflektierte Blindleistung aufnehmen....welche dann zusätzlich den OPV erwärmt... Aber wie kann ich das berechnen????

mfg frud...

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» dann zusätzlich den OPV erwärmt... Aber wie kann ich das berechnen????
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Hallo,

Ein Schwingkreis in Resonanz verhält sich wie ein hochohmiger Widerstand (keine Phasenverschiebung).
Er benötigt nur die Leistung, die durch die Verlustwiderstände verbraucht werden (die sind aber sehr gering).
Leistung aufbringen muss der OPV nur, wenn dem Schwingkreis auch Leistung entnommen wird.

Es wäre sehr hilfreich, wenn man die ganze Schaltung sehen könnte..

Hi, ja das mit der Leistung bei Resonanz ist mir Klar... allerdings kann es bei meiner Anwendung vorkommen, dass sich die Resonanzfrequenz verschiebt... und daher kommt dann die Verschiebung von Phase und Strom...Ich hoffe die Schaltung kann mein problem aufzeigen... also meine Ausgangsspannung ist 15Vp.... die Impedanz beträgt 25Ohm und der Winkel zwischen Soannung und Strom ist 30Grad...
also im Nornmalfall würde ich die VerlustLeisutng PV=Ieff*(Ub-Ua) bestimmen... aber was bewirkt die Verschiebung der Phase... oder wie kann ich die Verlustleistung bestiimen???

Hallo,

ich sehe das folgendermaßen (praktischer Ansatz):

1.) Um 15Vp zu erzeugen, brauchst Du angenommen 18V Betriebsspannung. Damit rechne ich weiter.

2.) Dein Netzteil muss max. 15Vp/25Ohm = 0,6A liefern.
Da von einer harmonischen Schwingung die Rede ist, liegt der Effektivwert bei 0,6A/1,414 = 0,424A
Bei +/- 18V sind das insgesamt 18V*0,424A = 7,63W (Es wird ja abwechselnd immer nur eine Spannungshälfte belastet).

3.) Idealerweise sind Spannung und Strom in Phase (Resonanz), dann bekommt Deine Last 15Vp*15Vp/25/2 = 4,5W.
In allen anderen Fällen ist es weniger.

4.) Der OPV muss also zwischen 7,63W-4,5W = 3,13W und schlimmstenfalls 7,63W verbraten.

Ich würde von 8W ausgehen und dann über die thermischen Widerstände von IC, Übergang zum Kühlkörper (ca. 0,05k/W) und Kühlkörper selbst auf die max. Temperaturerhöhung schließen und schauen ob das für Dich ok ist.

Für die ganz Genauen: Ich komme auf einen idealisierten Wirkungsgrad von 70,7%, ein Klasse-B Verstärker hat aber idealerweise 78,25%. Somit hat meine Annahme noch einen Sicherheitsfaktor drin.

Mikee

HI,
genauso war mein rechenweg... allerdings fließt hier die Phasenverschiebung nicht mit ein....im anhang befindet sicheien Tabelle, meine Annahme ist nun dass im schlimmsten fall 1kh von der Resonanz(grün in der TAbelle) abgewichen wird... und prinzipiell muss der Kühlkörper ja für diesen fall ausgelegt werden..???? also zum Bsp. bei 86,5kHz 30Grad verschiebung... ODER KANN MAN DA IRGENDEINE aNNHAME TREFFEN WIE BSP DA DER bLINDLEITUNG ::::: BERTRÄGT;steigt die Verlustleistung des Verstärkers um???? Prozent???

» Hi, ja das mit der Leistung bei Resonanz ist mir Klar...

Wobei das voraussetzt, dass es im Resonanzfall eine Parallelresonanz (C und L parallel) ist. Eine Serieresonanz ist im Gegenteil zur Serieresonanz sehr niederohmig.

» allerdings kann es
» bei meiner Anwendung vorkommen, dass sich die Resonanzfrequenz
» verschiebt... und daher kommt dann die Verschiebung von Phase und
» Strom...

Von Spannung und Strom...

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

Hallo,
Deine Tabelle kann ich so nicht ganz nachvollziehen, aber es sieht so aus, als würdest Du mit Scheinleistung rechnen - aber nur die Wirkleistung wird in Wärme umgesetzt.
Desweiteren solltest Du berücksichtigen, was der OPV beim Einschalten macht, wenn z. B. keine Frequenz anliegt (f=0, also DC) und der Verstärker voll ausgesteuert ist. Sowas wäre ja auch im einfachen Fehlerfall denkbar, und da muss es ja nicht gleich rauchen....
Grüsse
Hartwig

ja, es ist ein parallel schwingkreis....also muss ich über komplexe rechnung den Ohmschenanteil bei der frequenzabhängigän impedanz berechnen und dann mit der ganu normalen Formel zur Verlustleitungsberechnung arbeitem PV=Ua/R(ohm)*(Ub-Ua) vilen dank für eure Antworten...

» ja, es ist ein parallel schwingkreis....also muss ich über komplexe
» rechnung den Ohmschenanteil bei der frequenzabhängigän impedanz berechnen
» und dann mit der ganu normalen Formel zur Verlustleitungsberechnung
» arbeitem PV=Ua/R(ohm)*(Ub-Ua) vilen dank für eure Antworten...

Hallo,

nenn bitte die Werte des Parallelschwingkreises.
Ein Parallelschwingkreis mit 25 Ohm Scheinwiderstand erscheint mir unwahrscheinlich.
Da muss schon eine starke Belastung dabei sein.

also bei einer frequnez von 86,5kHz herscht zwische der Gesamtspannung und der Spannug über dem Schwingkreis eine verschiebung von 30 grad...der betrag der impedanz = 35,6Ohm

Hallo,
in Deiner Tabelle finde ich nicht den Einfluss der Phasenverschiebung. Du kannst nicht nur rechnen: Peff = Ueff x Ieff!
Aber bei den Angaben kann man nicht wirklich helfen - siehe Bemerkung von Kendiman.
Grüsse
Hartwig.

sorry, ich weiß leider selber nicht mehrr was los ist... habe den schwingkreis mit LT-Spice mal simuliert... ich hoffe das hilft...

» sorry, ich weiß leider selber nicht mehrr was los ist... habe den
» schwingkreis mit LT-Spice mal simuliert... ich hoffe das hilft.......

» also bei einer frequnez von 86,5kHz herscht zwische der Gesamtspannung und
» der Spannug über dem Schwingkreis eine verschiebung von 30 grad...der
» betrag der impedanz = 35,6Ohm

Hallo,

15 Vp entspricht einer sinusförmigen Spannung von 30 V ss (30 Vpp)
30 V ss entspricht einem Effektivwert von 10,61 V
10,61 V an einem ohmschen Widerstand von 25 Ohm ergibt 4,5 W (P ab , keine Phasenverschiebung)
Bei bekannter Phasenverschiebung ist die Leistung P = S * cos ( S = Scheinleistung, S = U * I am Ausgang)
Die vom OP aufgenommene Leistung (P zu) ist zu ermitteln, um den Wirkungsgrad zu berechnen.
Die Verlustleistung Pv errechnet sich Pv = Pzu - Pab

Wenn Strom und Spannung am Schwingkreis eine Phasenverschiebung aufweisen, so ist der Schwingkreis
nicht in Resonanz.

Bitte mal die Kapazität und die Induktivität und was evtl. sonst noch mit Z verbunden ist angeben.
wie ist die Beschaltung ?

» » sorry, ich weiß leider selber nicht mehrr was los ist... habe den
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»

Hallo,

L3 und L4 sind parallelgeschaltet.
In Verbindung mit dem Kondensator ergibt sich eine viel tiefere
Resonanzfrequenz als abgegeben.

Hallo,
Was hat das jetzt mit Deiner ursprünglichen Fragestellung zu tun? Übertrager und Schwingkreis müssten entkoppelt werden!
Bevor Du irgendwas berechnest, solltes Du Dir erstmal klar machen, unter welchen Bedingungen die höchsten Belastungen auftreten! Ich würde zunächst davon ausgehen, dass das der Fall ist, wenn Strom und Spannung am betrachteten Bauelement gleichphasig sind. Dann die im Betrieb möglichen Gleichspannungen berücksichtigen. Dann die anderen Rahmenbedingungen berücksichtigen.
Einfach den Schwingkreis zu simulieren, bringt Dich nicht weiter!

Grüsse
Hartwig