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Ritschi

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15.03.2016,
13:54
 

Einfachster variabler Wechselrichter (Elektronik)

Hallo,

Ihr habt mir bei meinem letzten Projekt, bei dem ich ein altes Röhrenradio zum MP3-Spieler umgebaut habe, sehr geholfen. Der Umbau ist erfolgreich abgeschlossen, jetzt arbeite ich gerade daran, einen alten Telefonapparat auf Handybetrieb umzubauen. Es ist ein schöner schwarzer Wandapparat, der aussieht wie ein altes Bakelitgerät, aber schon aus Kunststoff gearbeitet ist. Wenn ich mich richtig erinnere, heißt er "Essen".
Mittlerweile funktioniert bis auf die originale Klingel alles. Besonders stolz bin ich darauf, daß die Wählscheibe wieder ihre originale Funktion hat.
Den Umbau habe ich mit einem Arduino und einem GSM-Modul realisiert.
Für die Klingel brauche ich eine Wechselspannung von ca. 60V und 20Hz.
Ich habe viel gegoogelt und habe einfache Lösungen mit dem NE555 gefunden, aber ich möchte keine festen 20Hz, sondern ich möchte die Frequenz des Wechselstromes variieren können, damit die Klingel etwas unregelmäßig wie vor vielen Jahrzehnten klingt.
Ich habe ein youtube-video gefunden, bei dem durch das Kurbeln an einem Schrittmotor genau dieser ungleichmäßige Effekt entsteht:
https://www.youtube.com/watch?v=G_eNNzNB-hU
Je nachdem, wie schnell man kurbelt, ist die Frequenz niedriger oder höher. Die Klingel fängt mit langsamerer Fequenz an zu klingeln, wird dann schneller und am Schluß wieder langsamer.
Man könnte auch durch die Frequenz den Charakter des Klingelns ändern, z.B. je nachdem, wie oft es schon geklingelt hat, oder je nachdem, wer der Anrufer ist,usw.. Bei niedrigerer Frequenz ist das Klingeln ruhiger, bei höherer Frequenz empfindet man es "dringender".
Ich habe mir jetzt ausgedacht, ich könnte einen Transformator mit zwei Sekundärwicklungen abwechselnd an der einen und anschließend an der anderen in umgekehrter Polarität angeschlossenen Sekundärwicklung per getaktetem Arduino-Signal und je einem Transistor mit Schutzdiode pro Sekundärwicklung für diesen Zweck verwenden.
Wenn ich also abwechselnd die eine und dann die andere Wicklung errege und den Takt mit dem Arduino etwas variiere, dann müßte doch zumindest rein theoretisch auf der Primärseite ein Rechtecksinus rauskommen, der die Klingel läuten läßt, oder was meint Ihr dazu?

Ich würde mich sehr freuen, wenn Ihr mir auch bei meinem neuen Projekt helfen könntet!

Ritschi

15.03.2016,
14:05

@ Ritschi

Einfachster variabler Wechselrichter

mit "einfachster" meine ich, daß ich außer dem ohnehin schon vorhandenen Arduino nur noch den Trafo mit den zwei Sekundärwicklungen (da liegt auch noch einer im Bastelkeller :-) ), zwei Transistoren und zwei Dioden brauche, sonst nichts.

Offroad GTI(R)

15.03.2016,
15:29

@ Ritschi

Einfachster variabler Wechselrichter

Grundsätzlich geht das schon, und wird ja auch so praktiziert. 20Hz ist aber eine recht geringe Frequenz. Ein Trafo kann ein Rechtecksignal nicht vollständig transformieren. Nur der Spannung- und damit Stromanstieg in der Wicklung wird transformiert (stellt also einen Differenzierer dar), danach wird der Kern nur noch in Sättigung getrieben.

Gast

15.03.2016,
15:32

@ Ritschi

Einfachster variabler Wechselrichter

Schöne Bastelei.

» Es ist ein schöner schwarzer Wandapparat, der aussieht wie ein altes Bakelitgerät, aber schon aus Kunststoff gearbeitet ist.

Hähä, Bakelit ist Kunststoff, wohl der erste, den es gab.

» Wenn ich also abwechselnd die eine und dann die andere Wicklung errege und den Takt mit dem Arduino etwas variiere, dann müßte doch zumindest rein theoretisch auf der Primärseite ein Rechtecksinus rauskommen

Was nun? Rechteck oder Sinus?

Schickst du Rechteck rein, kommt Rechteck raus.

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
15.03.2016,
17:10

@ Gast

Einfachster variabler Wechselrichter

» Was nun? Rechteck oder Sinus?
»
» Schickst du Rechteck rein, kommt Rechteck raus.

Nee. Der Trafo gibt bei Rechteckspeisung nur einen Impuls raus und wird danach vielleicht in die Sättigung laufen. Wie es im anderen Posting bereits steht, ein Trafo kann nur veränderliche Signale übertragen, mehr oder weniger genau.

LG Sel

olit(R)

E-Mail

Berlin,
15.03.2016,
18:20
(editiert von olit
am 15.03.2016 um 18:41)


@ Sel

Einfachster variabler Wechselrichter

» » Was nun? Rechteck oder Sinus?
» »
» » Schickst du Rechteck rein, kommt Rechteck raus.
»
» Nee. Der Trafo gibt bei Rechteckspeisung nur einen Impuls raus und wird
» danach vielleicht in die Sättigung laufen. Wie es im anderen Posting
» bereits steht, ein Trafo kann nur veränderliche Signale übertragen, mehr
» oder weniger genau.
»
» LG Sel

Und was ist das?
Gemessen an den Prüfbuchsen nach dem Übertrager.


»

edit.:
Hat zwar nichts mit dem hier angesprochenen Thema zu tun.
Der TL062 ist etwas lahm. Unterdessen ist ein TLC271 verbaut.

Offroad GTI(R)

15.03.2016,
19:00

@ olit

Einfachster variabler Wechselrichter

» Hat zwar nichts mit dem hier angesprochenen Thema zu tun.
Eben. Die Rede war ja von Netztrafos bei <=50Hz.

olit(R)

E-Mail

Berlin,
15.03.2016,
19:12
(editiert von olit
am 15.03.2016 um 19:33)


@ Offroad GTI

Einfachster variabler Wechselrichter

» » Hat zwar nichts mit dem hier angesprochenen Thema zu tun.
» Eben. Die Rede war ja von Netztrafos bei <=50Hz.

Deine Worte: „Grundsätzlich geht das schon, und wird ja auch so praktiziert.“ :-P
--------------------------------------
Und die der anderen.

» » Schickst du Rechteck rein, kommt Rechteck raus.
»
» Nee. Der Trafo gibt bei Rechteckspeisung nur einen Impuls raus

Das eine ist eben so falsch wie das Andere.

edit.:
Und von dir ist es nicht besonders nett, einen Satz von mir, der dem verbau eines bestimmten ICs gewidmet war, aus dem Zusammenhag zu reißen! :angry:

Ritschi

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15.03.2016,
19:13

@ Offroad GTI

Einfachster variabler Wechselrichter

Hallo,
ich wollte jetzt keine Diskussion vom Zaun brechen hinsichtlich Sinus oder Rechteck, es tut mir leid, wenn ich das nicht korrekt formuliert habe.

Ich wollte eigentlich nur fragen, ob das mit den genannten wenigen Bauteilen funktionieren wird, und ob das Ergebnis mit einem Trafo mit zwei Sekundärwindungen ein besseres Ergebnis liefert als ein normaler Transformator.

Ich habe ein Bild mit 3 Varianten angehängt:
A) normaler Trafo mit 1 Transistor und 1 Diode
B) Trafo mit zwei Sekundärwicklungen mit 2 Transistoren und 2 Dioden
C) wie B, nur kurze Pause zwischen den Pulsen, in der beide Basiseingänge für kurze Zeit auf Null liegen

Meine Frage: Funktioniert das Erzeugen einer Wechselspannung so wie ich mir das vorstelle allein mit dem Rechtecksignal aus dem Arduino und der mit einem Transistor angesteuerten Sekundärwicklung?

Ist das zu erwartende Ergebnis bei einem Trafo mit zwei Sekundärwicklungen besser, so wie ich es als Vermutung aufgezeichnet habe?

Ist das Ergebnis in Variante C entsprechend ähnlich wie das von mir aufgezeichnete und damit einem Sinus ähnlicher? Ich weiß, daß es nie ein richtiger Sinus ohne richtig großen Aufwand sein kann, das brauche ich ja für meine Anwendung auch nicht.

olit(R)

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Berlin,
15.03.2016,
19:15

@ Ritschi

Einfachster variabler Wechselrichter

»
» Ich habe ein Bild mit 3 Varianten angehängt:

Weiß der Geier wie das geht? Ja!

http://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entry.php?id=218307&page=0&category=all&order=time

Ritschi

E-Mail

15.03.2016,
19:22

@ olit

Einfachster variabler Wechselrichter

Hallo,

irgendwie hat das mit dem Bild gerade eben nicht funktioniert, daher hier noch ein Versuch:

Ich wollte jetzt keine Diskussion vom Zaun brechen hinsichtlich Sinus oder Rechteck, es tut mir leid, wenn ich das nicht korrekt formuliert habe.

Ich wollte eigentlich nur fragen, ob das mit den genannten wenigen Bauteilen funktionieren wird, und ob das Ergebnis mit einem Trafo mit zwei Sekundärwindungen ein besseres Ergebnis liefert als ein normaler Transformator.

Ich habe ein Bild mit 3 Varianten angehängt:
A) normaler Trafo mit 1 Transistor und 1 Diode
B) Trafo mit zwei Sekundärwicklungen mit 2 Transistoren und 2 Dioden
C) wie B, nur kurze Pause zwischen den Pulsen, in der beide Basiseingänge für kurze Zeit auf Null liegen

Meine Frage: Funktioniert das Erzeugen einer Wechselspannung so wie ich mir das vorstelle allein mit dem Rechtecksignal aus dem Arduino und der mit einem Transistor angesteuerten Sekundärwicklung?

Ist das zu erwartende Ergebnis bei einem Trafo mit zwei Sekundärwicklungen besser, so wie ich es als Vermutung aufgezeichnet habe?

Ist das Ergebnis in Variante C entsprechend ähnlich wie das von mir aufgezeichnete und damit einem Sinus ähnlicher? Ich weiß, daß es nie ein richtiger Sinus ohne richtig großen Aufwand sein kann, das brauche ich ja für meine Anwendung auch nicht.

olit(R)

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Berlin,
15.03.2016,
19:40

@ Ritschi

Einfachster variabler Wechselrichter

Das hängt alles von der Dimensionierung der Bauelemente ab.
Bei der Frequenz für einen alten Telephonwecker wirst du da Probleme haben.
Ich halte mich da raus. Vielleicht bekommst du noch ein paar gute Ratschläge von anderen Klugen.

»
» Ich wollte eigentlich nur fragen, ob das mit den genannten wenigen
» Bauteilen funktionieren wird, und ob das Ergebnis mit einem Trafo mit zwei
» Sekundärwindungen ein besseres Ergebnis liefert als ein normaler
» Transformator.
»
» Ich habe ein Bild mit 3 Varianten angehängt:
» A) normaler Trafo mit 1 Transistor und 1 Diode
» B) Trafo mit zwei Sekundärwicklungen mit 2 Transistoren und 2 Dioden
» C) wie B, nur kurze Pause zwischen den Pulsen, in der beide Basiseingänge
» für kurze Zeit auf Null liegen
»
» Meine Frage: Funktioniert das Erzeugen einer Wechselspannung so wie ich mir
» das vorstelle allein mit dem Rechtecksignal aus dem Arduino und der mit
» einem Transistor angesteuerten Sekundärwicklung?
»
» Ist das zu erwartende Ergebnis bei einem Trafo mit zwei Sekundärwicklungen
» besser, so wie ich es als Vermutung aufgezeichnet habe?
»
» Ist das Ergebnis in Variante C entsprechend ähnlich wie das von mir
» aufgezeichnete und damit einem Sinus ähnlicher? Ich weiß, daß es nie ein
» richtiger Sinus ohne richtig großen Aufwand sein kann, das brauche ich ja
» für meine Anwendung auch nicht.
»
»

Ritschi

E-Mail

15.03.2016,
19:58

@ olit

Einfachster variabler Wechselrichter

» Das hängt alles von der Dimensionierung der Bauelemente ab.
» Bei der Frequenz für einen alten Telephonwecker wirst du da Probleme
» haben.
» Ich halte mich da raus. Vielleicht bekommst du noch ein paar gute
» Ratschläge von anderen Klugen.
»

Das ist schade, warum willst Du mir nicht helfen?
Zu den Bauteilen:
Trafo 220V primär und 2x9V sekundär
Transistor IRLZ 34

olit(R)

E-Mail

Berlin,
15.03.2016,
20:09

@ Ritschi

Einfachster variabler Wechselrichter

» » Das hängt alles von der Dimensionierung der Bauelemente ab.
» » Bei der Frequenz für einen alten Telephonwecker wirst du da Probleme
» » haben.
» » Ich halte mich da raus. Vielleicht bekommst du noch ein paar gute
» » Ratschläge von anderen Klugen.
» »
»
» Das ist schade, warum willst Du mir nicht helfen?
» Zu den Bauteilen:
» Trafo 220V primär und 2x9V sekundär
» Transistor IRLZ 34

Ich habe zwar noch ein W28. Leider habe ich in meiner Jugend den Wecker gegen eine elektronische Bimmel getauscht. Der originale Wecker ist abhanden.
Hätte ich ihn, würde ich vielleicht anfangen zu experimentieren.
Einen Ansatz habe ich nicht!
Beschäftige dich mal mit Schaltwandlern. So ein alter Wecker hat ja zwei Elektromagnete. Vielleicht kommt da eine Idee.

xy(R)

E-Mail

15.03.2016,
20:12

@ Ritschi

Einfachster variabler Wechselrichter

» Arduino

Da steckt ein Atmel AVR drin? Dann lies dir mal durch wie man dami ein Variable Frequency Drive realisiert. Atmel hat dazu AppNotes.

Offroad GTI(R)

15.03.2016,
20:30

@ olit

Einfachster variabler Wechselrichter

» Das eine ist eben so falsch wie das Andere.
Deswegen habe ich ja den Stromanstieg erwähnt.
Wir sind uns doch sicherlich einig (dass unabhängig von der Frequenz und der Form der Eingangsspannung) ein Trafo nicht mehr transformiert, wenn die Änderenung des Stromes Null ist.