Forum

Einloggen | Registrieren | RSS  

Thomas_G

E-Mail

16.08.2012,
20:12
 

Brückengleichrichter - Belastbarkeit (Bauelemente)

Hallo,

Ich bin gerade dabei ein Netzteil für einen D/A Wandler zu bauen. Meine Frage ist nun welchen Gleichrichter ich nehmen soll, aber erstmal zu ein Paar grundlegenden Dingen:

Die Wechselspannung kommt aus einem kleinem Ringkerntrafo und beträgt ca. 19V, danach würde ein Gleichrichter B 80 C7000-4000 kommen, oder 4 Dioden (P 600 J). Bis hier hin sollte das so Okay sein, der Brückengleichrichter ist mit 80V ausreichend dimensioniert, oder? Nunja das Problem ist nun, dass nach dem Gleichrichter ein Siebelko mit 4700uF und ein L-C Siebglied mit einem 2200uF Kondensator kommt. Laut Datenblatt des Gleichrichters ist allerdings nur ein Siebelko bis Maximal 5000uF zulässig, allerdings hängen ja insgesamt 6900uF kapazitive Last am Gleichrichter, oder darf ich den Elko von Siebglied da nicht mit einberechnen? Der Wandler selbst braucht maximal 250mA! Aber das ganze soll eben ausreichend groß dimensioniert sein... Nach der Glättung/Siebung kommt dann ein 7815CT als Festspannungsregler zum einsatz.

Also wie gesagt, mich würde nur interessieren ob ich genannte Dioden oder ggf. den Gleichrichter für diesen Anwendungsfall einsetzen kann?

Und noch etwas, ich würde das ganze gerne Sukundärseitig absichern, allerdings weiß ich nicht wie hoch ich die Sicherung bemessen soll, der Wandler zieht zwar nur 250mA aber die Elkos beim einschalten? Ich dacht an eine träge 400mA oder 600mA Sicherung, was meint ihr?

Grüße,
Thomas

Theo(R)

E-Mail

Düsseldorf,
16.08.2012,
21:24

@ Thomas_G

Brückengleichrichter - Belastbarkeit

Hallo

Damit gehst du mit ca. 27V in den 15V Spannungsregler, der maximal 1,2A liefern kann. Daher ist der Gleichrichter doch mehr als ausreichend, und ein 4.700µF Kondensator reicht auch.

Eine Sicherung würde ich an den Ausgang zum D/A Wandler setzen.

Theo

Thomas_G

E-Mail

16.08.2012,
21:39

@ Theo

Brückengleichrichter - Belastbarkeit

» Daher ist der Gleichrichter doch mehr als ausreichend, und
» ein 4.700µF Kondensator reicht auch.

Ja, das ganze ist natürlich überdimensioniert, aber ich möchte natürlich eine spiegelglatte versorgungsspannung für den D/A Wandler


» Eine Sicherung würde ich an den Ausgang zum D/A Wandler setzen.
»
» Theo

Davor keine mehr? (Im Primärzweig ist natürlich eine)

Hartwig(R)

16.08.2012,
23:58
(editiert von Hartwig
am 17.08.2012 um 10:36)


@ Thomas_G

Brückengleichrichter - Belastbarkeit

Hallo,
die Überdimensionierung macht wenig Sinn. Als Gleichrichter reichen locker 4x 1N400X, als Elko würde ich nicht über 2000µF gehen. Aber statt des 7815 würde ich einen auf 15V beschalteten LM317 nehmen - der hat eine um etwa 10dB bessere Brummunterdrückung.
Grüsse
Hartwig
Edit/Nachtrag:
wir wissen ja nicht, welchen Zweck Dein DAC zu erfüllen hat. Ich gehe mal davon aus, dass die Gesamtschaltung einschliesslich I/U-Wandler, Puffer etc. die 250mA braucht. Für hohe Stabilitätsanforderungen in der Messtechnik ist es u. U. sinnvoll, dem DAC-Chip eine eigene Referenz zu spendieren, z. B. AD580 oder irgendwas derartiges neueres.
Und dann die Schaltung nach spezifizierten Anforderungen (Was ist "ausreichend groß dimensioniert"??...) unter Benutzung der Datenblätter richtig zu dimensionieren! So führt z. B. der von Kendiman erwähnte geringere Stromflußwinkel bei großen Elkos zu dementsprechend großen Stromspitzen in Gleichrichtern und Trafo - Als Streufeld gelangen die dann wieder durch die Hintertür in die Schaltung. Überdimensionieren nach dem Motto "viel hilft viel" kann durchaus kontraproduktiv sein....
Hartwig

Kendiman

17.08.2012,
08:29

@ Thomas_G

Brückengleichrichter - Belastbarkeit

»
» Ja, das ganze ist natürlich überdimensioniert,

kaum noch zu übertreffen.

» aber ich möchte natürlich eine spiegelglatte versorgungsspannung für den D/A Wandler

das macht man nicht mit Kondensatoren. Zu hohe Kapazität verringert den Stromflußwinkel in
dem Gleichrichter und der Gleichrichter wird heiß. Bei dieser Überdimensionierung und dem
geringen Stromverbrauch aber nicht zu erwarten.
Faustregel: Je 1 A Gleichstrom 1000 uF Kapazität ( siehe Datenblatt 5000 uF bei 4 A )
Die spiegelglatte Versorgungsspannung (sehr ungenau !) wird durch Stabilisationsschaltungen erreicht.
Ein Gleichrichter B 40 C 800 mit max 470 uF und nachgeschaltetem Spannungsregler reichen.
Dafür kann die nachgeschaltete LC Siebkette entfallen.
Zu berücksichtigen ist die verhältnismaßig hohe Gleichspannung am Ladeelko.
Der Spannungsregler könnte Schaden nehmen.
Sekundärseitig absichern kann man, ist aber nicht erforderlich. Laststrom (250 mA ?)messen und nächst
höhere Sicherung verwenden

»
» (Im Primärzweig ist natürlich eine)

Gruß Kendiman

Thomas_G

E-Mail

17.08.2012,
10:40

@ Kendiman

Brückengleichrichter - Belastbarkeit

Wie gesagt ist schon ganz schön übertrieben, aber jetzt ist der 4700uF Elko da, also werde ich ihn auch verwenden - Ich sehe das bei dem Stromverbrauch des Wandlers auch eher unkritisch. Beim Regler dachte ich zwar, dass der 7815CT schon die rauscharme Version des 7815 ist, aber der LM317 sollte in meinem Anwendungsbereich nochmal um die hälfte weniger rauschen (statt 90uV nur ca. 45uV!). Danke für den Tipp!

Danke für eure Hilfe!

Jogi(R)

Da,
17.08.2012,
13:59

@ Thomas_G

Brückengleichrichter - Belastbarkeit

Wenn man beratungsresistent ist, sollte man bedenken das in der Technik nicht immer über den Leisten viel auch automatisch viel hilft. Das mit den Riesen-Elkos bei jeder möglichen und unmöglichen Gelegenheit ist reiner PC-Modder-Schnodder und damit Unsitte Unwissender.

Aber wenn du das schon so machen willst schalte wenigstens der dicken Berta einen kleineren Elko (ein paar Mirkofarad) parallel und zusätzlich einen Mehrschichtkeramik-Kondensator (ein paar hundert Nanofarad).

--
Gruß Jogi - Es ist bereits alles gesagt, nur noch nicht von Jedem.

Harald Wilhelms(R)

E-Mail

17.08.2012,
19:53

@ Kendiman

Brückengleichrichter - Belastbarkeit

» Faustregel: Je 1 A Gleichstrom 1000 uF Kapazität

Wo hast Du denn diese blöde Faustformel her?
Die half höchstens zu Röhrenzeiten mit 250V Netzteilen
und einer grossen Siebdrossel weiter. Sie ergibt eine
Brummspannung von ca 10Volt und das macht bei Nieder-
spannungsnetzteilen sicherlich keinen Sinn.
Gruss
Harald

gast*

17.08.2012,
20:30

@ Harald Wilhelms

Brückengleichrichter - Belastbarkeit

» » Faustregel: Je 1 A Gleichstrom 1000 uF Kapazität
»
» Wo hast Du denn diese blöde Faustformel her?
» Die half höchstens zu Röhrenzeiten mit 250V Netzteilen
» und einer grossen Siebdrossel weiter. Sie ergibt eine
» Brummspannung von ca 10Volt und das macht bei Nieder-
» spannungsnetzteilen sicherlich keinen Sinn.

Wieso? Kenne ich auch so. Wieviel µF würdest du denn bei 1A nehmen?

Käufliche Netzteile haben für "max. 5A" auch nur 4700µF drin, allerdings mit Stabilisierung. Die Trafos haben meist 15V AC Leerlaufspannung. ....und sie funktionieren, brummfrei. Ich denke hierbei an ein Netzteil von Bosch für ein 2m-Betriebsfunkgerät wenn es stationär betrieben werden soll. Auch Billignetzteile für 12,6V bei 2...3A haben nur 2200µF als Ladeelko. - Ich glaube auch nicht, dass diese Faustformel aus der Zeit von Netzteilen für Röhrengeräte stammt. Damals hat man eher selten Ströme von 1 Ampere bei 250 Volt gehabt. Ein Elko mit 1000µF bei 350/380 V hätte zu der Zeit wo 50+50µF Elkos üblich waren sicher recht große Ausmasse gehabt.:-P

» Gruss
» Harald

Kendiman

17.08.2012,
20:53

@ Harald Wilhelms

Brückengleichrichter - Belastbarkeit

» » Faustregel: Je 1 A Gleichstrom 1000 uF Kapazität
»
» Wo hast Du denn diese blöde Faustformel her?
» Die half höchstens zu Röhrenzeiten mit 250V Netzteilen
» und einer grossen Siebdrossel weiter. Sie ergibt eine
» Brummspannung von ca 10Volt und das macht bei Nieder-
» spannungsnetzteilen sicherlich keinen Sinn.
» Gruss
» Harald

Hallo,

wer häufig Gleichspannung mit Gleichrichtern aus einer Wechselspannung erzeugt,
kennt diese Faustformel. Sie ist ein Kompromiss zwischen geringer Restwelligkeit und
Schonung der Gleichrichterdioden. Der Stromflußwinkel bei Dioden ist ausschlaggebend
für die Belastbarkeit der Dioden. Der angegebene arithmetische Mittelwert darf
nicht überschritten werden. Kann bei zu geringem Stromflußwinkel ( im Bild als Durchlassphase )
die Dioden überhitzen und zerstören.

Ein Ausschnitt aus dem Lehrbuch
Elektronik II - Bauelemente
Heinz Piest Institut Hannover
Pflaum Verlag

Gruß Kendiman


Harald Wilhelms(R)

E-Mail

17.08.2012,
21:05

@ gast*

Brückengleichrichter - Belastbarkeit

» » » Faustregel: Je 1 A Gleichstrom 1000 uF Kapazität

» Wieso? Kenne ich auch so.

Millionen von Fliegen können nicht irren.
Scheisse schmeckt köstlich.

» Wieviel µF würdest du denn bei 1A nehmen?

10.000 uF je Ampere und je Volt erwünschter Brummspannung.
Diese Formel ergibt sich aus der Definition der Einheit
der Kapazität als Amperesekunden pro Volt. Durch unver-
meidbare Verluste im Gleichrichterkreis ist die Brumm-
Spannung dann meist etwas geringer.
Gruss
Harald

olit(R)

E-Mail

Berlin,
18.08.2012,
01:33
(editiert von olit
am 18.08.2012 um 01:41)


@ Harald Wilhelms

Brückengleichrichter - Belastbarkeit

» » » » Faustregel: Je 1 A Gleichstrom 1000 uF Kapazität
»
» » Wieso? Kenne ich auch so.
»
» Millionen von Fliegen können nicht irren.
» Scheisse schmeckt köstlich.
»
» » Wieviel µF würdest du denn bei 1A nehmen?
»
» 10.000 uF je Ampere und je Volt erwünschter Brummspannung.
» Diese Formel ergibt sich aus der Definition der Einheit
» der Kapazität als Amperesekunden pro Volt. Durch unver-
» meidbare Verluste im Gleichrichterkreis ist die Brumm-
» Spannung dann meist etwas geringer.
» Gruss
» Harald

10.000 µF sind ja bei einer elektronischen Regelung nicht erforderlich.

Er hat einen 19V Trafo. 19V*Wurzel 2= 26,8V.
26,8V – 2V für die Graetzbrücke, minus 3V für Den Regelschaltkreis und minus 15V der Ausgangsspannung, ist eine zulässige Brummspannung von 6,8V.

(10ms * 1A) / 6,8V = 1470µF
Für 1A würde ich hier 2200µF wählen.

Sein Angeschlossener Wandler benötigt aber nur 250mA
(10ms*0,25A) / 6,8V = 370µF

470µF wären als Ladeelko ein angepasster Wert, der die Spitzenströme der Gleichrichterdioden und des Trafos auf sehr moderate Werte reduziert.

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
18.08.2012,
07:49
(editiert von geralds
am 18.08.2012 um 07:55)


@ Thomas_G

Brückengleichrichter - Belastbarkeit . --> HF Spielchen!!

» Wie gesagt ist schon ganz schön übertrieben, aber jetzt ist der 4700uF Elko
» da, also werde ich ihn auch verwenden - Ich sehe das bei dem Stromverbrauch
» des Wandlers auch eher unkritisch. Beim Regler dachte ich zwar, dass der
» 7815CT schon die rauscharme Version des 7815 ist, aber der LM317 sollte in
» meinem Anwendungsbereich nochmal um die hälfte weniger rauschen (statt 90uV
» nur ca. 45uV!). Danke für den Tipp!
»
» Danke für eure Hilfe!

---

Wie schnell soll denn der DAC sein? .... Hast denn auch die HF Spielchen,
beginnnend mit dem Netzteil beachtet?

Auch auf die richtige Print_Leiterführung .... Layout geachtet?
U.U. wären dann auch gleich die ganzen Überlegungen hier in die falsche Richtung.

Na denn, dann kannst gleich weiter tüfteln und rechnen.


Viel Erfolg

Grüße
Gerald
---

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

Jogi(R)

Da,
18.08.2012,
09:44

@ Harald Wilhelms

Brückengleichrichter - Belastbarkeit

» » » » Faustregel: Je 1 A Gleichstrom 1000 uF Kapazität
»
» » Wieso? Kenne ich auch so.
»
» Millionen von Fliegen können nicht irren.
» Scheisse schmeckt köstlich.

Das denke ich auch immer bei den ganzen Käsefressern. Grausel-grusel scheiße freß :-D

» 10.000 uF je Ampere und je Volt erwünschter Brummspannung.
» Diese Formel ergibt sich aus der Definition der Einheit
» der Kapazität als Amperesekunden pro Volt. Durch unver-
» meidbare Verluste im Gleichrichterkreis ist die Brumm-
» Spannung dann meist etwas geringer.

Wurde der Restbrumm nicht geringer gerade durch absichtliche vermeidbare Verluste im Gleichrichterkreis? Sprich durch recht große Reihenwiderstände zu jeder Einzeldiode? doch ja, genauso war es. Macht heute nur kein Schwanz mehr.

Die vielgenannte Faustformel (Fliegen für die Scheiße, Scheiße für die Fliegen) ist schon richtig, zumindestens liest man sie landauf landab in so gut wie allen meinen Fachbüchern, auch schon bei den hochheiligen längst kompostrierten Autoren.
Früher nahm man sogar runter bis 0,5 als Faustfaktor (käsus knackstinkus).

Restwelligkeiten sind an der Stelle auch völlig Eimer, man muß eigentlich bloß den Mindestwert einhalten den der Reglerbauer vorsieht, den Gesamt-Siebfaktor bestimmt eh maßgeblich der Regler unter Einbeziheung der gerade eben notwendigen Minimal-Ladespannung. Deshalb auch der Begriff Ladekondensator und nicht Siebkondensator.

Will man auf noch mehr Sieben Achten (hä?) so siebt man hinter dem Regler das Restrauschen weg, denn der Rauschabstand eines solchen integrierten Reglers liegt viel mehr im Argen als der Brummabstand. Aber was schwadern wir hier von hai-endigem Vorgehen wenn es bloß um eine popelige ADDA-Wandlung als zu versorgende Anwendung dreht und nicht um rauschärmste brummärmste Superduper-High-End-Audio.

--
Gruß Jogi - Es ist bereits alles gesagt, nur noch nicht von Jedem.

Harald Wilhelms(R)

E-Mail

18.08.2012,
19:51

@ olit

Brückengleichrichter - Belastbarkeit

» 10.000 µF sind ja bei einer elektronischen Regelung nicht erforderlich.

Das habe ich ja auch so nicht gesagt. Man muss den
Wert an die erwünschte Brummspannung anpassen und
die kommt in der Standardfaustformel nicht vor. Es
macht z.B. keinen Sinn, die Brummspannung so hoch
zu wählen, das die unteren Spitzen unterhalb der
Mindesteingangsspannung des folgenden Reglers
liegen; das kann dann der beste Regler nicht mehr
ausregeln.
Gruss
Harald

olit(R)

E-Mail

Berlin,
18.08.2012,
23:04

@ Harald Wilhelms

Brückengleichrichter - Belastbarkeit

» » 10.000 µF sind ja bei einer elektronischen Regelung nicht erforderlich.
»
» Man muss den
» Wert an die erwünschte Brummspannung anpassen und
» die kommt in der Standardfaustformel nicht vor.

Diese Standardfaustformel ist ja auch Nonsens!!! ;-)