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Sel(R)

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Radebeul,
28.12.2018,
17:58
(editiert von Sel
am 28.12.2018 um 18:08)
 

böser Trafo... :-( (Elektronik)

Hallo,

habe einen Trafo, der 13V/10A (gemessen unter Last bei AC) ganz sicher bringt. Nun wollte ich da dran eine Stabischaltung für 12V/6A bauen. Das könnte äußerst knapp wegen der verfügbaren Spannung werden. Habe 4 Schottky-Dioden als Gleichrichter, der Stabitransistor ist leider ein Darlington NPN-Typ. Damit muß ich was machen. Netzspannungsschwankungen ignoriere ich in diesem Fall mal.

Nun werde ich den Ladekondensator natürlich maximal groß machen um Reserven bei der Spannung rauszuschinden (kleine Brummspannung). Nehme ich 50.000µF dürfte das hinkommen, aber was sagen meine Gleichrichterdioden dazu? Drin sind als Dioden 4 Stück MBR1645. Könnte vielleicht auch wegen der Spannung knapp werden, die die Dioden aushalten. Der Innenwiderstand der Sekundärwicklung des Trafos ist unter 0,05 Ohm, falls das von Interesse ist.

Dafür habe ich weder Berechnungen, noch Erfahrungen. Könnt ihr helfen? Also: Halten die Dioden das aus?

LG Sel

xy(R)

E-Mail

28.12.2018,
18:13

@ Sel

böser Trafo... :-(

» Der Innenwiderstand der
» Sekundärwicklung des Trafos ist unter 0,05 Ohm, falls das von Interesse
» ist.

Der Innenwiderstand des gesamten Trafos wäre relevant. Miss die Leerlaufspnnung und die Spannung unter definierter ohmscher Last.

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
28.12.2018,
18:17
(editiert von Sel
am 28.12.2018 um 18:34)


@ xy

böser Trafo... :-(

» » Der Innenwiderstand der
» » Sekundärwicklung des Trafos ist unter 0,05 Ohm, falls das von Interesse
» » ist.
»
» Der Innenwiderstand des gesamten Trafos wäre relevant. Miss die
» Leerlaufspnnung und die Spannung unter definierter ohmscher Last.

Leerlauf 13,55V, bei ohmscher Last und 10A sinds exakt 13V. Netzspannung exakt auf 230V eingestellt.

Bin auch mit 5A bei der Stabischaltung zufrieden, wenns denn klappt.

LG Sel

Hartwig(R)

28.12.2018,
18:32
(editiert von Hartwig
am 28.12.2018 um 18:41)


@ Sel

böser Trafo... :-(

Hallo Sel,
nach meiner Schätzung komme ich auf diese Werte:
Ripple am Lade-C 1Vss max. (Vorgabe)
Das ergibt bei 1V Spannungsabfall in der Gleichrichtung etwa 2,5V "Luft" für den Regler, da sind aber Netzspannungsschwankungen +/- 10% eingerechnet, der Ripple auch.
Mit 50.000µF komme ich dann auf einen Stromflußwinkel von 1,3ms mit etwa 55A.
Der Maximalstrom läge bei 7A.
Das könnte also gerade gehen, nur der Gleichrichter wird Probleme bekommen....
Das war jetzt aber keine Simulation. Die Zahlen sollen nur aufzeigen, wo es knapp wird. Das wäre ja vielleicht mal eine Anwendung für eine "aktive" Gleichrichtung mit MOSFETS - hatten wir das Thema hier nicht vor einigen Monaten?? Eigentlich interessant als Bastelprojekt. Könnte sogar sein, dass das dann ganz ohne Lüfter und riesigen Kühlkörper ginge, aber sowas willst Du ja wieder nicht ;-)
Grüße
Hartwig

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
28.12.2018,
18:47

@ Hartwig

böser Trafo... :-(

» Hallo Sel,
» nach meiner Schätzung komme ich auf diese Werte:
» Ripple am Lade-C 1Vss max. (Vorgabe)
» Das ergibt bei 1V Spannungsabfall in der Gleichrichtung etwa 2,5V "Luft"
» für den Regler, da sind aber Netzspannungsschwankungen +/- 10%
» eingerechnet.
» Mit 50.000µF komme ich dann auf einen Stromflußwinkel von 1,3ms mit etwa
» 55A.
» Der Maximalstrom läge bei 7A.
» Das könnte also gerade gehen, nur der Gleichrichter wird Probleme
» bekommen....

Habe jetzt mal 50.000µF nach den Dioden angeklemmt und 6A Gleichstrom (ohmsche Last) abgefordert. Nach Messung komme ich auf 9A AC (ja, habe gutes Multimeter). Die Dioden machen mächtig Dampf am Kühlkörper. Deswegen habe ich einen anderen Lüfter angebaut (Papst 8550, 230V) statt dem ursprünglichen Lüfter vom Prozessorkühler. Bei der beschriebenen Last wird die Sache nun nicht mal handwarm. Also ist genug Platz für den Längstransistor, um dessen Wärme abzuführen. Im Kurzschlußfall müssen ja für paar Minuten satte 130 Watt abgeführt werden.

Ich weiß nur noch nicht, wie lange die Dioden das vertragen.

LG Sel

xy(R)

E-Mail

28.12.2018,
18:52

@ Sel

böser Trafo... :-(

» Ich weiß nur noch nicht, wie lange die Dioden das vertragen.

Bei guter Kühlung kein Problem, da ist bzgl Stromspitzen noch einiges an Reserve.

Hartwig(R)

28.12.2018,
19:08

@ xy

böser Trafo... :-(

» » Ich weiß nur noch nicht, wie lange die Dioden das vertragen.
»
» Bei guter Kühlung kein Problem, da ist bzgl Stromspitzen noch einiges an
» Reserve.
Nach meiner Erfahrung liege ich mit meiner überschlägigen Berechnung über den realen Werten - ich würde aber trotzdem so um die 40A Spitzen in den Dioden vermuten - was wäre denn Deine Einschätzung?? Außerdem kommt man mit den AC-Angaben auf einen Ri von 25mOhm, da dürften im Cu-Widerstand von 50mOhm die Meßkabel mit enthalten sein - war wohl keine 4-Leiter-Messung.
Grüße
Hartwig

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
28.12.2018,
19:39

@ Hartwig

böser Trafo... :-(

» » » Ich weiß nur noch nicht, wie lange die Dioden das vertragen.
» »
» » Bei guter Kühlung kein Problem, da ist bzgl Stromspitzen noch einiges an
» » Reserve.
» Nach meiner Erfahrung liege ich mit meiner überschlägigen Berechnung über
» den realen Werten - ich würde aber trotzdem so um die 40A Spitzen in den
» Dioden vermuten - was wäre denn Deine Einschätzung?? Außerdem kommt man mit
» den AC-Angaben auf einen Ri von 25mOhm, da dürften im Cu-Widerstand von
» 50mOhm die Meßkabel mit enthalten sein - war wohl keine 4-Leiter-Messung.

Unter 50mOhm versagt meine Messung bissel, zumindest habe ich dann Meßfehler um die 20%. Habe Vierleitermessung, Eigenbaugerät. Für meine Zwecke reicht das. Habe bei warmen Trafo nachgemessen, sind 26mOhm.

Die Dioden können 150A in einer Halbwelle als absolutes Maximum ab, laut Datenblatt. Natürlich kann man damit nicht rechnen. Na gut, das dürfte also gehen.
Der Stromshunt hat 0,05 Ohm, der Längstransi ist ein MJ11032. Der hat runde 2 Volt bei den 6 Ampere an "Verlustspannung". Habe das jetzt mal fliegend verdrahtet, als Referenz eine Z-Diode und einen Treibertransi. Kommt später ein OPV dran mit ordentlicher Referenz, der OPV tut dann auch den Strom mit begrenzen. Insgesamt wirklich arschknapp an Reserven. Netzunterspannung von 10% erreiche ich keine Sicherheit mehr. Bei uns ist aber eh so gut wie immer Überspannung (im Schnitt 235 Volt).

Baue das morgen mal auf meine übliche Lochrasterplatte und mache paar Messungen. Im Kurzschlußfall ist die Leistung für den Kühlkörper zu hoch. Da baue ich einen Temperaturschutz ein, der schaltet sicher ab. Im Normalfall habe ich rein rechnerisch um die 40 Watt wegzukühlen, das schafft der Kühler mit dem Papstlüfter. Ist zwar laut die Sache, dafür mechanisch nicht sehr groß.

LG Sel

bigdie(R)

28.12.2018,
20:13

@ Sel

böser Trafo... :-(

» » » » Ich weiß nur noch nicht, wie lange die Dioden das vertragen.
» » »
» » » Bei guter Kühlung kein Problem, da ist bzgl Stromspitzen noch einiges
» an
» » » Reserve.
» » Nach meiner Erfahrung liege ich mit meiner überschlägigen Berechnung
» über
» » den realen Werten - ich würde aber trotzdem so um die 40A Spitzen in den
» » Dioden vermuten - was wäre denn Deine Einschätzung?? Außerdem kommt man
» mit
» » den AC-Angaben auf einen Ri von 25mOhm, da dürften im Cu-Widerstand von
» » 50mOhm die Meßkabel mit enthalten sein - war wohl keine
» 4-Leiter-Messung.
»
» Unter 50mOhm versagt meine Messung bissel, zumindest habe ich dann
» Meßfehler um die 20%. Habe Vierleitermessung, Eigenbaugerät. Für meine
» Zwecke reicht das. Habe bei warmen Trafo nachgemessen, sind 26mOhm.
»
» Die Dioden können 150A in einer Halbwelle als absolutes Maximum ab, laut
» Datenblatt. Natürlich kann man damit nicht rechnen. Na gut, das dürfte also
» gehen.
» Der Stromshunt hat 0,05 Ohm, der Längstransi ist ein MJ11032. Der hat runde
» 2 Volt bei den 6 Ampere an "Verlustspannung". Habe das jetzt mal fliegend
» verdrahtet, als Referenz eine Z-Diode und einen Treibertransi. Kommt später
» ein OPV dran mit ordentlicher Referenz, der OPV tut dann auch den Strom mit
» begrenzen. Insgesamt wirklich arschknapp an Reserven. Netzunterspannung von
» 10% erreiche ich keine Sicherheit mehr. Bei uns ist aber eh so gut wie
» immer Überspannung (im Schnitt 235 Volt).
»
» Baue das morgen mal auf meine übliche Lochrasterplatte und mache paar
» Messungen. Im Kurzschlußfall ist die Leistung für den Kühlkörper zu hoch.
» Da baue ich einen Temperaturschutz ein, der schaltet sicher ab. Im
» Normalfall habe ich rein rechnerisch um die 40 Watt wegzukühlen, das
» schafft der Kühler mit dem Papstlüfter. Ist zwar laut die Sache, dafür
» mechanisch nicht sehr groß.
»
» LG Sel
Ich denke mal die 50000µ sind schon sehr übertrieben

mnemonic(R)

28.12.2018,
21:18

@ Sel

1 Volt Ripple

» Hallo,
»
» habe einen Trafo, der 13V/10A (gemessen unter Last bei AC) ganz sicher
» bringt. Nun wollte ich da dran eine Stabischaltung für 12V/6A bauen. Das
» könnte äußerst knapp wegen der verfügbaren Spannung werden. Habe 4
» Schottky-Dioden als Gleichrichter, der Stabitransistor ist leider ein
» Darlington NPN-Typ. Damit muß ich was machen. Netzspannungsschwankungen
» ignoriere ich in diesem Fall mal.
»
» Nun werde ich den Ladekondensator natürlich maximal groß machen um Reserven
» bei der Spannung rauszuschinden (kleine Brummspannung). Nehme ich 50.000µF
» dürfte das hinkommen, aber was sagen meine Gleichrichterdioden dazu? Drin
» sind als Dioden 4 Stück MBR1645. Könnte vielleicht auch wegen der Spannung
» knapp werden, die die Dioden aushalten. Der Innenwiderstand der
» Sekundärwicklung des Trafos ist unter 0,05 Ohm, falls das von Interesse
» ist.
»
» Dafür habe ich weder Berechnungen, noch Erfahrungen. Könnt ihr helfen?
» Also: Halten die Dioden das aus?
»
» LG Sel

Wenn 1 V Rippel bei 15Volt= tolerierbar sind, dann reichen deine 50.000uF gerade mal so.

--
"Immer genügend Widerstand mitbringen"

Thomas Kuster(R)

29.12.2018,
02:17

@ Sel

böser Trafo... :-(

Hallo Sel
und den Längsregler auf komplementäre Darlingtonschaltung umbauen ist bei Dir kein Thema ? Statt 1.5V Abfall hättest Du dann nur noch 1V, bei Audioendstufen macht man das auch so, wenn die Speisespannung zu knapp bemessen ist.
Mit vielen freundlichen Grüssen aus Kathmadu Thomas

@@Gast@@

29.12.2018,
11:07

@ bigdie

böser Trafo... :-(

» » » » » Ich weiß nur noch nicht, wie lange die Dioden das vertragen.
» » » »
» » » » Bei guter Kühlung kein Problem, da ist bzgl Stromspitzen noch
» einiges
» » an
» » » » Reserve.
» » » Nach meiner Erfahrung liege ich mit meiner überschlägigen Berechnung
» » über
» » » den realen Werten - ich würde aber trotzdem so um die 40A Spitzen in
» den
» » » Dioden vermuten - was wäre denn Deine Einschätzung?? Außerdem kommt
» man
» » mit
» » » den AC-Angaben auf einen Ri von 25mOhm, da dürften im Cu-Widerstand
» von
» » » 50mOhm die Meßkabel mit enthalten sein - war wohl keine
» » 4-Leiter-Messung.
» »
» » Unter 50mOhm versagt meine Messung bissel, zumindest habe ich dann
» » Meßfehler um die 20%. Habe Vierleitermessung, Eigenbaugerät. Für meine
» » Zwecke reicht das. Habe bei warmen Trafo nachgemessen, sind 26mOhm.
» »
» » Die Dioden können 150A in einer Halbwelle als absolutes Maximum ab, laut
» » Datenblatt. Natürlich kann man damit nicht rechnen. Na gut, das dürfte
» also
» » gehen.
» » Der Stromshunt hat 0,05 Ohm, der Längstransi ist ein MJ11032. Der hat
» runde
» » 2 Volt bei den 6 Ampere an "Verlustspannung". Habe das jetzt mal
» fliegend
» » verdrahtet, als Referenz eine Z-Diode und einen Treibertransi. Kommt
» später
» » ein OPV dran mit ordentlicher Referenz, der OPV tut dann auch den Strom
» mit
» » begrenzen. Insgesamt wirklich arschknapp an Reserven. Netzunterspannung
» von
» » 10% erreiche ich keine Sicherheit mehr. Bei uns ist aber eh so gut wie
» » immer Überspannung (im Schnitt 235 Volt).
» »
» » Baue das morgen mal auf meine übliche Lochrasterplatte und mache paar
» » Messungen. Im Kurzschlußfall ist die Leistung für den Kühlkörper zu
» hoch.
» » Da baue ich einen Temperaturschutz ein, der schaltet sicher ab. Im
» » Normalfall habe ich rein rechnerisch um die 40 Watt wegzukühlen, das
» » schafft der Kühler mit dem Papstlüfter. Ist zwar laut die Sache, dafür
» » mechanisch nicht sehr groß.
» »
» » LG Sel
» Ich denke mal die 50000µ sind schon sehr übertrieben

Die 50.000u sind viel zu niedrig. Er hat dann ca. 1Volt Rippelspannung.

Kendiman(R)

29.12.2018,
11:39

@ @@Gast@@

böser Trafo... :-(

» » Ich denke mal die 50000µ sind schon sehr übertrieben
»
» Die 50.000u sind viel zu niedrig. Er hat dann ca. 1Volt Rippelspannung.

Der Stromflußwinkel wird dann so klein, dass die Dioden sterben.
Dann kann man nur hoffen, dass der Innenwiderstand des Trafo
den Strom durch die Dioden ausreichend begrenzt.
Dieser Irrsinn, den Ladeelko möglichst groß zu wählen, stirbt nicht aus.

"bigdie" hat absolut recht, wenn er sagt: Ich denke mal die 50000µ sind schon sehr übertrieben.

Nur "Sel" will mit dem spannungsschwachen Trafo möglichst viel brummfreie Gleichspannung
herausholen.

Hartwig(R)

29.12.2018,
11:50
(editiert von Hartwig
am 29.12.2018 um 12:11)


@ @@Gast@@

böser Trafo... :-(

Hallo,
» Die 50.000u sind viel zu niedrig. Er hat dann ca. 1Volt Rippelspannung.
das ginge vielleicht noch, wenn auch knapp, in klassischer Schaltungstechnik - nach meiner überschlägigen Berechnung wohl mit dem komplementär-Darlington wie bereits von Thomas vorgeschlagen. Bei dem Strom ist beim Verbraucher ohnehin mit Variation durch die Leitungswiderstände zu rechnen, ein Präzisionsregler würde da nix bringen, dafür eher eine Ausgangsspannung leicht über 12V, was das Problem nicht kleiner macht. Aber es geht Sel ja darum, die Bestände aus der Bastelkiste einzusetzen: Trafo ist gegeben, Gleichrichter ist da und der als Längsregler einzusetzende Transistor scheint auch schon festzuliegen. Ob mehr als 50mF noch was bringen, ist fraglich (mag der Gleichrichter das noch? Und der geringe Stromflußwinkel macht dann auch irgendwann Schaltnetzteilen Konkurrenz bei der Störstrahlung). Bleibt also nur die Heizungs-Lüftungs-Klimatechnik als variabler Lösungsansatz.
Grüße
Hartwig

@@Gast@@

29.12.2018,
12:19

@ Kendiman

böser Trafo... :-(

» » » Ich denke mal die 50000µ sind schon sehr übertrieben
» »
» » Die 50.000u sind viel zu niedrig. Er hat dann ca. 1Volt Rippelspannung.
»
» Der Stromflußwinkel wird dann so klein, dass die Dioden sterben.
» Dann kann man nur hoffen, dass der Innenwiderstand des Trafo
» den Strom durch die Dioden ausreichend begrenzt.
» Dieser Irrsinn, den Ladeelko möglichst groß zu wählen, stirbt nicht aus.
Nein, kein Irrsinn. Ein Ladeelko hat seine Funktion und wenn er zu klein ist, dann ist die RS zu groß. Einfach mal nachrechnen!
»
» "bigdie" hat absolut recht, wenn er sagt: Ich denke mal die 50000µ sind
» schon sehr übertrieben.
Nein.
»
» Nur "Sel" will mit dem spannungsschwachen Trafo möglichst viel brummfreie
» Gleichspannung
» herausholen.
Die Ripplespannung hätte er auch bei einem anderen Trafo, wenn der Ladeelko zu klein gewählt wird.

Kendiman(R)

29.12.2018,
13:14

@ @@Gast@@

böser Trafo... :-(

» » » » Ich denke mal die 50000µ sind schon sehr übertrieben
» » »
» » » Die 50.000u sind viel zu niedrig. Er hat dann ca. 1Volt
» Rippelspannung.
» »
» » Der Stromflußwinkel wird dann so klein, dass die Dioden sterben.
» » Dann kann man nur hoffen, dass der Innenwiderstand des Trafo
» » den Strom durch die Dioden ausreichend begrenzt.
» » Dieser Irrsinn, den Ladeelko möglichst groß zu wählen, stirbt nicht aus.
» Nein, kein Irrsinn. Ein Ladeelko hat seine Funktion und wenn er zu klein
» ist, dann ist die RS zu groß. Einfach mal nachrechnen!
» »
» » "bigdie" hat absolut recht, wenn er sagt: Ich denke mal die 50000µ
» sind
» » schon sehr übertrieben.
» Nein.
» »
» » Nur "Sel" will mit dem spannungsschwachen Trafo möglichst viel
» brummfreie
» » Gleichspannung
» » herausholen.
» Die Ripplespannung hätte er auch bei einem anderen Trafo, wenn der Ladeelko
» zu klein gewählt wird.

Es gibt eine gute Faustformel für die Größe des Ladeelkos:

1000 uF je 1 Ampere

Das ist ein guter Kompromiss. Man schont Dioden und Trafo.
Bei 6 A wären das 6000 uF (max. 10000 uF)
Außerdem verringert das die Steuerblindleistung, obwohl das hier uninteressant ist.
"Sel" sollte sein Netzteil bei dem vorhandenen Trafo auf max 10 V dimensionieren.
Zu überlegen wäre eine Anhebung der Netzspannung mittels Autotransformation.
Dann kann er aus dem Trafo etwas mehr Spannung herausholen und kann
ein gutes 12 V Netzteil auch mit weniger uF Ladeelko und ohne Klimmzüge bauen.