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Einen wunderschönen guten Abend

Ich muss bis nächste Woche ein Referat über Schaltnetzteile fertigstellen. Ich weiß so ungefähr wie sie funktionieren.

Man benutzt ja Schaltnetzteile hauptsächlich um Größe und Gewicht beim Transformator zu sparen.

Ich verstehe leider nicht warum ich einen kleineren Transformator benutzen kann wenn ich die Frequenz davor erhöhe. Kann mir das jemand bitte ausführlich und verständlich erklären?

Danke im Voraus :D
MfG

» Ich verstehe leider nicht warum ich einen kleineren Transformator benutzen
» kann wenn ich die Frequenz davor erhöhe. Kann mir das jemand bitte
» ausführlich und verständlich erklären?

Mal sehen.
Die Sache mit der Größe ist ein nützlicher Nebeneffekt.
Hauptsächlich werden Schaltnetzteile entworfen, um hohe Leistungen mit konstanter Gleichspannung möglichst verlustarm bereitzustellen.
Alternative ist der Linearregler - hier werden aber die Regelverluste einfach verheizt.
Beim Schaltnetzteil werden 3 Effekte ausgenutzt:
Speicherwirkung einer Spule, Seicherwirkung eines Kondensators, extrem niedrige Schaltverluste eines speziellen Transistors. Dazu kommt noch die Freilaufdiode, mit der die Speicherwirkung der Spule genutzt werden kann.

Eine Spule hat eine bestimmte Bauartabhängige Induktivität. Je größer die Spule, desto grlößer die Induktivität und je länger ist die Zeit, bis die Spule den maximalen Strom fließen läßt (induktive 'Strombremse').
Wird eine Spule an der langsamen Wechselspannung des Versorgungsnetzes betrieben, braucht es eine große Induktivität, damit die Spule (+Eisenkern) nicht in Sättigung kommt.
Wenn nun eine höhere Frequenz verwendet wird als die 50Hz aus dem Netz, z.B. 50kHz, dann kann grob gesagt die Induktivität auch 1000 mal kleiner sein als bei Netzspannung.
Allerdings kann dann ein Eisenblechkern nicht verwendet werden, da bei der hohen Frequenz die Wirbelströme auch in kleineren Dimensionen fließen und damit die Eisenbleche wie Kurzschlüsse in der Sekundärspule wirken.

Schaltnetzteiltrafos sind daher aus einem speziellen Werkstoff, dem Ferrit gefertigt. Das ist sowas ähnliches wie feines Eisenpulver, das entweder lackiert und zusammengebacken wurde oder, eher zutreffend, eine in sich isolierte stark eisenhaltige Keramik.

Ein Trafo aus einem Schaltnetzteil (Übertrager) darf daher auch nicht direkt am Netz betrieben werden, da die Primärspule durch die kurzen Schaltzeiten für wesentlich kleinere Ströme und Spannungen ausgelegt ist. Beides wird im Schaltnetzteil kontrolliert und zur Regelung eingesetzt. Das Übersetzungsverhältnis des Trafos bestimmt dann die entstehenden sekundären Spannungen. Manchmal sind dem Hauptübertrager noch andere Schaltnetzteile nachgeordnet, die dann weitere Spannungen stabil erzeugen.
So wird z.B. die 12V mit dem Hauptübertrager erzeugt und geregelt. Die 5V, 3,3V und -12V werden dann mit eigenen SN oder hier besser gesagt Schaltreglern stabilisiert.

CU
St-Micro

Gute Erklärung. Nur eine Revidierung:

» Wenn nun eine höhere Frequenz verwendet wird als die 50Hz aus dem Netz,
» z.B. 50kHz, dann kann grob gesagt die Induktivität auch 1000 mal kleiner
» sein als bei Netzspannung.
Nicht Netzspannung, Netzfrequenz
Nur um ein evtl. Missverständnis vorwegzunehmen.
MfG

--
Don't feed Trolls!!!

» Ich verstehe leider nicht warum ich einen kleineren Transformator benutzen
» kann wenn ich die Frequenz davor erhöhe.

Vergleich Kolbenpumpe: mit jedem Hub wird ein bestimmtes Volumen gefördert. (Größe des Kolbens)
Wenn ich das jetzt nicht mit 50/sekunde (entspräche 3000upm) mache sondern mit kHz oder gar MHz, dann pumpe ich wesentlich mehr. Kann also bei gleicher Pumpleistung kleiner werden.

ja, ich weiss, 1 Million Umdrehungen/Sekunde gehen natürlich nicht.

hws

» ja, ich weiss, 1 Million Umdrehungen/Sekunde gehen natürlich nicht.

1MHz Schaltfrequenz ist längst machbar, und wird bei bestimmten Anwendungen auch gemacht.

» Ich muss bis nächste Woche ein Referat über Schaltnetzteile fertigstellen.

Und auf welchem Niveau?

» Gute Erklärung.

Naja.

» » ja, ich weiss, 1 Million Umdrehungen/Sekunde gehen natürlich nicht.

» 1MHz Schaltfrequenz ist längst machbar, und wird bei bestimmten
» Anwendungen auch gemacht.

Klar, passende IC's hab ich auch schon bei Maxim gekauft.
Aber ich sagte 1Million UMDREHUNGEN pro Sekunde (mechanisch) und nicht 1MHz (elektrisch)

hws

» Aber ich sagte 1Million UMDREHUNGEN pro Sekunde (mechanisch) und nicht
» 1MHz (elektrisch)

Gibts auch.

» » Aber ich sagte 1Million UMDREHUNGEN pro Sekunde (mechanisch) und nicht
» » 1MHz (elektrisch)
»
» Gibts auch.

Bei Massen im 10hoch-Minus-zweistellig Bereich? Elektronenspin?

Macht Spass, so'n bisschen runzublödeln.

Das Stahlgestell und die Stangen durch den Knochen sind raus. Opium-Schmerzmittel hab ich rigoros abgesetzt - jetzt weiss ich was Junkies bei kaltem Entzug mitmachen.
Flasche Bier und 3 Weinbrand - ich bin knülle. (merkt man das?) Aber Alkohol weiterhin ist einfacher beschaffbar als Opium.

Und jetzt schöne Nacht noch - ich geh schlafen, mein letzten Beitrag diese Nacht.

hws

» Aber ich sagte 1Million UMDREHUNGEN pro Sekunde (mechanisch)

der Bohrer(Microturbine) beim Zahnarzt
aber auch ein Fall für schmerzstillende Mittel

» » Aber ich sagte 1Million UMDREHUNGEN pro Sekunde (mechanisch)
»
» der Bohrer(Microturbine) beim Zahnarzt
» aber auch ein Fall für schmerzstillende Mittel

Ich glaube nicht, das die so schnell sind. Das
schnellste was ich kenne, sind Turbomolekular-
pumpen mit 1600 U/sek. Da dauert es schon ein
paar Minuten, bis die auf Touren sind.
Gruss
Harald

» » » Aber ich sagte 1Million UMDREHUNGEN pro Sekunde (mechanisch)
» »
» » der Bohrer(Microturbine) beim Zahnarzt
» » aber auch ein Fall für schmerzstillende Mittel
»
» Ich glaube nicht, das die so schnell sind. Das
» schnellste was ich kenne, sind Turbomolekular-
» pumpen mit 1600 U/sek. Da dauert es schon ein
» paar Minuten, bis die auf Touren sind.

Eben, aufgepasst, es war die Rede von UpS, nicht UpM, und hws hat schon richtig erkannt, das geht in die Mikromechanik, schon der enormen Fliehkräfte wegen.

» Bei Massen im 10hoch-Minus-zweistellig Bereich? Elektronenspin?

Auch wenn man den Quantenmechanischen Spin mit der gleichen Mathematik beschreiben kann, es wäre ein Fehler ihn als klassischen Drehimpuls anzusehen.

» » » Aber ich sagte 1Million UMDREHUNGEN pro Sekunde (mechanisch) und nicht
» » » 1MHz (elektrisch)
» »
» » Gibts auch.
»
» Bei Massen im 10hoch-Minus-zweistellig Bereich? Elektronenspin?
»
» Macht Spass, so'n bisschen runzublödeln.
»
» Das Stahlgestell und die Stangen durch den Knochen sind raus.
» Opium-Schmerzmittel hab ich rigoros abgesetzt - jetzt weiss ich was
» Junkies bei kaltem Entzug mitmachen.
» Flasche Bier und 3 Weinbrand - ich bin knülle. (merkt man das?) Aber
» Alkohol weiterhin ist einfacher beschaffbar als Opium.
»
» Und jetzt schöne Nacht noch - ich geh schlafen, mein letzten Beitrag diese
» Nacht.
»
» hws

Guten Morgen,

Am besten gleich liegen bleiben, do legsdi nida o.ä.

http://www.ethz.ch/media/pressreleases/2008/detail?pr_id=848

Researchers at ETH Zurich have broken the magic barrier of one million revolutions per minute in collaboration with motor manufacturer ATE and ball bearings manufacturer myonic. It is the highest rotational speed ever achieved by an electric drive system.

Gruss, Tobi(R)

» http://www.ethz.ch/media/pressreleases/2008/detail?pr_id=848
»
» Researchers at ETH Zurich have broken the magic barrier of one million
» revolutions per minute in collaboration with motor manufacturer ATE and
» ball bearings manufacturer myonic.

10^6 pro *Minute* halt.


» It is the highest rotational speed ever
» achieved by an electric drive system.

Da haben die was nicht mitbekommen.