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Sel(R)

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05.12.2018,
12:07
(editiert von Sel
am 05.12.2018 um 12:09)
 

Trafo und Gleichrichter, anders betrachtet... (Schaltungstechnik)

Hallo,

irgendwann war das hier vielleicht schon mal ein Thema.

An einen Transformator kommen zur Gleichrichtung vier Dioden, also ein Brückengleichrichter zum Einsatz. Dann muß der Trafo genau eine Sekundärwicklung haben. Als Leistung kann man dann idealisiert --> Wechselstromleistung / (Wurzel 2) = entnehmbare Gleichstromleistung <-- berechnen.
Hat man einen Transformator mit 2 gleichen Wicklungen, welche in Reihe geschalten sind, so kann man mit zwei Dioden eine Mittelpunktschaltung aufbauen. Letztendlich kommts auf dasselbe raus. Zumindest sieht man die gleiche Kurvenform des pulsierenden Gleichstroms am Oszi.

Nun ist es aber so, das bei der Mittelpunktschaltung immer nur eine der beiden Wicklungen mit Strom belastet wird (da einzeln betrachtet Einweggleichrichtung), die andere hat "Pause" (bei jeder Halbwelle wechselnd). Kann man dann mehr Strom entnehmen, als es die Berechnung des Drahtquerschnittes eigentlich zuläßt? Außerdem hat der Trafo ja die doppelte Sekundärleistung, da er zwei identische Wicklungen aufgewickelt hat (gegenüber dem Trafo mit der einen Wicklung).

Also nochmal: Eine Wicklung mit 10VA, Brückengleichrichter, AC-Belastung sek. 1 Ampere. Oder zwei Wicklungen mit je 10VA, Mittelpunktschaltung, AC-Belastung sek. 2 Ampere (gemessen an Mittelanzapfung des Trafos). Ausgegebene Spannung wird nach dem Gleichrichter gleich sein, Drahtstärke der Sekundärwicklung ist in beiden Fällen gleich. So berechnet ist das natürlich reine Theorie.
Wie wird das in der Praxis gehandhabt? Oder wie hoch wäre der "Abschlag"? Also vielleicht kann man 1,4 Ampere entnehmen in obigem Beispiel bei der Mittelpunktschaltung?

LG Sel

--
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Ich bin ein Elektronikbastler, der nur durch Schmerzen begreift, was schlauere Leute im Forum an Wissen vermitteln können.

xy(R)

E-Mail

05.12.2018,
12:12

@ Sel

Trafo und Gleichrichter, anders betrachtet...

» Als Leistung kann man dann idealisiert -->
» Wechselstromleistung / (Wurzel 2) = entnehmbare Gleichstromleistung <--
» berechnen.

Nein.

man Crestfaktor

bigdie(R)

05.12.2018,
12:24

@ Sel

Trafo und Gleichrichter, anders betrachtet...

Ist eigentlich ganz einfach, die Watt bleiben immer gleich
Fall1
2 Wicklungen 10 W 12V 2-Weg Gleichrichtung.
Ausgangsspannung ohne Elko 12V - Eine Diode Leistung 20W
Fall 2
2 getrennte Brückenschaltungen nach dem Gleichrichter parallel geschalten.
12V - 2 Diodendurchbruchspannungen ebenfalls 20 Watt - Verluste im Gleichrichter
Fall 3
Beide Wicklungen in Reihe an einem Brückengleichrichter
24V - 2x Diodendurchbruchspannung ebenfalls 20W -Verluste
Fall 4 2x Brückengleichrichter Ausgänge in Reihe
24V - 4x Diodendurchbruchsspannung und wieder 20 W minus Gleichrichterverluste

Sel(R)

E-Mail

05.12.2018,
12:39
(editiert von Sel
am 05.12.2018 um 12:39)


@ bigdie

Trafo und Gleichrichter, anders betrachtet...

» Ist eigentlich ganz einfach, die Watt bleiben immer gleich
» Fall1
» 2 Wicklungen 10 W 12V 2-Weg Gleichrichtung.
» Ausgangsspannung ohne Elko 12V - Eine Diode Leistung 20W
» Fall 2
» 2 getrennte Brückenschaltungen nach dem Gleichrichter parallel
» geschalten.
» 12V - 2 Diodendurchbruchspannungen ebenfalls 20 Watt - Verluste im
» Gleichrichter
» Fall 3
» Beide Wicklungen in Reihe an einem Brückengleichrichter
» 24V - 2x Diodendurchbruchspannung ebenfalls 20W -Verluste
» Fall 4 2x Brückengleichrichter Ausgänge in Reihe
» 24V - 4x Diodendurchbruchsspannung und wieder 20 W minus
» Gleichrichterverluste

Ist alles dasselbe, nämlich mit Brückengleichrichter (4 Dioden). Ich meinte aber eine Mittelpunktschaltung mit 2 Wicklungen und da dran 2 Dioden. Und es geht um den Strom. Leistung bleibt Leistung, das ist klar. XY hats schon kurz (zu kurz) zusammengefasst. Muß noch drüber nachdenken.

LG Sel

--
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Ich bin ein Elektronikbastler, der nur durch Schmerzen begreift, was schlauere Leute im Forum an Wissen vermitteln können.

xy(R)

E-Mail

05.12.2018,
14:14

@ Sel

Trafo und Gleichrichter, anders betrachtet...

» XY hats schon
» kurz (zu kurz) zusammengefasst. Muß noch drüber nachdenken.

http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9

Sel(R)

E-Mail

05.12.2018,
14:43

@ xy

Trafo und Gleichrichter, anders betrachtet...

» » XY hats schon
» » kurz (zu kurz) zusammengefasst. Muß noch drüber nachdenken.
»
» http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9

Es wird da aber nur die Spannung beschrieben, nicht was nun mit dem Strom passiert oder möglich ist.

Bild oben:
- Trafo hat 2x 10V/1A, Wicklungen sind identisch
Bild unten:
- Trafo hat 1x 10V/1A

Bei beiden Schaltungen kommt eine gleich hohe Gleichspannung raus (Flußspannung der Dioden mal vernachlässigt). Aber wieviel Strom kann man dann entnehmen?

LG Sel

--
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Ich bin ein Elektronikbastler, der nur durch Schmerzen begreift, was schlauere Leute im Forum an Wissen vermitteln können.

Mikee

05.12.2018,
14:53

@ Sel

Trafo und Gleichrichter, anders betrachtet...

»
» Bild oben:
» - Trafo hat 2x 10V/1A, Wicklungen sind identisch
» Bild unten:
» - Trafo hat 1x 10V/1A

Hallo Sel,

Du hast da zwei verschieden große Trafos:
Einmal 10V * 1A = 10VA
und einmal 2x10V * 1A = 20VA

Erste Schaltung kannst Du mit 1/1,11 = 900mA DC belasten (Faktor 1,11 = (1 durch Wurzel 2) geteilt durch (2 geteilt durch Pi)
oder Effektivwert geteilt durch Gleichrichtwert.
Die zweite kannst Du mit 1800mA DC belasten.
Der Draht muss aber nicht für 2A ausgelegt sein, da nur 50% der Zeit genutzt, es geht auch ein etwas dünnerer,
siehe Tabellenbuch. Einen Draht für 2A würdest Du gar nicht unterbekommen, da die Sekundärwicklung dann ja
für 2x 10V je 2A = 40VA ausgelegt wäre, da reicht der Wickelraum meistens nicht.

Mikee

Offroad GTI(R)

05.12.2018,
15:07

@ Mikee

Trafo und Gleichrichter, anders betrachtet...

» Erste Schaltung kannst Du mit 1/1,11 = 900mA DC belasten (Faktor 1,11 = (1
» durch Wurzel 2) geteilt durch (2 geteilt durch Pi)
» oder Effektivwert geteilt durch Gleichrichtwert.
Nup.

Beim Brückengleichrichter sind ist die gleichgerichtete Leistung gleich der Nennleistung des Trafos (bei ohmscher Last und selbstverständlich ohne Glättungskondensator)


Bei der Mittelpunktgleichrichtung ist es nicht ganz so einfach.
Siehe Seite 11.
https://www.eal.ei.tum.de/fileadmin/tueieal/www/courses/LGUS/tutorial/01_-_Diodengleichrichter.pdf

Sel(R)

E-Mail

05.12.2018,
15:08
(editiert von Sel
am 05.12.2018 um 15:09)


@ Mikee

Trafo und Gleichrichter, anders betrachtet...

» »
» » Bild oben:
» » - Trafo hat 2x 10V/1A, Wicklungen sind identisch
» » Bild unten:
» » - Trafo hat 1x 10V/1A
»
» Hallo Sel,
»
» Du hast da zwei verschieden große Trafos:
» Einmal 10V * 1A = 10VA
» und einmal 2x10V * 1A = 20VA
»
» Erste Schaltung kannst Du mit 1/1,11 = 900mA DC belasten (Faktor 1,11 = (1
» durch Wurzel 2) geteilt durch (2 geteilt durch Pi)
» oder Effektivwert geteilt durch Gleichrichtwert.
» Die zweite kannst Du mit 1800mA DC belasten.
» Der Draht muss aber nicht für 2A ausgelegt sein, da nur 50% der Zeit
» genutzt, es geht auch ein etwas dünnerer,
» siehe Tabellenbuch. Einen Draht für 2A würdest Du gar nicht unterbekommen,
» da die Sekundärwicklung dann ja
» für 2x 10V je 2A = 40VA ausgelegt wäre, da reicht der Wickelraum meistens
» nicht.

Genau das wollte ich ja in der Ursprungsfrage wissen. Also doppelte Trafowicklung, Gleichrichtung mit zwei Dioden in Mittelpunktschaltung ergibt doppelten Strom einer Einzelwicklung. So wie im Beispiel. Das natürlich nur in der Theorie, klar. In der Praxis wäre vielleicht 1,6A angemessen?

Wie man das aber berechnet (Draht praktisch überbelasten) ist mir nicht klar. Und Tabellenbuch dafür habe ich keins. Ich wüßte auch nicht nach was ich da suchen sollte. Im Prinzip erhöht man ja die Stromdichte im Draht. Aber eben nur in 50% der Zeit. Draht ist ja gegeben, Dauerbelastung für 1A, wieviel kann er dann ab in Mittelpunktschaltung? Diese 2A auf gar keinen Fall, das wird zu warm.

LG Sel

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xy(R)

E-Mail

05.12.2018,
15:27

@ Sel

Trafo und Gleichrichter, anders betrachtet...

» » http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9
»
» Es wird da aber nur die Spannung beschrieben, nicht was nun mit dem Strom
» passiert oder möglich ist.

Doch, das steht da auch.


»
» Bild oben:
» - Trafo hat 2x 10V/1A, Wicklungen sind identisch
» Bild unten:
» - Trafo hat 1x 10V/1A
»
» Bei beiden Schaltungen kommt eine gleich hohe Gleichspannung raus
» (Flußspannung der Dioden mal vernachlässigt). Aber wieviel Strom kann man
» dann entnehmen?

Die erste Schaltung hat den schlechteren Crestfaktor, man kann also nicht den doppelten Strom entnehmen.

Sel(R)

E-Mail

05.12.2018,
16:12

@ xy

Trafo und Gleichrichter, anders betrachtet...

» » » http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9
» »
» » Es wird da aber nur die Spannung beschrieben, nicht was nun mit dem
» Strom
» » passiert oder möglich ist.
»
» Doch, das steht da auch.
»
»
» »
» » Bild oben:
» » - Trafo hat 2x 10V/1A, Wicklungen sind identisch
» » Bild unten:
» » - Trafo hat 1x 10V/1A
» »
» » Bei beiden Schaltungen kommt eine gleich hohe Gleichspannung raus
» » (Flußspannung der Dioden mal vernachlässigt). Aber wieviel Strom kann
» man
» » dann entnehmen?
»
» Die erste Schaltung hat den schlechteren Crestfaktor, man kann also nicht
» den doppelten Strom entnehmen.

Da diese Schaltungen sicher bereits seit 100 Jahren eingesetzt werden, kann ich mir nicht vorstellen, das es keine "Faustformeln" zur Berechnung gibt.
Ich gehe jetzt mal davon aus, das ich die Wicklungen mit dem 1,5 bis 1,6fachen Strom belasten kann. Aus 1A werden dann 1,5 oder 1,6A Strom, die entnommen werden können. Nur um beim Beispiel zu bleiben. Sicher ist je nach Trafo etwas mehr oder weniger möglich, das stört aber hier gar nicht.

Manchmal kann eine grobe Schätzung reichen, man muß nicht immer alles haarklein berechnen.

LG Sel

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xy(R)

E-Mail

05.12.2018,
16:20

@ Sel

Trafo und Gleichrichter, anders betrachtet...

» Da diese Schaltungen sicher bereits seit 100 Jahren eingesetzt werden, kann
» ich mir nicht vorstellen, das es keine "Faustformeln" zur Berechnung gibt.

70,7%

Sel(R)

E-Mail

05.12.2018,
16:24

@ xy

Trafo und Gleichrichter, anders betrachtet...

» » Da diese Schaltungen sicher bereits seit 100 Jahren eingesetzt werden,
» kann
» » ich mir nicht vorstellen, das es keine "Faustformeln" zur Berechnung
» gibt.
»
» 70,7%

Danke! :-)
Also lag ich gar nicht soooo weit daneben...

LG Sel

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xy(R)

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05.12.2018,
20:29

@ Sel

Trafo und Gleichrichter, anders betrachtet...

» » » Da diese Schaltungen sicher bereits seit 100 Jahren eingesetzt werden,
» » kann
» » » ich mir nicht vorstellen, das es keine "Faustformeln" zur Berechnung
» » gibt.
» »
» » 70,7%
»
» Danke! :-)
» Also lag ich gar nicht soooo weit daneben...

Gilt aber nur bei ohmschem Verbraucher und ohne Siebelko.

Sel(R)

E-Mail

06.12.2018,
05:48

@ xy

Trafo und Gleichrichter, anders betrachtet...

» » » 70,7%
» »
» » Danke! :-)
» » Also lag ich gar nicht soooo weit daneben...
»
» Gilt aber nur bei ohmschem Verbraucher und ohne Siebelko.

Das weiß ich. Ohne weitere Daten hättest du das sonst auch nicht so ausrechnen können. :-)

LG Sel

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xy(R)

E-Mail

06.12.2018,
11:52

@ Sel

Trafo und Gleichrichter, anders betrachtet...

» » » » 70,7%
» » »
» » » Danke! :-)
» » » Also lag ich gar nicht soooo weit daneben...
» »
» » Gilt aber nur bei ohmschem Verbraucher und ohne Siebelko.
»
» Das weiß ich. Ohne weitere Daten hättest du das sonst auch nicht so
» ausrechnen können. :-)

1/sqrt(2) muss ich nicht ausrechnen.