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Hänsel

14.04.2023,
16:12
 

Frage zu Schaltwandlern (Elektronik)

Hallo,

ich würde gerne das Prinzip von Schaltwandlern verstehen - was mir dabei nicht klar ist, ist, warum beim "Zerhacken" der gleichgerichteten Gleichspannung eine Wechselspannung entsteht? Das "Zerhacken" ist ja aus meiner Sicht ein reines Ein- und Ausschalten eines Schalters, d.h. es kann hier maximal die Gleichspannung da sein oder eben nicht da sein. Es kann aber keine Wechselspannung mit umgekehrter Polarität nach dem Zerhacken herauskommen?!

Wikipedia spricht hier auch von "Wechselspannung". Warum? Aus meiner Sicht ist es eine Gleichspannung, die mit hoher Frequenz zwischen Null und Maximalwert wechselt. Eine Wechselspannung wechselt ja auch die Polarität, und das kann aus meiner Sicht hier nicht der Fall sein. Ist das hier nur eine Begriffsverwechselung oder übersehe ich hier etwas?

Danke!

Hans

Strippenzieher(R)

E-Mail

D-14806,
14.04.2023,
16:39
(editiert von Strippenzieher
am 14.04.2023 um 16:44)


@ Hänsel

Frage zu Schaltwandlern

» oder übersehe ich hier etwas?
Ja, die Induktivität (Spule), ist das entscheidende Bauteil in dem Zusammenhang.
Erstmal Induktion verstehen, danach den Schaltwandler versuchen zu verstehen.
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0207221.htm

Strippenzieher(R)

E-Mail

D-14806,
14.04.2023,
16:45

@ Strippenzieher

Frage zu Schaltwandlern

» » oder übersehe ich hier etwas?
» Ja, die Induktivität (Spule), ist das entscheidende Bauteil in dem
» Zusammenhang.
» Erstmal Induktion verstehen, danach den Schaltwandler versuchen zu
» verstehen.
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0207221.htm
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/1003151.htm

gast

14.04.2023,
16:46

@ Hänsel

Frage zu Schaltwandlern

» oder übersehe ich hier etwas?
die Induktivität
https://de.wikipedia.org/wiki/Aufw%C3%A4rtswandler

Hänsel

14.04.2023,
17:18

@ gast

Frage zu Schaltwandlern

» » oder übersehe ich hier etwas?
» die Induktivität
» https://de.wikipedia.org/wiki/Aufw%C3%A4rtswandler

Ja ok, aber welche Induktivität ist hier gemeint?

Ich meine, ich verstehe natürlich, dass wenn man eine Spannung an einer Induktivität z.B. mit einem Schalter weggeschaltet, dann ändert sich die Polung der Spannung an der Spule.

Aber welche Spule ist hier gemeint? Betrachten wir hier bitte das Blockschaltbild von Wiki (Abschnitt "Aufbau";):
https://de.wikipedia.org/wiki/Schaltnetzteil

Im Punkt 4 findet das "Schalten" oder Zerhacken der Gleichspannung statt - es ist hier ein einfache Halbleiterschalter eingezeichnet. Oder ist die Induktivität des nachgeschalteten Übertragers (primärseitig) der Grund, warum es hier zu einer Umpolung kommt?

Danke!
Hans

Hänsel

14.04.2023,
17:19

@ Strippenzieher

Frage zu Schaltwandlern

» » » oder übersehe ich hier etwas?
» » Ja, die Induktivität (Spule), ist das entscheidende Bauteil in dem
» » Zusammenhang.
» » Erstmal Induktion verstehen, danach den Schaltwandler versuchen zu
» » verstehen.
» https://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0207221.htm
» https://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/1003151.htm

OK siehe mein Beitrag unten zu Gast, es geht hier um das gleiche Thema.

Hänsel

14.04.2023,
17:27

@ Hänsel

Frage zu Schaltwandlern

» » » oder übersehe ich hier etwas?
» » die Induktivität
» » https://de.wikipedia.org/wiki/Aufw%C3%A4rtswandler
»
» Ja ok, aber welche Induktivität ist hier gemeint?
»
» Ich meine, ich verstehe natürlich, dass wenn man eine Spannung an einer
» Induktivität z.B. mit einem Schalter weggeschaltet, dann ändert sich die
» Polung der Spannung an der Spule.
»
» Aber welche Spule ist hier gemeint? Betrachten wir hier bitte das
» Blockschaltbild von Wiki (Abschnitt "Aufbau";):
» https://de.wikipedia.org/wiki/Schaltnetzteil
»
» Im Punkt 4 findet das "Schalten" oder Zerhacken der Gleichspannung statt -
» es ist hier ein einfache Halbleiterschalter eingezeichnet. Oder ist die
» Induktivität des nachgeschalteten Übertragers (primärseitig) der Grund,
» warum es hier zu einer Umpolung kommt?
»
» Danke!
» Hans


ODER: wird hier in der Schaltstufe einfach eine Buck-Boost- Konverterstufe (Inverswandler) verwendet, der die Wechselspannung erzeugt?

Strippenzieher(R)

E-Mail

D-14806,
14.04.2023,
17:41

@ Hänsel

Frage zu Schaltwandlern

Mir dämmert, wir schreiben aneinander vorbei.
Schaltwandler ist ein recht schwammiger Begriff.
Meinst du
mit Potenzialtrennung? wie zB. Netzteil
Aufwärtswandler (ohne Potenzialtrennung)
Abwärtswandler (ohne Potenzialtrennung)
invertierender Wandler (ohne Potenzialtrennung)
?

Hänsel

14.04.2023,
17:46

@ Strippenzieher

Frage zu Schaltwandlern

» Mir dämmert, wir schreiben aneinander vorbei.
» Schaltwandler ist ein recht schwammiger Begriff.
» Meinst du
» mit Potenzialtrennung? wie zB. Netzteil
» Aufwärtswandler (ohne Potenzialtrennung)
» Abwärtswandler (ohne Potenzialtrennung)
» invertierender Wandler (ohne Potenzialtrennung)
» ?

Ah, sorry, da könntest du Recht haben! Schaltwandler ist tatsächlich doof gewählt von mir, ich meine tatsächlich Schaltnetzteile! Hier wir die Gleichspannung ja zerhackt, und ja, mit Potenzialtrennung... :)

Strippenzieher(R)

E-Mail

D-14806,
14.04.2023,
19:42
(editiert von Strippenzieher
am 14.04.2023 um 19:45)


@ Hänsel

Frage zu Schaltwandlern

» ich meine tatsächlich Schaltnetzteile!

» dabei nicht klar ist, ist, warum beim "Zerhacken" der gleichgerichteten Gleichspannung eine Wechselspannung entsteht?
» Das "Zerhacken" ist ja aus meiner Sicht ein reines
» Ein- und Ausschalten eines Schalters
stimmt, folglich fließt in der Primärwicklung des Trafos (Gleich-)Strom oder eben nicht. Die Änderung des Primärstromes (fallend, steigend) induziert in der Sekundärwicklung positve und negative Spannungsspitzen, also Wechselspannung - auch wenn nicht sinusförmig. Diese Wechselspannung wird anschließend gleichgerichtet (Einweggleichrichtung)
Versuche es: Gib auf einen Trafo primär Gleichspannung , in schneller Folge ein+ausschalten und beobachte den Ausgang

ingo

E-Mail

15.04.2023,
17:19

@ Hänsel

Frage zu Schaltwandlern

Das System schwingt durch das Ein- und Ausschalten.

Gruß Ingo

Eierschale(R)

15.04.2023,
19:04

@ Hänsel

Frage zu Schaltwandlern

» Wikipedia spricht hier auch von "Wechselspannung". Warum? Aus meiner Sicht
» ist es eine Gleichspannung, die mit hoher Frequenz zwischen Null und
» Maximalwert wechselt. Eine Wechselspannung wechselt ja auch die Polarität,
» und das kann aus meiner Sicht hier nicht der Fall sein. Ist das hier nur
» eine Begriffsverwechselung oder übersehe ich hier etwas?

Wenn es um PC-Netzteile geht, gib mal als Suchbegriff:

AT and ATX PC computer supplies schematics

ein, da findest du Schalpläne. Oft ist da ein Kondensator verbaut, der den Gleichspannungsanteil abtrennt, oder es ist ein Trafo mit Mittelanzapfung verbaut, dessen 2 Wicklungen abwechselnd durchflossen werden.

Hier wird das erklärt:
http://schmidt-walter-schaltnetzteile.de/smps/smps.html
oder hier:
https://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap8_3/Kapitel8_3.html#8.4

Hänsel

16.04.2023,
20:22

@ Strippenzieher

Frage zu Schaltwandlern

» » ich meine tatsächlich Schaltnetzteile!
»
» » dabei nicht klar ist, ist, warum beim "Zerhacken" der gleichgerichteten
» Gleichspannung eine Wechselspannung entsteht?
» » Das "Zerhacken" ist ja aus meiner Sicht ein reines
» » Ein- und Ausschalten eines Schalters
» stimmt, folglich fließt in der Primärwicklung des Trafos (Gleich-)Strom
» oder eben nicht. Die Änderung des Primärstromes (fallend, steigend)
» induziert in der Sekundärwicklung positve und negative Spannungsspitzen,
» also Wechselspannung - auch wenn nicht sinusförmig. Diese Wechselspannung
» wird anschließend gleichgerichtet (Einweggleichrichtung)
» Versuche es: Gib auf einen Trafo primär Gleichspannung , in schneller Folge
» ein+ausschalten und beobachte den Ausgang

Danke, das ist genau das was mir gefehlt hat! In der Primärwicklung ist es noch Gleichspannung, und sekundär dann tatsächlich Wechsel, weil die Flussänderung für die Induktion einmal positiv und einmal negativ ist!

Danke!!

LG