[SvR]

Salü,
In der Gleichrichter-Pdf von Hammond (http://www.tube-town.net/info/hammond/hammond-5c007.pdf), wird für den Ausgangsgleichstrom angeben I_DC=0,94*I_AC bei "FULLWAVE BRIDGE Choke Input Load".
Jetzt ist die Formel ja eher allgemein und mich würde deshalb interessieren wie groß die Drossel sein muss, damit diese Formel gültig ist?
Ich denk mal die Größe der Drossel ist abhängig vom entnommenen Stromen und dem Innenwiderstand des Trafos.
Aber wie berechne ich die benötigte Induktivität der Drossel damit die Formel aus der pdf gültig ist? (mich interessiert sowohl die technisch/mathematisch korrekte Zusammenhang dafür, als auch ne Fausformel, wenns eine gibt)
Kann mir da jemand weiter helfen?
mfg sven

[SvR]

Salü,
Hab die Frage jetzt auch mal bei Jogi rein gestellt: http://www.jogis-roehrenbude.de/forum/forum/forum_entry.php?id=60062
mfg sven

[Hardcorebastler]

Hi,
Auszug aus Vogel Fachbuch, Elektronik 3, Seite 44
Gleichrichterschaltung mit induktiver Belastung

L ca. :   U_ /(2 x Wg x I_min)

L = Induktivität der Drossel
U_= Gleichspannungsanteil der Ausgangsspannung
I_min = Gleichstromanteil des Ausgangsstromes (kleinster vorkommender Wert)
Wg = Kreisfrequenz der Grundschwingung

Eingangsspannung U1, Gleichspannungsanteil der Ausgangsspannung
U1 ca.:  1,11 * U_

Gruß, Jörg

[SvR]

Salü,
Danke, so eine Formel hab ich gesucht. Bei Jogi gabs da auch noch zwei Beiträge dazu.
Ich hab mal Überschlagsmässig mit der Formel gerechnet und das Ergebnis schien mir plausibel zu sein.
mfg sven

[Nils H.]

Moin Sven,

ich hab ja so meine Probleme mit den Faktoren, die da in dem Hammond-Blatt stehen. So schreiben sie z.B. bei Brückengleichrichtung mit C-Last, der Gleichspannungsanteil betrüge 0.9 * U_AC - das ist aber so Unsinn oder zumindest missverständlich. Die Gleichspannung über dem C ist natürlich abhängig vom Ladeelko. Dieser Faktor 0.9 beschreibt die Gleichspannung ohne "energiespeichernde Last" - es ist nämlich der Mittelwert einer gleichgerichteten Sinus-Schwingung, und die ergibt sich aus

(2*Wurzel2*U_AC) / pi.

2*Wurzel2/pi ist genau 0.9 - daher kommt also dieser Faktor.

Genau das gleiche gilt auch für Choke Input - das ist im neuen Wizard-Buch ganz gut beschrieben. Die Choke regelt die Spannung auf genau diesen Wert, weil sie diesen (theoretischen) Gleichspannungsanteil durchlässt, sämtliche Wechselspannungsanteile aber herausfiltert. Theoretisch deshalb, weil das für eine ideale Drossel gilt. Eine reale Drossel braucht einen Mindestlaststrom, um die Spannung zu stabilisieren. Ist der Laststrom zu gering oder geht gegen Null, steigt die (Leerlauf-)Spannung genauso auf die AC-Spitzenspannung.

Nach meinem Verständnis gilt dieser Faktor 0.9 unabhängig von der Drosselinduktivität, solange die Bedingung erfüllt ist, dass der Mindestlaststrom fließt.

Gruß, Nils

Edit: Oder, anders formuliert: Solange ein genügend großer Laststrom fließt, ist es für die Spannung egal, wie groß die Induktivität ist. Wie groß sie sein muss, damit die Spannung nicht unzulässig ansteigt, wird dadurch bestimmt, wie gering der Lastrom ist. Das Problem ist i.d.R. also der Leerlauffall.

[SvR]

Hi Nils,
Es ging mir aber nicht um die Spannung, sondern um den entnehmbaren Gleichstrom. Bei Drossel-Eingang ist der zuentnehmende Gleichstrom größer, als wenn ein Elko hinter dem Gleichrichter kommt. Da wollte ich wissen, ob die Induktivität eine bestimmte Größe haben muss und wie man diese berechnet.
mfg sven

[Nils H.]

Moin,

das mit dem Strom hab ich wohl überlesen. Zur Strombelastbarkeit schreibt der Wizard auch was, im Gegensatz zur Spannung konnte ich aber nicht nachvollziehen, wo dieser Faktor 0.94 von Hammond hergezaubert wird.

Ich weiss nicht, ob Dir das weiterhilft, aber laut dem Wizard berechnet sich eine benötigte Drossel wie folgt (ich hoffe, ich mache hier jetzt keine Tippfehler):


1. Festlegen von U_DC und I_{DC max} und damit R_{l max} aus U_DC/I_{DC max}

Beispiel: U_DC soll 400 V sein, maximal entnommener Gleichstrom 100 mA, macht eine Last von 4 kOhm.

2. Abschätzen des tolerierbaren Gleichstromwiderstandes der Drossel R_s, z.B. max. 200 Ohm

3. Berechnung der minimalen Induktivität über den minimal fließenden Laststrom. Beispiel: I_min = 20 Ohm ergibt bei 400V ein R_{l min} von 20 kOhm. Dann berechnet sich die minimale Induktivität aus

L_min = (R_s +R_{l min}) / 6*pi*f

mit f = Netzfrequenz. Mit den Beispielwerten ergibt das 21.4 H.

4. Berechnen der LeerlaufKlemmenspannung des Trafos. Die Gleichspannung hinter der Drossel lässt sich berechnen aus dem Spannungsteiler aus dem DC-Mittelwert und  R_s und R_l:

U_DC = 2*Wurzel2/pi * U_AC * R_l/(R_l+R_s)

(2*Wurzel2/pi = obige 0.9)

Umstellen ergibt

U_AC = U_DC/0.9 * (R_l+R_s)/R_l

Hier ist im Wizard meiner Meinung nach ein Fehler, weil er in seinem Rechenbeispiel hier den Volllaststrom/widerstand einsetzt, es muss aber der Leerlaufstrom/widerstand sein. Einsetzen von R_l = 20 kOhm und R_s = 200 Ohm ergibt

U_AC = 448 V

Edit: weiteres nachdenken ergab bei mir, dass einsetzen der Volllast schon richtig ist, und hier nicht die Leerlaufspannung, sondern die Klemmenspannung unter Volllast berechnet werden soll. Da bekäme man dann 467 Volt heraus. Die passen auch eher für die Probe (Berechnung der Gleichspannung).

5. Berechnen der benötigten Strombelastbarkeit der Drossel aus DC-Last und AC-Anteilen:

I_max = 0.1*U_AC/(f*L) + 0.9*U_AC/(R_l+R_s)

Hier muss man jetzt mit Volllast rechnen. Einsetzen der Beispielwerte ergibt hier I_max = 120 mA.

An der Stelle empfiehlt sich wirklich das Wizard-Buch, der Abschnitt über Cap-Input und Choke-Input ist wirklich gut (bis auf obigen Fehler).

Gruß, Nils

[SvR]

Salü,
Danke, ich glaub das ist es!
Muss mir das mal in Ruhe durchsehen, vielleicht komm ich dann auch drauf wo Hammond die 0,94 her hat.
mfg sven

[SvR]

Salü,
Hab jetzt noch im Diciol nach geschlagen (warum bin ich da nicht gleich drauf gekommen) und dort wird der Faktor von 0,9 wieder genannt, auch wieder ohne Bedingung/ Einschränkung. Nur der Hinweis

Der Wechselstromwiderstand der Drossel L muß immer groß gegenüber dem Verbraucherwiderstand R sein.

Jemand noch ne Meinung dazu?
mfg sven

[Nils H.]

Salü,
Hab jetzt noch im Diciol nach geschlagen (warum bin ich da nicht gleich drauf gekommen) und dort wird der Faktor von 0,9 wieder genannt, auch wieder ohne Bedingung/ Einschränkung. Nur der Hinweis Jemand noch ne Meinung dazu?
mfg sven

Moin,

der X_L=2*pi*f*L der Drossel und der ohmsche Verbraucherwiderstand bilden ja einen (frequenzabhängigen) Spannungsteiler. Daher die Aussage, dass der X_L gegenüber dem R groß sein muss, damit so wenig wie möglich Brummspannung am R abfällt. Worst-Case ist hier ja die doppelte Netzfrequenz, je höher die Frequenz wird, umso günstiger wird ja das Teilerverhältnis.

Den von Hammond genannten Faktor 0.94 für den Strom konnte ich jetzt auf die Schnelle im Diciol nicht finden. Der Faktor 0.9 für die Spannung erklärt sich ja, wie oben von mir gesagt, aus dem mathematischen Zusammenhang 2*wurzel2/pi. Die (Gleich-)Spannung an der Drossel entspricht dem Mittelwert einer gleichgerichteten Sinusschwingung, weil ja kein "spannungsspeichernder" Elko da ist.

Gruß, Nils

Edit: Dirk, falls Du das liest: Könntest Du für sowas nicht mal einen Bereich "Theorie" einrichten?

[SvR]

Salü,
Ach verdammt...
Hab die Stelle auf Seite 144 wohl nur überflogen und nicht wahrgenommen, dass da nach dem 0,9 U_eff und nicht I_eff steht.

Daher die Aussage, dass der X_L gegenüber dem R groß sein muss, damit so wenig wie möglich Brummspannung am R abfällt.

Hät ich irgendwie auch von selbst drauf kommen können. Irgendwie hab ich in letzter Zeit nen Knoten im Hirn... (und irgendwie bist du es der ihn jedesmal wieder aufknotet Ich sag nur: A-, AB- und B-Betrieb. Danke )

Edit: Dirk, falls Du das liest: Könntest Du für sowas nicht mal einen Bereich "Theorie" einrichten?

Wär echt mal keine schlechte Idee
mfg sven

[Nils H.]

Salü,
Ach verdammt...
Hab die Stelle auf Seite 144 wohl nur überflogen und nicht wahrgenommen, dass da nach dem 0,9 U_eff und nicht I_eff steht.Hät ich irgendwie auch von selbst drauf kommen können. Irgendwie hab ich in letzter Zeit nen Knoten im Hirn... (und irgendwie bist du es der ihn jedesmal wieder aufknotet Ich sag nur: A-, AB- und B-Betrieb. Danke )Wär echt mal keine schlechte Idee
mfg sven

immer wieder gerne . Ich finde aber auch, diese ohne Erklärung aus dem Ärmel geschüttelten Faktoren auf dem Hammond-Datenblatt stiften manchmal auch mehr Verwirrung als dass sie helfen. die 0.94 konnte ich immer noch nicht erklären, der Wizard schreibt aber, dass der DC-Laststrom gleich dem Trafo-RMS-Strom sei. Unter Umständen soll der Unterschied von 0.6 vielleicht so was wie eine Sicherheitsreserve sein.

Gruß, Nils

[SvR]

Salü,
Ich werd mal dran bleiben, an dem Thema.
Ich will wissen wo diese 0,94 herkommen

die 0.94 konnte ich immer noch nicht erklären, der Wizard schreibt aber, dass der DC-Laststrom gleich dem Trafo-RMS-Strom sei. Unter Umständen soll der Unterschied von 0.6 vielleicht so was wie eine Sicherheitsreserve sein.

Du meinst einen Unterschied von 0,06 oder steh ich schon wieder aufem Schlauch?
mfg sven

[Nils H.]

Salü,
Ich werd mal dran bleiben, an dem Thema.
Ich will wissen wo diese 0,94 herkommen :devil:Du meinst einen Unterschied von 0,06 oder steh ich schon wieder aufem Schlauch?
mfg sven

äh, ja. 0.06 natürlich .

[SvR]

Salü,
Ich hatte nen Gedanken, hab aber keine Ahnung ob der so stimmt.
Und zwar setzt sich beim Netzteil mit C-Eingang der Gesammtstrom zusammen aus dem entnommenen Strom I_DC und dem Ladestrom des Elkos, weshalb man hier dann gilt I_DC~=0,6*I

eff

-> der restliche Strom wird zum Laden des Elkos benötigt. (->Skizze im Anhang)
Beim Netzteil mit L-Eingang gibt es nur den entnommenen Strom I_DC, sodass man vereinfachen kann I_eff=I_DC.
Also ist der Faktor von 0,94 bzw. 1 völlig unabhängig von der Größe der Induktivität. Er gilt quasi schon allein für den Strom, den man aus dem Gleichrichter entnehmen kann. Bleibt noch die Frage warum mal 0,94 und mal 1.
Aber meine Ausgangsfrage ist damit eigentlich geklärt (wenn ich nicht wieder nen Knoten im Hirn hatte)
mfg sven