DC-Spannung nach Brückengleichrichtung

[Blackhawk111]

Ich hab schon meine Unterlagen und INet durchsucht.
Gegeben ist ein Trafo mit Brückengleichrichtung und Glättung.
DC-Ausgang ist unter Last 24V.
Jetzt soll das Ganze aber an 60Hz betrieben werden.
Wie hoch ist die Ausgangsspannung bei 60Hz? Wie berechne ich das ohne LAPLACE?
Ich meine mich zu erinnern, die Ausgangsspannung mit 1,1 zu multiplizieren (näherungsweise), bin mir aber nicht sicher.
Nach welcher Formel rechne ich das aus? Testen kann ich das leider nicht.

[Thor_3a5483]

Tach Blackhawk111,

kann sein das ich das Problem nicht vollständig erfasse aber mit den Angaben ist dort nichts zu rechnen.

Die DC Spannung nach der Gleichrichtung einer Sinusspannung, deren Effektievwert gegben ist, ist sqrt(2) mal so groß. Also ca. 1,414fach.

Das ändert sich auch bei höherer Frequenz nicht. Bei einem idealen Transformator würdest du bei 20% höherer Frequenz(60/50) auch 20% mehr Leistung übertragen können. Da du aber keine Angabe über die Last gemacht hast kann man daaus keine Spannung ableiten.

Thor

[Uwi]

Hallo,

Ich hab schon meine Unterlagen und INet durchsucht.
Gegeben ist ein Trafo mit Brückengleichrichtung und Glättung.
DC-Ausgang ist unter Last 24V.
Jetzt soll das Ganze aber an 60Hz betrieben werden.
Wie hoch ist die Ausgangsspannung bei 60Hz?

Tja, unter Last hast du ja auch pulsierende Gleichspannung,
weil die Elkos nach dem überschreiten der max. Amplitude
sich entladen.
Wie stark, das hängt von der Last ab.
Was suchst du also? Max. Spannung, Mittelwert, min.Spannung?

Bei konstantem Strom nimmt die je Spannung linear ab.
Bei ohmscher Last kann man als Näherung auch noch mit
Konstantstrom rechnen, wenn der Spannungabfall zwischen
den Halbwellen

[Blackhawk111]

Tach Blackhawk111,

kann sein das ich das Problem nicht vollständig erfasse aber
mit den Angaben ist dort nichts zu rechnen.

Die DC Spannung nach der Gleichrichtung einer Sinusspannung,
deren Effektievwert gegben ist, ist sqrt(2) mal so groß. Also
ca. 1,414fach.

Das ändert sich auch bei höherer Frequenz nicht. Bei einem
idealen Transformator würdest du bei 20% höherer
Frequenz(60/50) auch 20% mehr Leistung übertragen können. Da
du aber keine Angabe über die Last gemacht hast kann man daaus
keine Spannung ableiten.

Der ohmsche Spannungsabfall erhöht sich bei 60Hz um den Faktor 1,1 und die Glättung am Kondensator ist frequenzabhängig.
Je höher die Frequenz, desto weniger Teit bleibt zum Entladen des Kondensators bis zur nächsten Spannungsspitze. Die Effektivspannung am Kondensator steigt also.
Ich krieg aber den Zusammenhang nicht mehr hin.

[Matthias_Kattelmann_d2a1c6]

Hallo

Der Unterschied zw. 50 und 60 Hz ist minimal.
Das Transformationsverhältnis wird durch das Wicklungsverhältnis bestimmt, und ja, 60 Hzwerden da etwas besser geglättet, was aber nur minimal eine Rolle spielt. Eine gute Glättung erreicht man nur mit Halbleitern.

Gravierender dürfte es aber sein, das 60 Hz Netze allgemein eine ganz andere Spannung haben(110V?). Müsste mich selbst erst informieren.

MfG
Matthias

[Blackhawk111]

Hallo

Der Unterschied zw. 50 und 60 Hz ist minimal.
Das Transformationsverhältnis wird durch das
Wicklungsverhältnis bestimmt, und ja, 60 Hzwerden da etwas
besser geglättet, was aber nur minimal eine Rolle spielt. Eine
gute Glättung erreicht man nur mit Halbleitern.

Gravierender dürfte es aber sein, das 60 Hz Netze allgemein
eine ganz andere Spannung haben(110V?). Müsste mich selbst
erst informieren.

Das Teil ist von dieser Firma und diesem ähnlich. http://www.sba.info/www_sba/images/pdf/lagerkatalog/…
Eigangsspannung 480V/60Hz, Ausgangsspannung 24V DC 3A.
Ich kann durch die Lüftungsschlitze 2 Elos erkennen.
Das Problem ist die Last. Das Teil versorgt leiglich einen Notausbaustein der ca. 800mA zieht und ist vor dem Hauptschalter angeschlossen. Es wird also kaum belastet und die Ausgangsspannung ist bei uns bei ca. 475V/50Hz schon bei 27,5V.
Bei diesem praktischen Leerlauf müsste die Welligkeit relativ groß sein. Durch die 2 Elkos müsste sie bei 60Hz um den Faktor 1,44 abnehmen, wodurch die effektive DC-Spannung steigen müsste.
Ich weiß nicht, ob dann der Notausbaustein bei Dauerlast beschädigt wird.
Ich weiß auch nicht, warum die Entwicklung nicht ein noch größeres (schlechteres) Netzteil nimmt.

[Peter_TOO]

Hallo Fragewurm

Das Teil ist von dieser Firma und diesem ähnlich.
http://www.sba.info/www_sba/images/pdf/lagerkatalog/…
Eigangsspannung 480V/60Hz, Ausgangsspannung 24V DC 3A.
Ich kann durch die Lüftungsschlitze 2 Elos erkennen.
Das Problem ist die Last. Das Teil versorgt leiglich einen
Notausbaustein der ca. 800mA zieht und ist vor dem
Hauptschalter angeschlossen. Es wird also kaum belastet und
die Ausgangsspannung ist bei uns bei ca. 475V/50Hz schon bei
27,5V.
Bei diesem praktischen Leerlauf müsste die Welligkeit relativ
groß sein. Durch die 2 Elkos müsste sie bei 60Hz um den Faktor
1,44 abnehmen, wodurch die effektive DC-Spannung steigen
müsste.

Nein, die Welligkeit (Brummspannung) nimmt mit dem Strom zu.

Da sich die Frequenzabhängigkeit der Brumspannung mit 1/f ändert wäre der richtige Faktor 1.2 (60/50).
Die bezieht sich aber nur auf die Brummspannung, die Ausgangsspannung ändert sich weniger!
Du müsstet jetzt noch die Brummspannung messen um rechnen zu können.

1.44 sollte wohl 1.414 lauten, das wäre SQRT(2). Dieser Faktor hat aber eine ganz andere Bedeutung, bei sinusförmiger Spannung ist das der Faktor für die Spitzenspannung zu Effektivwert.

Bei deinem Netzteil, wird die höhere, fast Lehrlaufspannung, Spannung durch den Innenwiderstand des Trafos erzeugt.
Aus deinen Daten (24V @3A und 27.5V @0.8A) ergibt sich ein Innenwiderstand um 1 Ohm.

MfG Peter(TOO)

[Blackhawk111]

Hallo Fragewurm

Das Teil ist von dieser Firma und diesem ähnlich.
http://www.sba.info/www_sba/images/pdf/lagerkatalog/…
Eigangsspannung 480V/60Hz, Ausgangsspannung 24V DC 3A.
Ich kann durch die Lüftungsschlitze 2 Elos erkennen.
Das Problem ist die Last. Das Teil versorgt leiglich einen
Notausbaustein der ca. 800mA zieht und ist vor dem
Hauptschalter angeschlossen. Es wird also kaum belastet und
die Ausgangsspannung ist bei uns bei ca. 475V/50Hz schon bei
27,5V.
Bei diesem praktischen Leerlauf müsste die Welligkeit relativ
groß sein. Durch die 2 Elkos müsste sie bei 60Hz um den Faktor
1,44 abnehmen, wodurch die effektive DC-Spannung steigen
müsste.

Nein, die Welligkeit (Brummspannung) nimmt mit dem Strom zu.

Da sich die Frequenzabhängigkeit der Brumspannung mit 1/f
ändert wäre der richtige Faktor 1.2 (60/50).
Die bezieht sich aber nur auf die Brummspannung, die
Ausgangsspannung ändert sich weniger!
Du müsstet jetzt noch die Brummspannung messen um rechnen zu
können.

1.44 sollte wohl 1.414 lauten, das wäre SQRT(2). Dieser Faktor
hat aber eine ganz andere Bedeutung, bei sinusförmiger
Spannung ist das der Faktor für die Spitzenspannung zu
Effektivwert.

Ich meinte nicht Wurzel 2 sondern:
Verringerung der Brummspannung am ersten Elko um den Faktor 1,2.
Die geänderte verringert sich am zweiten nochmal um den Faktor 1.2
Die Brummspannung wird geringe und die reine DC-Spannung höher.
Ich musste vor etlichen Jahren wegen eines Betriebs mit 60 Hz ein Netzteil wegen zu hoher DC-Spannung ändern, welche bei 50 Hz i.O. war.
Ich weiß aber den Zusammenhang und die genauen Daten nicht mehr.
Ich weiß nur, daß ich die 50Hz Dc-Spannung um den Faktor 1,1 verringert habe und das dann bei 60Hz passte. Es kann auch sein, daß es am Trafo lag, der nur für 50Hz ausgelegt war.

Bei deinem Netzteil, wird die höhere, fast Lehrlaufspannung,
Spannung durch den Innenwiderstand des Trafos erzeugt.
Aus deinen Daten (24V @3A und 27.5V @0.8A) ergibt sich ein
Innenwiderstand um 1 Ohm.

Ich danke allen für die Ausführungen und hak das jetzt ab.
Wenn es Probleme gibt, kann sich die Entwicklung drum kümmern.
Hab noch mehr Probleme zu lösen und der Tag hat nur 24 Stunden.

[Anonym]

Hallo,

Verringerung der Brummspannung am ersten Elko um den Faktor
1,2. Die geänderte verringert sich am zweiten nochmal um den Faktor
1.2

warum sollte das so sein?
Gruß
loderunner

[Blackhawk111]

Hallo,

Verringerung der Brummspannung am ersten Elko um den Faktor
1,2. Die geänderte verringert sich am zweiten nochmal um den Faktor
1.2

warum sollte das so sein?

1. Elco parallel zu sekundär Trafo. Brummspannung verringert sich um den Faktor 120Hz/100Hz.
   2.Elco mit R als Tiepass. Die reduzierte Brummspannung verringert sich nochmal um diesen Faktor.

[Peter_TOO]

Hallo Fragewurm,

Verringerung der Brummspannung am ersten Elko um den Faktor
1,2. Die geänderte verringert sich am zweiten nochmal um den Faktor
1.2

warum sollte das so sein?

1. Elco parallel zu sekundär Trafo. Brummspannung verringert
   sich um den Faktor 120Hz/100Hz.
   2.Elco mit R als Tiepass. Die reduzierte Brummspannung
   verringert sich nochmal um diesen Faktor.

Das stimmt so nicht:

1. Woher weisst du überhaupt, dass dieses Netzteil eine Siebkette hat und nicht nur einen einfachen Siebelko? Die zwei Elkos können auch direkt parallel geschaltet sein.

2. Der nachgeschaltete Tiefpass verringert zwar die Brummspannung, aber erhöht die Spannung nicht mehr. Der Ausgang des Tiefpasses ist der Mittelwert der Eingangspannung.

MfG Peter(TOO)

[Blackhawk111]

Hallo Fragewurm,

Verringerung der Brummspannung am ersten Elko um den Faktor
1,2. Die geänderte verringert sich am zweiten nochmal um den Faktor
1.2

warum sollte das so sein?

1. Elco parallel zu sekundär Trafo. Brummspannung verringert
   sich um den Faktor 120Hz/100Hz.
   2.Elco mit R als Tiepass. Die reduzierte Brummspannung
   verringert sich nochmal um diesen Faktor.

Das stimmt so nicht:

1. Woher weisst du überhaupt, dass dieses Netzteil eine
   Siebkette hat und nicht nur einen einfachen Siebelko? Die zwei
   Elkos können auch direkt parallel geschaltet sein.

Weiß ich nicht, das Ding ist vernietet. Ich geh mal davon aus, da ich zwei Elkos parallel nicht für sinnvoll halte.

2. Der nachgeschaltete Tiefpass verringert zwar die
   Brummspannung, aber erhöht die Spannung nicht mehr. Der
   Ausgang des Tiefpasses ist der Mittelwert der Eingangspannung.

Meine Überlegung (vieleicht liege ich je falsch).
Spannung am Tiefpass=Gleichspannung+Brummspannung(Welligkeit).
Brummspannung=max.Spannung-min.Spannung der Welligkeit.
Wenn ich durch den Elko die Welligkeit verringere, erhöht sich der min.Wert der Spannung und der max.Wert bleibt gleich.
Wenn sich der min.Wert erhöht, erhöt sich die Gleichspannung unterhalb der Welligkeit um genau den Wert der Erhöhung des min.Wertes der Welligkeit.
Der erste Elko veringert bei Erhöhung der Frequenz die Brummspannung.
Diese ist die Eingangsspannung (+Gleichspannung) am zweiten Elko und wird durch diesen noch mal verringert.
Aus diesem Grund habe ich auch wegen der zwei Elkos 1,2*1,2 und nicht 2*1,2 gerechnet.

[Peter_TOO]

Hallo Fragewurm,

1. Woher weisst du überhaupt, dass dieses Netzteil eine
   Siebkette hat und nicht nur einen einfachen Siebelko? Die zwei
   Elkos können auch direkt parallel geschaltet sein.

Weiß ich nicht, das Ding ist vernietet. Ich geh mal davon aus,
da ich zwei Elkos parallel nicht für sinnvoll halte.

Zwei Elkos paralell machen sehr viel Sinn:

1. Platzbedarf.
2. höherer Ripplestrom.
3. kleinerer ESR.
   Paralelle Elkos wirst du in etwa 50% aller Netzteile finden.

2. Der nachgeschaltete Tiefpass verringert zwar die
   Brummspannung, aber erhöht die Spannung nicht mehr. Der
   Ausgang des Tiefpasses ist der Mittelwert der Eingangspannung.

Meine Überlegung (vieleicht liege ich je falsch).
Spannung am Tiefpass=Gleichspannung+Brummspannung(Welligkeit).
Brummspannung=max.Spannung-min.Spannung der Welligkeit.
Wenn ich durch den Elko die Welligkeit verringere, erhöht sich
der min.Wert der Spannung und der max.Wert bleibt gleich.

Hier liegst du falsch.

Der erste Elko wird durch die Diode, also über einen sehr kleinen Widerstand geladen und zwar praktisch auf den Spitzenwert der Wechselspannung, abzüglich der Vorwärtsspannung der Diode(n).
Entladen wird er über den Laststrom, welcher einiges kleiner ist, als der Spitzenstrom durch die Diode.
Am Ladeelko entsteht eine Sägezahnspannung.
bei 50Hz vs. 60Hz wird der Ladeelko auf auf die selbe Spitzenspannung aufgeladen, die Entladung dauert aber, bei Vollwellengleichrichtung, bei 50Hz 10ms und bei 60Hz nur 8.3ms. Daraus resultiert die höhere Spannung am Ledeelko bei 60Hz.

Der nachgeschaltete Tiefpass funktioniert aber anders:
Hier wird der Elko über einen konstanten Widerstand geladen und entladen und kann somit die Spitzenspannung vom Ladeelko gar nie ereichen.

Wenn deine Idee stimmen würde, könnte man einen Spannungsvervielfacher durch reines hintereinanderschalten von Tiefpässen erreichen!

MfG Peter(TOO)

[Blackhawk111]

Danke für die Ausführungen.