Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Trafo für symmetrische Spannungsversorgung


von manfred (Gast)


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Hallo,

ich brauche für einige Schaltungen eine symmetrische 
Spannungsversorgung, dazu möchte ich jetzt ein passendes Netzteil 
basteln.

Für den Teil hinter dem Netztrafo kommt eine einfache Schaltung mit zwei 
Festspannungsreglern (78XX, 79XX) zum Einsatz, z.B. so:

http://www.hobby-bastelecke.de/bilder/schaltungen/netzteil_symmetrisch.gif

Jetzt frage ich mich, wie ich den Trafo dimensionieren muss, damit das 
Netzteil folgende Kenngrößen hat:
1) +9V / -9V
2) jeweils 1A (0.8 A sind auch in Ordnung)

Meine Überlegung: mit einem 2x12V/2x1A-Trafo ist die Spannung hinter der 
Glättung

U = 12 V * 1.414  - 1.4V = 15.5 V

Das ist immerhin eine Heizleistung von 6W pro Spannungsregler. Bei einem 
2x9V/2x1A-Trafo sind es noch

U = 11.3 V

Dazu kommen noch die Schwankungen durchs Glätten. Der 2x9V-Trafo wäre 
mir lieber, die Frage ist jetzt, ob die Spannung noch ausreicht um am 
Ausgang stabile 9V rauszubekommen?

Grüße,
Manfred

von Max W. (max96)


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Wikipedia schreibt was von Vin muss 2V größer Vout sein, ich habe aber 
mal gehört das es 3V sind. Du könntest aber Low-Drop Spannungsregler 
verwenden.

von Mapua (Gast)


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Hallo Manfred,

die verlierst noch ca. 1,4V an den Gleichrichterdioden bzw. ca. 0,8 V, 
wenn du Schottky-Dioden nimmst.
Ein weiteres Problem ist, dass die Trafos im Leerlauf eine höhere 
Ausgangsspannung haben als bei Nennlast. Bei Kleinleistungs-Trafos sind 
Faktoren in der Größenordnung von 1,3 durchaus üblich. Auch damit muss 
deine Schaltung klar kommen.

Da du dich offensichtlich etwas tiefer in die Schaltungstechnik 
einarbeiten möchtest, wäre dieses Projekt doch eine gute Gelegenheit, 
die Sache gleich mal etwas systematisch mit einem Simulator anzugehen. 
Dann siehst du z.B. auch den Ripple-Strom in den Sieb-Elkos usw....

Viele Spaß,
Mapua

von M. K. (sylaina)


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manfred schrieb:
> Das ist immerhin eine Heizleistung von 6W pro Spannungsregler.

Das ist zwar einiges, keine Frage, aber sicher besser als wenn du den 
2*9V-Trafo nimmst. Damit würden nämlich, wie hier schon angedeutet 
wurde, die Festspannungsregler an ihrer Kotzgrenze arbeiten. Dicker 
Kühlkörper (Rth < 4 W/K würd ich schätzen, aus der Hüfte geschossen) und 
das sollte gehen.

Warum denn lineare Festspannungsregler und keine Schaltregler 
(Step-Down-Wandler? Traust du dich nur nicht an Schaltregler ran?

von manfred (Gast)


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@Max W: Solche Zahlen habe ich auch gefunden (3V sind glaub 
realistischer).

Ich frage mich nur, bezüglich welchem Wert die 3V gemessen werden. Nach 
der Glättung pendelt die Spannung ja zwischen einem oberen Wert und 
einem unterem (Ripple).
Sind die 3V bezüglich U_max, U_min, U_eff?

@Mapua: Solange die Trafo-Spannung nur im Leerlauf höher liegt sollte 
das für den Regler kein Problem sein, die Leistungsentnahme ist dann ja 
gering. Ich wollte ohne Kühlkörper arbeiten und deshalb die 
Verlustleistung gering halten.

Der Vorschlag, das ganze erstmal zu simulieren, hört sich gut an. Ich 
habe bisher nur mit LTspice gearbeitet, passt das?

von MaWin (Gast)


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> die Frage ist jetzt, ob die Spannung noch ausreicht um am
> Ausgang stabile 9V rauszubekommen

Nein.

So geht der Rechenweg:

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

Für 7809/7909 also ein 2*12V Trafo mit 48VA.

von U. B. (Gast)


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Wenn die Spannungsdifferenz am Regler zu gering ist, gibt auch die 
Auagangsspannung nach ( s. Datenblatt des Reglers ):
Natürlich ist nur das Minimum dieser Differenz relevant !

Der Tansformator muss für einen grösseren Strom bemessen sein, als 
Dauer-Gleichstrom gefordert ist - sonst wird er überlastet.
Wieviel grösser, hängt von der gesamten Schaltung, insbesondere von der 
Grösse des Ladeelkos ab, z. B. 50%.

"Simulieren" ist kaum erforderlich; die Welligkeit ( Brummspannung ) 
lässt sich leicht überschlagen.

von oszi40 (Gast)


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-Die Leerlaufspannung kann nach Trafotyp verschieden sein.

-Man sollte auch daran denken, daß nicht alle Verbraucher den gleichen 
Strom brauchen und damit der Trafo unsymmetrisch belastet werden könnTE. 
Außerdem könnten Verpolungsschutzdioden am Ausgang durchaus nützlich 
sein.

von manfred (Gast)


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MaWin schrieb:
> So geht der Rechenweg:
>
> http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9
>
> Für 7809/7909 also ein 2*12V Trafo mit 48VA.

Danke, nach so etwas habe ich gesucht. Du hast wohl mit 2x2A gerechnet 
(wie im Link angegeben) bzw. mit 9W + 7W + 1.4 W = 18W (pro 
Sekundärseite).

Ich nehme dann wohl so einen:

http://www.reichelt.de/Printtrafos-25-50VA/EI-66-34-7-212/3/index.html?;ACTION=3;LA=446;ARTICLE=27408;GROUPID=3318;artnr=EI+66%2F34%2C7+212;SID=33T8ysQn8AAAIAADgaX-47d6d89ef9a73b7a40e9e3266e0de4656

Warum hat der als einziger dieser Reihe die Anschlüsse nicht in der 
Befestigungsebene? Weil die Anschlüsse für 50VA zu groß für die Platine 
sind?

Grüße und besten Dank,
Manfred

von Mapua (Gast)


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LT Spice als Simulator sollte ok sein.
Die hohe Leerlaufspannung macht keine Probleme bzgl. der 
Verlustleistung, aber die Bauteile müssen die maximal auftretende 
Spannung aushalten.

Wenn du einen 9V Trafo hast mit einem Leerlaufspannungsverhältnis von 
1.4, liegen im Leerlauf 17.8V am Siebkondensator und Reglereingang an.

Hast du dagegen einen "guten" Trafo mit wenig Kupferverlusten und einen 
Kondensator mit geringem ESR, wirst du dich über die Ripple-Ströme im 
Kondensator und Peak-Ströme durch die Dioden wundern.
All das kannst du im Simulator sehr schön sehen, wenn die die Werte 
realer Bauteile eingibst und daran drehst...

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