Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Berechnung Trafo-Kondensator


von Conny G. (conny_g)


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Hallo alle,

kurz zur Sicherheit, ob ich da richtig denke:

ich statte gerade eine Schaltung mit einem 230V > 12V-Trafo aus.
Schaltung: 230 V > Sicherung > 230V-12V/1.5VA Traf > Gleichrichter > 
Pufferkondensator > 7805 > Schaltung.

Ich hätte nun den Pufferkondensator wie folgt berechnet:
- für meinen 7805 brauche ich mindestens 7.5V
- der Trafo leistet maximal 125mA, die Schaltung wird voraussichtlich 
<100mA benötigen
- nach dem Gleichrichter habe ich ein Ripple von 0 bis 12V mit einer 
Frequenz von 100 Hz, also muss ein Pufferkondensator die 2. Hälfte davon 
abfangen, also 0.005 Sekunden
- bei mind. 8V nach dem C darf die Spannung bei 125mA also innerhalb von 
0.005 Sekunden nur um 4V abfallen

nach C = ( I * t ) / U wäre das:
C = ( 0.125 A * 0.005 s ) / 4 V = 156µF.

Richtig gerechnet?
Wenn ich also 220 oder 470µF nehme, dann müsste ich ok sein?

Vg,
Conny

von Sascha (Gast)


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Ja das kommt hin. Fausregel ist 1000µF/1A, also kommen deine berechneten 
156µF schon gut hin. 220µF würd ich auch nehmen.

von hinz (Gast)


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Conny G. schrieb:
> Richtig gerechnet?

Nein, du hast nichtmal die Spitzenspannung verwendet. Und von 
Leerlaufspannung und Innenwiderstand des Trafos...

Und dann kommt noch hinzu, dass du den Trafo mit 100mA DC eigentlich 
schon über seiner Nennbelastbarkeit betreibst, geht aber wenn man die 
Umgebungstemperatur tiefer hält.

von Old P. (Gast)


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Hallo,
ich hätte als Praktiker nicht viel gerechnet, sondern einfach einen 220 
bis 470uF genommen. Die Faustregel dazu steht oben und hat sich für 
Stinoanwendungen bewährt.
Warum er für unter 100mA keinen 125mA-Trafo nehmen darf, wird uns sicher 
Koll. Hinz erklären.

Old-Papa

von MWS (Gast)


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Old Papa schrieb:
> Warum er für unter 100mA keinen 125mA-Trafo nehmen darf, wird uns sicher
> Koll. Hinz erklären.

Das muss er nicht. Durch Gleichrichtung mit nachfolgender Glättung ist 
die gleichgerichtete Spannung um die Wurzel aus 2 höher, dementsprechend 
sinkt der verfügbare Strom im selben Maß, was auch klar ist, da die 
Leistung des Trafos dabei nicht vergrößert wird.

Wieviel weniger als 100mA wurde nicht angegeben, und so belasten z.B. 
99mA entnommener Gleichstrom den Trafo mit ca. 140mA Wechselstrom.

von Conny G. (conny_g)


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hinz schrieb:
> Nein, du hast nichtmal die Spitzenspannung verwendet. Und von
> Leerlaufspannung und Innenwiderstand des Trafos...

Ich gehe davon aus, dass mich nur das Delta U interessiert, nicht 
richtig?

von hinz (Gast)


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Conny G. schrieb:
> Ich gehe davon aus, dass mich nur das Delta U interessiert, nicht
> richtig?

Man muss aber vom richtigen Delta-U ausgehen.

von hinz (Gast)


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MWS schrieb:
> Durch Gleichrichtung mit nachfolgender Glättung ist
> die gleichgerichtete Spannung um die Wurzel aus 2 höher, dementsprechend
> sinkt der verfügbare Strom im selben Maß, was auch klar ist, da die
> Leistung des Trafos dabei nicht vergrößert wird.

Das zeigt es nur qualitativ, zur Berechnung taugt diese Betrachtung 
nicht.

von Conny G. (conny_g)


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MWS schrieb:
> Das muss er nicht. Durch Gleichrichtung mit nachfolgender Glättung ist
> die gleichgerichtete Spannung um die Wurzel aus 2 höher, dementsprechend
> sinkt der verfügbare Strom im selben Maß, was auch klar ist, da die
> Leistung des Trafos dabei nicht vergrößert wird.
>
> Wieviel weniger als 100mA wurde nicht angegeben, und so belasten z.B.
> 99mA entnommener Gleichstrom den Trafo mit ca. 140mA Wechselstrom.

Aaah, stimmt, bei den Angaben des Trafos handelt es sich ja um 
Wechselsoannungsangabe, also Effektivspannung!
Aber lande ich nach der Gleichrichtung & Glättung nicht genau da?

http://de.wikipedia.org/wiki/Effektivwert#Gleichrichtwert_und_Effektivwert

Und dann würde das mit 125mA DC auch passen.

von Conny G. (conny_g)


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hinz schrieb:
> Conny G. schrieb:
>> Ich gehe davon aus, dass mich nur das Delta U interessiert, nicht
>> richtig?
>
> Man muss aber vom richtigen Delta-U ausgehen.

Verstehe ich nicht, was ist das richtige Delta U?

Spitze vs, Effektiv. hier brauche ich dann Spitze, also 16,9 nach 8 V 
Minimum, dann wäre das sind dann 8,9V.
Dann C = ( I * t ) / U = ( 0.125 * 0.005 ) / 8,9 = 5.500uF?
Da stimmt doch was nicht. Jetzt bin ich verwirrt.

: Bearbeitet durch User
von Stefan (Gast)


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Nach der Gleichrichtung bekommst Du eine pulsierende Gleichspannugn, 
deren Effektiv-Wert dem Effektiv-Wetr des Transformator entspricht.

Aber, der Kondensator ändert das. Ohne Last erhälst Du durch den 
Kondensator eine nicht mehr pulsierende Gleichspannung, die dem 
Spitzenwert entspricht (abzüglich der Verlustspannung in den Dioden).

> so belasten z.B. 99mA entnommener Gleichstrom den Trafo
> mit ca. 140mA Wechselstrom.

Mag sein, ist aber sicher auch nur die halbe Wahrheit. Denn gewöhnliche 
Transformatoren liefern eine Lastabhängige Spannung. In Kombination mit 
dem Kondensator und Last liefert der Transformator eine Trapezförmige 
Spannung. Vom Sinus werden die Spitzen abgeschnitten.

Die meistens gewöhnlichen kleinen Transformatoren (was Conrad in 
vergossener Form verkauft) nehmen keinen Schaden, wenn man etwa mehr 
Strom entnimmt, als drauf steht. Dann sinkt die Spannung und er wird 
wärmer. Mehr nicht. Einige (z.B. der: 
http://www.conrad.de/ce/de/product/710300/) sind sogar dauerhaft 
Kurzschlussfest.

von Stefan (Gast)


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> Spitze vs, Effektiv. hier brauche ich dann Spitze, also 16,9
> nach 8 V Minimum, dann wäre das sind dann 8,9V.
> Dann C = ( I * t ) / U = ( 0.125 * 0.005 ) / 8,9 = 5.500uF?
> Da stimmt doch was nicht. Jetzt bin ich verwirrt.

Nee, da stimmt was nicht. Ich kann Dir aber versichern, dass 1000µF pro 
Ampere ein praktikabler Richtwert ist. Lieber 2-5x mehr als weniger, 
denn Kondensatoren werden im Alter schwächer. Für 100mA also mindestens 
200µF, eher 330µF oder 470µF.

Zur Spannung: Der 7805 braucht etwa 2V mehr am Eingang. Dazu kommen 
nochmal etwa 2V Verluste am Gleichrichter (1V pro aktiver Diode). Macht 
9V effektiv-Spannung.

Wenn Du einen 9V Transformator nimmst, wird der Mittelwert der 
Gleichspannung hinter den Gleichrichter+Kondensator etwas höher sein, da 
er sich auf die Spitzenspannung auflädt, die der Transformator abgibt. 
Andererseits hat der Transformator einen Innenwiderstand, der die 
Spitzen etwas reduziert.

Ohne großartig zu rechnen kannst Du davon ausgehen, dass ein 9V 
Transformator zusammen mit einem Kondensator von 1000µF*Strom eine 
Spannung liefert, die nicht unter 9V abfällt. Also reicht das für den 
7805.

Im Leerlauf liefert der Transformator sicher deutlich mehr Spannung. 
Außerdem muss der Kondensator die Spitzenspannung aushalten. Auch hier 
ist keine hohe Mathematik nötig. Nimm immer einen Kondensator, dessen 
Spannung mindestens 2x so hoch ist, wie die Nennspannung des 
Transformators - also 18V (der nächst höhere Normwert ist 25V).

von hinz (Gast)


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Conny G. schrieb:
> Dann C = ( I * t ) / U = ( 0.125 * 0.005 ) / 8,9 = 5.500uF?
> Da stimmt doch was nicht. Jetzt bin ich verwirrt.

Typischer Fall von vertippt.

Mit dem Rechenschieber wär das nicht passiert. ;-)

von Harald W. (wilhelms)


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Sascha schrieb:

> Ja das kommt hin. Fausregel ist 1000µF/1A, also kommen deine berechneten
> 156µF schon gut hin. 220µF würd ich auch nehmen.

Diese "Fausregel" ist genauso hartnäckig wie falsch. Wer will
schon eine Rippelspannung von 10V haben?
Gruss
Harald

von Conny G. (conny_g)


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hinz schrieb:
> Conny G. schrieb:
>> Dann C = ( I * t ) / U = ( 0.125 * 0.005 ) / 8,9 = 5.500uF?
>> Da stimmt doch was nicht. Jetzt bin ich verwirrt.
>
> Typischer Fall von vertippt.
>
> Mit dem Rechenschieber wär das nicht passiert. ;-)

Nochmal getippt und jetzt hab ich 70µF, aber das wäre ja die Hälfte an C 
bei doppeltem ∆U, das macht doch keinen Sinn.
Es müsste doch C proportional zu U sein, also eher "* U" als "/ U".

von Stefan (Gast)


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> Diese "Fausregel" ist genauso hartnäckig wie falsch.
> Wer will schon eine Rippelspannung von 10V haben?

Beweise diese beiden Aussagen!

von Dietrich L. (dietrichl)


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Conny G. schrieb:
> Nochmal getippt und jetzt hab ich 70µF, aber das wäre ja die Hälfte an C
> bei doppeltem ∆U, das macht doch keinen Sinn.

Doch, das ist schon richtig.

> Es müsste doch C proportional zu U sein, also eher "* U" als "/ U".

Nein, denn bei gleichem Strom und gleicher Zeit ändert sich die Spannung 
weniger, wenn die Kapazität größer ist.

Gruß Dietrich

von Carsten R. (kaffeetante)


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Stefan schrieb:
> Nee, da stimmt was nicht. Ich kann Dir aber versichern, dass 1000µF pro
> Ampere ein praktikabler Richtwert ist. Lieber 2-5x mehr als weniger,
> denn Kondensatoren werden im Alter schwächer. Für 100mA also mindestens
> 200µF, eher 330µF oder 470µF.

Nach dem Motto viel hilft viel. Zu große Kapazitäten hinter dem 
Gleichrichter sind auch nicht gut. Stichwort: Stromflußwinkel. Der 
verkleinert sich mit zunehmender Kapazität. Man schaue sich mal die 
Diagramme zum Stromfluß am Gleichrichter an. Das ergibt schöne kurze und 
hohe Stromspikes. Dadurch werden die Dioden und der Trafo Impulsartig 
mit einem vielfachen des durchschnittlichen Stromes belastet. Bei 
kleinen Trafos begrenzt der Innenwiderstand die Spikes und ein solcher 
Kostruktionsfehler mit zu großen Elkos fällt dank dieser 
"Strombegrenzung" nicht auf.

Wir hatten früher bei der anlogen Sat-Anlage eine bestimmte Sorte 
Reciever im Einsatz die genau deswegen alle paar Monate repariert werden 
mußten, weil in dem verbauten Trafonetzteil die Elkokapazität und der 
Gleichrichter nicht passend ausgelegt waren. Das war ein 
Konstruktionsfehler der gesamte Serie. Die Geräte fielen massenhaft aus.

Irgendwann reichte es uns daß der Fachman das nicht hinbekam und immer 
die falsch ausgelegten Originalteile bei dem bekannten Serienfehler 
einbaute. Das ist auch eine Form von Kundenbindung die ihm regelmäßig ca 
130 DM für das Umlöten eines Gleichrichters bescherte. Dann habe ich 
habe die Teile bei der nächsten Reparatur selber getauscht, aber nicht 
die falschen Originalwerte genommen. Dann war Ruhe.

Der langen Rede kurzer Sinn. "Viel hilft viel" ist nicht immer richtig. 
Nicht nur aus Kostengründen sollten ELKOs nicht zu groß gewählt werden. 
Durch den Elko hinter dem Gleichrichter erkauft man sich einen 
niedrigeren Spannungsripple zum Preis eines erhöhten Stromripples im 
Trafo und Gleichrichter. Darum sollte man den Spannungsripple zwischen 
Gleichrichter und Spannungsregler nicht übermäßig bekämpfen. Die Spannng 
darf nicht zu tief absinken, muß aber auch nicht möglichst glatt sein. 
Darum ist eine etwas höhere Trafospannung manchmal auch gut, weil man 
dann mehr Spielraum hat. Ist die Trafospannung niedrig, so muß man mehr 
über den Trafo und die Last wissen und eventuell tricksen.

von MaWin (Gast)


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> Ja das kommt hin. Fausregel ist 1000µF/1A, also kommen deine berechneten
> 156µF schon gut hin. 220µF würd ich auch nehmen.

Welcher VOLLIDIOT schreibt schon wieder solchen Schwachsinn.

> Beweise diese beiden Aussagen!

Er kann wenigstens rechnen, du nicht.

> ich statte gerade eine Schaltung mit einem 230V > 12V-Trafo aus.
> Schaltung: 230 V > Sicherung > 230V-12V/1.5VA Traf > Gleichrichter >
> Pufferkondensator > 7805 > Schaltung.

Dann rechne:
12V - 10% Netzunterspannung = 10.8V, *1.414 Spitzenspannung = 15.27V, -2 
x 1V Brückengleichrichterverlust = 13.27V.

Dagegen 5V am 7805 erfordert 7.5V vor dem 7805, bleibt Differenz 
13.27-7.5=5.77V die am Siebelko in der 1/100 Sekunde anfallen dürfen, 
und das

1V bei 1A einen 10000uF Elko benötigt, du aber mit 125mA rechnest, 
reichen dir 1500uF.

UND NICHT der offenbar nicht auszurottende 1000uF/A SCHWACHSINN.

> Richtig gerechnet?

ABER: Du hast einen 1.5VA 12V Trafo und glaibst auf der Gleichstromseite 
125mA ziehen zu können. Das ist falsch.
Da aus den 12V durch SPitzenwertglrichrichtung 1.4 mal mehr werden, muss 
auch der Strom sinken, auf zumindest 0.7, da zudem die Siebelkos nur in 
den Spannungsspitzen aufgeladen werden wird der Trafo sogar höher 
belastet, also rechne mit /1.6. Der Trafo taugt also nur für 75mA 
Gleichstrom, es würden demnach auch 860uF reichen.

Wenn du wirklich 125mA ziehe willst, brauchst du einen 2.4VA Trafo.

von Conny G. (conny_g)


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Jaaaaa, genau, jetzt.
Es darf also in derselben Zeit die Spannung nicht nur um 4V fallen, 
sondern um 8.9V.
Ich hatte da den Kopfknoten, dass bei größerer Spannung die C größer 
sein muss...
Heisst also mit 220µF bin ich auf jeden Fall ok.

von Harald W. (wilhelms)


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Stefan schrieb:
>> Diese "Fausregel" ist genauso hartnäckig wie falsch.
>> Wer will schon eine Rippelspannung von 10V haben?
>
> Beweise diese beiden Aussagen!

Sie ergibt sich aus der Maßeinheit für die Kapazität in
Amperesekunden pro Volt (Grundlagen).
Gruss
Harald

von Carsten R. (kaffeetante)


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Conny G. schrieb:
> Jaaaaa, genau, jetzt.
> Es darf also in derselben Zeit die Spannung nicht nur um 4V fallen,
> sondern um 8.9V.
> Ich hatte da den Kopfknoten, dass bei größerer Spannung die C größer
> sein muss...
> Heisst also mit 220µF bin ich auf jeden Fall ok.

Die 8.9 kann ich gerade nicht nachvollziehen. Betrachtet man die 
Habwelle, so muß nur die Zeit gestützt werden, in der die Spannung am 
Trafo abzüglich der Verluste am Gleichrichter niedriger als die Spannung 
am Elko ist. Das gilt für den fallenen Teil der Halbwelle als auch 
teilweise für sie steigende Hälfte der Halbwelle. Lasse ich einen 
größeren Ripple zu, so verkürzt sich daher die Stützzeit.

Grob geschätzt wird sie wohl zwischen 5 bis 8 Millisekunden liegen, 
vielleicht auch bei bis zu 9 Millisekunden bei hoher Last. Ich habe es 
jetzt nicht nachgerechnet. Das ist auch nicht so leicht es genau 
auszurechnen weil wir nicht wissen wie stark die Spannung während des 
hohen Stromimpulses beim Aufladen begrenzt wird. Da der Ladeimpuls um 
ein vielfaches stärker ist als der Mittlere Strom wird die Spannung am 
Trafo wahrscheinlich etwas geringer als erwartet ausfallen. Das ist aber 
sehr Trafospezifisch. Ein Ringkerntrafo bricht bei gleicher Auslegung 
beispielsweise weniger stark ein.

Ich würde es auch mit einem 220 µF Elko versuchen und dann nachmessen 
bis zu welcher Last es reicht. Ein großer Elko macht es nicht wirlich 
besser wenn der Trafo an seine Grenzen kommt. Das es schon ein bissl auf 
Kante genäht ist wurde ja schon angemerkt. Nun weiß man nicht Reserven 
in den Angaben vom Hersteller noch stecken und welcher Innenwiderstand 
der Trafoo hat etc.

von MaWin (Gast)


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> Die 8.9 kann ich gerade nicht nachvollziehen.

Die ist ja auch falsch.

> Betrachtet man die Habwelle, so muß nur die Zeit gestützt werden,
> in der die Spannung am Trafo abzüglich der Verluste am Gleichrichter
> niedriger als die Spannung am Elko ist.

Das sind bei 20% Ripple eben (Sinus grosszügig als Dreieck geschätzt) 
nur 80% der Zeit, allerdings haben Elkos meist -20% Kapazitätstoleranz, 
also zieht man diese 20% besser nicht ab.

> Ich würde es auch mit einem 220 µF Elko versuchen

Wer nichts (rechnen) kann, versucht halt nur.

von Carsten R. (kaffeetante)


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So sieht es aus. Ohne Datenblatt oder Messungen am Trafo kann man nicht 
genau rechnen. Beispielsweise ist der Innenwiderstand nicht bekannt. Die 
Rechnungen hier sind auch nur grobe Näherungen. Wenn es genau werden 
soll müßte man es ohnehin durch eine Simulation schicken. Ich rechne mir 
zum Plotten nicht die Finger Wund. Es reicht wenn ich die Formeln 
aufstellen kann. Wozu gibt es schließlich Rechenknechte?

: Bearbeitet durch User
von Gerhard W. (gerhard86)


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Welchen Wert du auch immer nach welcher Rechnung oder Voodoofaustformel 
wählst, probier deine Schaltung doch wenigstens in LTSpice aus. Außerdem 
würde ein 9V Trafo wohl auch reichen.

von Carsten R. (kaffeetante)


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Gerhard W. schrieb:
> probier deine Schaltung doch wenigstens in LTSpice aus.

Dazu fehlen leider noch Daten, insbesondere über den Trafo. Der Trafo 
hier hat sogar 12 Volt aber wir wissen nicht wie weit die Spannung unter 
hoher Last bis überlast einbricht. Manche Trafos können mehr Leistung 
abgeben und die Leistungsangabe erfolgt aus dem thermischen Bedingungen. 
Andere (Klein)Trafos gleicher Spannung sind sogar kurzschlußfest weil 
die Spannung einbricht und sie einfach nicht die Leistung übertragen 
können.

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


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Gerhard W. schrieb:

> Welchen Wert du auch immer nach welcher Rechnung oder Voodoofaustformel
> wählst,

Wenn man die bekannte Formel 10000uF pro Ampere und für 1V Rippel-
spannung benutzt, die sich aus den Grundlagen der Elektrotechnik
ergibt, ist man mit der Dimensionierung auf jeden Fall auf der
sicheren Seite. Ob Du dann durch die Widerstände in der Schaltung
noch einmal 10...20% gewinnst, macht bei den bekannt grossen Toler-
anzen von Elkos kaum noch etwas aus.
Gruss
Harald
PS: Natürlich sind 1V Rippelspannung bei den meisten Schaltungen
nicht nötig. Wenn man seine Schaltung auf z.B. 3V dimensioniert,
wird der Elko natürlich um den Faktor 3 kleiner.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Was ich hier noch gar nicht lesen durfte:
Die Stromversorgung sollte auch einen Netzspannungseinbruch überbrücken 
können. Für PC-Netzteile worst-case ist irgendwas 17ms gefordert. Aus 
den Schaltvorgängen in EU-Netzen ist eine maximale Unterbrechung von 
300ms bekannt. Längere Abschaltungen sind eh Totalausfälle z.B. wegen 
Sicherungsauslösung.

von Harald W. (wilhelms)


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Abdul K. schrieb:

> Die Stromversorgung sollte auch einen Netzspannungseinbruch überbrücken
> können. Für PC-Netzteile worst-case ist irgendwas 17ms gefordert. Aus
> den Schaltvorgängen in EU-Netzen ist eine maximale Unterbrechung von
> 300ms bekannt.

Das geht eigentlich nur mit übergrossen Siebelkos. Die haben aber
andere Nachteile, wie übergrosse Ladeströme.
Gruss
Harald

von Conny G. (conny_g)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Gerhard W. schrieb:
>
>> Welchen Wert du auch immer nach welcher Rechnung oder Voodoofaustformel
>> wählst,
>
> Wenn man die bekannte Formel 10000uF pro Ampere und für 1V Rippel-
> spannung benutzt, die sich aus den Grundlagen der Elektrotechnik
> ergibt, ist man mit der Dimensionierung auf jeden Fall auf der
> sicheren Seite. Ob Du dann durch die Widerstände in der Schaltung
> noch einmal 10...20% gewinnst, macht bei den bekannt grossen Toler-
> anzen von Elkos kaum noch etwas aus.
> Gruss
> Harald
> PS: Natürlich sind 1V Rippelspannung bei den meisten Schaltungen
> nicht nötig. Wenn man seine Schaltung auf z.B. 3V dimensioniert,
> wird der Elko natürlich um den Faktor 3 kleiner.

Wenn ich also bei einem Zehntel Strom 220uF nehme, dann bin ich bei ca. 
4-5V Rippel.
Und damit wieder da wo ich schon ungefähr hingerechnet hatte.

von Carsten R. (kaffeetante)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Das geht eigentlich nur mit übergrossen Siebelkos. Die haben aber
> andere Nachteile, wie übergrosse Ladeströme.

zustimm

Dann kommen noch hinzu:
kleiner Stromflußwinkel
erhöhte Belastung der Gleichrichterdioden
erhöhte Belastung am Trafo
höhere Verluste in Trafo, Diode, Elko und Regler
erhöhter gesamtstromverbrauch
Nadelförmige Netzbelastung

und und und...
Großzügig dimensionierte Elkos sind nicht immer nur von Vorteil. Es geht 
immer um Kompromisse. Werden denn lange Stützzeiten gefordert? Muß diese 
Energie vollständig und alleine zwischen Gleichrichter und Regler 
gespeichrt werden?

@Conny

Versuche es einfach mal mit 220 µF und messe wenn du kannst. Der Trafo 
ist an der Grenze. Dann helfen auch keine dicken Elkos. Aber oftmals 
sind in den Trafoauslegungen Reserven eingeplant. Wenn Du es nicht 
messen kannst, bleibt nur der Versuch um die Reserven auszuloten.

von Conny G. (conny_g)


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Messen ist kein Problem, mit dem Oszi den Ripple, oder?

von Rush (Gast)


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Sicher kann man alles berechnen und richtig dimensionieren. Leider habe 
ich den Verdacht, dass hier viele Köche den Brei verderben.
Habe mir gerade mal die Stromversorgung von meinem DENON AVR-1802 
angeschaut.
Dort ist EIN 10.000 uF/63V für die Endstufen drin, mehr nicht.
Und ich denke, dass die Ings. bei DENON wissen was sie tun.
Daher kann ich MaWins Ansatz nicht ganz verstehen, wenn er rechnerisch 
auf 10 kuF kommt und das bei so einem lächerlich kleinem Netzteil.
Nein, ich will hier nicht den Schulmeister spielen, ich mache mir nur so 
meine Gedanken.
Bisher bin ich, vielleicht bin ich auch wie MaWin schrieb ein Vollidiot,
mit der Faustformel 1 kuF/1A ganz gut gefahren. Sicher, das kommt noch 
aus den Zeiten der Elektronenröhren, aber manchmal kann ich es nicht 
verstehen, dass alles, was wir, ja bin auch schon über 50 Jahre, jemals 
gelernt haben nicht mehr passen soll.
10 kuF, das ist für den 125mA Trafo und die Dioden erst einmal ein 
satter Kurzschluß. Wie lange braucht das arme Traföchen diesen riesen 
Wummer von Elko zu betanken?

Sicher, zum Glück ist der Ri des Trafo entsprechend hoch, aber ist das 
was ihr hier rechnet praxisnah?

von Conny G. (conny_g)


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Aber der MaWin sagte ja nicht, ich soll 10mF reintun, sondern dass die 
Regel sei 10mF für 1A und 1V Ripple. Und dass ich bei 125mA und 1V 
Ripple 1.500µF nehmen soll.
Und da mein Ripple größer sein darf, komme ich wohl mit 220-470µF aus 
und das finde ich recht ok und realistisch.

von MaWin (Gast)


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> Daher kann ich MaWins Ansatz nicht ganz verstehen, wenn er rechnerisch
> auf 10 kuF kommt und das bei so einem lächerlich kleinem Netzteil.
> Nein, ich will hier nicht den Schulmeister spielen, ich mache mir nur so
> meine Gedanken.

Du machst dir offenbar KEINE Gedanken, du kannst nicht mal lesen,
geschweige denn deinen Fehler erkennen und Grundlagen nachschlagen,
denn während Conny richtig verstanden hat daß es um 10000uF/A/V geht,
faselst du immer noch lernresisten und merkbefreit den allergrössten
Schwachsinn von 1mF/A, bei dem ich mich wirklich frage aus welchem
idiotischen Lehrwerk der kommen soll, so oft wie dieser Humbug hier
verbreitet wird.

Kurz gesagt: 220uF werden nicht reichen, 1250uF werden reichen, die
sind für 5.77V Ripple berechnet, nicht 8.9V wie hier irgendwer
geschrieben hat.
1250uF (0oder 1500uF nächster Wert) sind auch nicht zu gross.
Wenn man ohne -10% Netzunterspannung ausprobiert, reichen natürlich
auch 1000uF, aber wenn dann mal das Stromnetz in die Knie geht,
funktioniert so eine Schaltung nicht zuverlässig.

von Helge A. (besupreme)


Angehängte Dateien:

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<OT> Szenen hier wie aus'm Uderzo Comic ;) </OT>

Mal ganz dumm und überschlägig einen 12V / 1.5VA Trafo im Klickibunti 
Programm simuliert. Selbst 100uF würden schon reichen. Damit ist auch 
die Überlastung bei 100mA Last geringer als mit so einem großen Topf. 
Denn was nit gespeichert wird, muß ja auch nit platt gemacht werden.

von Carsten R. (kaffeetante)


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Was ist denn das hier für ein Ton?

@MaWin

Bei dir hat sich ein Rechenfehler eingeschlichen. Ausgehend von 10.000 
µF bei 1 A und 1 V Ripple ergibt sich ganz grob bei 0.1 A und dem 
fünffachen Ripple 5 V nun ein 50stel der 10.000. So kann man 
überschlägig schon sofort sehen, daß 220 µF großzügig sind.

10.000 µF sind bei 1A und 1V rechnerisch richtig wenn der Kondensator 
100% der Energie liefert. Du schreibst selbst das die 1000 µF pro 1 A 
angesetzt sind ohne Bezug zum Ripple. Die Faustformel ist ja auch 
bezogen auf die zu jener Zeit üblichen Spannungen und Ripplespannungen.

Wenn man einen höheren anteiligen Ripple am Siebelko zuläßt, hat man 
auch einen größeren Stromflußwinkel, was die Stützzeit zusätzlich 
verkürzt und auch aus anderen Gründen anzustreben ist. Die kürzere 
Stützzeit ergaben mit dem damals üblichen Spannungshub die genannten 
1000µF pro Ampere. Das ist also kein Schwachsinn, sondern ist im 
ursprünglichen Kontext zu sehen.  Bei den heute tendentiell zunehmend 
geringeren (Ripple)Spannugen wird diese Formel natürlich zunehmend 
ungenau.

Conny G. schrieb:
> Messen ist kein Problem, mit dem Oszi den Ripple, oder?

Ja genau. Ich konnte ja nicht ahnen daß Du so etwas hast. :D

@ Helge

Danke für die Simulation. Ich wette aber in der Realität sieht es noch 
etwas weniger perfekt aus, aber die Hausnummer stimmt schonmal wie man 
sieht. Das ist eine Anschauliche Hilfe, auch wenn mir das Ergebnis zu 
perfekt ist. ;-)

: Bearbeitet durch User
von Helge A. (besupreme)


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Das kann natürlich nur eine grobe Näherung aus den Werten irgendeines 
passenden Trafos sein. Die Simu paßt etwa zum Block Trafo, der hat 
Faktor 1,38 im Leerlauf und ich hab daraus grob unanständig einen 
Innenwiderstand abgeleitet.

Ich wollte eigentlich nur mal schauen, ob in meiner eigenen Einschätzung 
deser Schaltung irgendwie ein paar Nullen vor dem "uF" verlustig 
gegangen waren.. ;)

Die "1000uF pro Ampere" Regel hab ich in der Ausbildung übrigens auch 
noch eingebleut bekommen. Bei >30V Leistungselektronik paßt das ja auch.

von Carsten R. (kaffeetante)


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Ich vermute das hat dich weniger Zeit gekostet als das Gekloppe hier.^^ 
:p

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Nun ist es aber so, daß es auch noch die zulässige 
Wechselstrombelastbarkeit des Elkos gibt. Die ist dummerweise bei 
kleinen Elkos natürlich auch klein.


Beim Innenwiderstand des Trafos muß man aufspalten in ohmschen 
Innenwiderstand und Streuinduktivität. Bin mir aber momentan nicht 
sicher ohne näher nachzuforschen, ob es im Endeffekt nicht auf einen 
Gesamtinnenwiderstand doch vereinfacht werden kann. Zumindest für das 
Verhalten am Spannungsmaximum wird die Streuinduktivität das Verhalten 
doch deutlich verändern.

von MaWin (Gast)


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> Bei dir hat sich ein Rechenfehler eingeschlichen. Ausgehend von 10.000
> µF bei 1 A und 1 V Ripple ergibt sich ganz grob bei 0.1 A und dem
> fünffachen Ripple 5 V nun ein 50stel der 10.000. So kann man
> überschlägig schon sofort sehen, daß 220 µF großzügig sind.

Gut, wahrscheinlich das /5.77 im Taschenrechner vergessen.

von Carsten R. (kaffeetante)


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MaWin schrieb:
> Gut, wahrscheinlich das /5.77 im Taschenrechner vergessen.

Shit happens. Abgesehen davon paßt es ja.

Abdul K. schrieb:
> Beim Innenwiderstand des Trafos muß man aufspalten in ohmschen
> Innenwiderstand und Streuinduktivität.

Genau da sah ich auch das Problem, fehlende Daten, für eine exakte 
Berechnung. Die teilweise hohen Tolleranzen grenzen den Nutzen einer 
präzisen Rechnung jedoch ein, so daß es oft einer bestmöglichen 
Schätzung nahe kommt, was oftmals auf ausreichend ist.

Im online Netzteilhandbuch auf

http://joretronik.de/

verweist der Autor bei Trafonetzteilen teilweise auch auf 
Ähnlichkeitsgesetze als Möglichkeit zur Abschätzung wenn exakte Daten 
nicht verfügbar sind. Die Praxis zeigt, daß dies oftmals ausreichend 
ist. eine Kontrollmessung ist trotzdem empfehlenswert.

Ich muß aber zugeben daß ich die maximale Stromripplebelastbarkeit am 
Elko nicht bedacht hatte. Das sollte man noch einmal beim Elko ins 
Datenblatt schauen oder, wenn nicht vorhanden, mit ähnlichen Tpen 
vergleichen. Danke für den Hinweis.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Carsten R. schrieb:
> Ich muß aber zugeben daß ich die maximale Stromripplebelastbarkeit am
> Elko nicht bedacht hatte.

Das ist bei 50Hz normalerweise aber kein Problem. Die erforderliche 
Kapazität ist ja proportional zum Strom, und wenn die 
Spannungswelligkeit nicht so sehr groß ist, ist die Kapazität auch 
entsprechend groß. Und die Strombelastbarkeit ist wiederum proportional 
zur Kapazität.

Der ganze "Ärger" ging ja erst bei den Schaltnetzteilen los: gleicher 
Strom, aber kleine Kapazität. Und in der Anfangszeit gab es noch keine 
Low-ESR Elkos :-(

Gruß Dietrich

von Rush (Gast)


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MaWin schrieb:
> faselst du immer noch lernresisten und merkbefreit den allergrössten
> Schwachsinn von 1mF/A, bei dem ich mich wirklich frage aus welchem
> idiotischen Lehrwerk der kommen soll, so oft wie dieser Humbug hier
> verbreitet wird.

Danke für die netten Worte!

von F. F. (foldi)


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Hab nun den ganzen Thread verfolgt und ich kann da (noch) nicht mit 
sprechen, aber es zeigt wie weit hier noch die Meinungen von Fachleuten 
auseinander gehen.
Hatte mir ein Buch über Stromversorgung bestellt, weil ich was über 
Schaltnetzteile lernen wollte. Hab noch nicht wirklich viel gelesen, 
aber schon im Anfang stand, dass die meisten Ausfälle an elektronischen 
Geräten mit der Stromversorgung zusammen hingen. Es gab da wohl eine 
Studie dazu.

Für mich ist klar, dass das mit ein Hauptgebiet für das nächste Jahr des 
Lernens sein wird.

Vielen Dank an alle für die wieder mal interessanten Einblicke.

@MaWin
Lass doch das Pöbeln, du hast doch gar nicht nötig.
Dein Wissen und Sachverstand ist hier (gerade für mich) immer 
wünschenswert, aber mit dieser Art machst du alle Sympatie und 
Anerkennung, die man dir entgegen bringen möchte, leider wieder total 
kaputt.
Denke mal, dass du sogar schon etwas älter bist als ich, aber sicher 
hilft dir etwas Sport um deine Aggressionen abzubauen.

Weißt du, ich habe früher geboxt und man hatte es gar nicht nötig sich 
mit irgendwelchen Spinner auseinander zu setzen. Man lies sie links 
liegen.

Bei dir ist es in der Elektronik doch ebenso, da hast du sozusagen den 
"schwarzen Gürtel".
Lass sie doch, wenn sie verbohrt sind und sei doch lieber hilfsbereit 
solchen lernwilligen Leuten (wie mir z.B.) gegenüber.
Das in einem netten Ton und schon wirst du von, "Ach der schon wieder!", 
zum Helden.

von MaWin (Gast)


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> mit irgendwelchen Spinner auseinander zu setzen. Man lies sie links
> liegen

Das funktioniert nicht, denn die Botschaften der Spinner, hier die
grundfalschen 1mF/A, verbreiten sich offenbar wie ein Virus und setzen 
sich fest wie Krätze.

von Carsten R. (kaffeetante)


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Das ist nicht Grundlegend falsch. Wie wir in der Simulation gesehen 
haben wäre ein solch dimensionierter Elko auch hier gerade ausreichend.

Es gehen 3 Größen in die Kapazitätswahl ein: erlaubter Spannungsripple, 
Stromstärke und die Stützzeit (Frequenzahängig). Die Faustformel enstand 
vor eigiger Zeit. Da eine Faustformel eher an Hobbyelektroniker und 
Semiprofis gerichtet ist, hatte man es damals im wesentlichen mit 
Kleinspannungsnetztrafos zu tun. Dafür ist diese Formel passend für die 
damals übliche Spannung und Elektronik. Sie paßt heute auch noch. Man 
sollte nur Ursprung und damt die Grenzen der Anwendbarkeit im Hinterkopf 
behalten.

Wer sch den ganzen Ärger sparen will kann auch einfch ein 
Steckernetzteil kaufen. Damit wäre ein Gerät mit Netzteilschaden auch am 
Schnellsten "reparierbar". Man kann dannnach dem Ausrausch immer noch 
schauen ob es sich lohnt so ein externes Netzteil bei den heutigen 
Preisen zu reparieren. Eber wenn an es als Hobby btrachtet ud Bock druf 
hat hält einen das Aruent ohnehin nicht auf. ;-)

Dietrich L. schrieb:
> Das ist bei 50Hz normalerweise aber kein Problem. Die erforderliche
> Kapazität ist ja proportional zum Strom, und wenn die
> Spannungswelligkeit nicht so sehr groß ist, ist die Kapazität auch
> entsprechend groß.

Gerade in dieser Konstellation sind die Aufladeimpulse ziemlich extrem. 
Die Siebelkos werden ja stoßweise geladen. Darum vermeide ich massiv 
überdimensionierte Elkos.

von MaWin (Gast)


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> Das ist nicht Grundlegend falsch.

Doch.

Es IST grundlegend falsch, von 1mF/A zu sprechen.

Und weil auch du nicht erkennst bzw. nicht erkennen willst,
was daran falsch ist, muss man solche grundfalschen Dinge
klar und deutlich als grundfalsch herausstellen.

Du wirst davon nichts lernen, aber hoffentlich hält man
neue Laien davon ab, mit falschen Weisheiten gross zu werden.

von Harald W. (wilhelms)


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Carsten R. schrieb:

> Das ist nicht Grundlegend falsch. Wie wir in der Simulation gesehen
> haben wäre ein solch dimensionierter Elko auch hier gerade ausreichend.

Dann aber wohl nur zufällig. Und selbst dann glaube ich bei einer
derart niedrigen Wechselspannung nicht daran

> Es gehen 3 Größen in die Kapazitätswahl ein: erlaubter Spannungsripple,
> Stromstärke und die Stützzeit (Frequenzahängig).

Wobei in Deiner "Faustformel" der erlaubte Spannungsripple völlig
ignoriert wird.

> Die Faustformel enstand
> vor eigiger Zeit.

Ja, zur Zeit der Röhrennetzteile mit 250V. Da war ein Spannungs-
ripple von 10V tolerierbar, zumal Elkos damals unverhältnismäßig
teuer waren.

> Da eine Faustformel eher an Hobbyelektroniker und
> Semiprofis gerichtet ist, hatte man es damals im wesentlichen mit
> Kleinspannungsnetztrafos zu tun. Dafür ist diese Formel passend für die
> damals übliche Spannung und Elektronik. Sie paßt heute auch noch.

Bei den heute üblichen Gleichspannungen von 5...24V ist ein
erlaubter Spannungsripple von 10V einfach zu viel.
Gruss
Harald

von Carsten R. (kaffeetante)


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Weder ist es nur zufällig passend noch wird der Spannungsripple 
ignoriert. Der Spannungsripple ist durch den Kontext gegeben, so auch 
die Stützzeit! Setzt man die im genannten Kontext der Entstehung jener 
Faustformel üblichen Werte für Stützzeit und Spannungsripple in die 
10.000 µF Formel ein, deren Richtigkeit ich auch nicht anzweifle denn 
damit wird die Faustformel erst hergeleitet und begründet, so kommt man 
in die Größenordnung von 1.000 µF pro Ampere.

Somit ist die Faustformel nicht grundlegend falsch! Sie ist nur 
nicht universell anwendbar ! Bloß weil es ein Szenario weit jenseits 
des eindeutig definierten Kotextes geben kann, heißt es noch lange nicht 
daß die Aussage grundsätzlich falsch und innerhalb des Kontextes nicht 
anwendbar ist.

Und genau das sage ich ja auch mit dem Hinweis:

Bei Faustformel Kontext beachten!

Sie ist eine vereinfachte Form der 10.000 µF Formel für bestimmte 
Anwendungen, bei der zwei der Variablen durch die in diesen 
Anwendungsfällen üblichen Werte schon vordefiniert werden, mehr nicht!

Harald Wilhelms schrieb:
> Ja, zur Zeit der Röhrennetzteile mit 250V. Da war ein Spannungs-
> ripple von 10V tolerierbar, zumal Elkos damals unverhältnismäßig
> teuer waren.

Genau das sage ich ja auch, wobei man nicht ganz die 10 Volt für die 
Anwendbarkeit braucht, weil die Stützzeit kleiner als 100% der Dauer 
einer Halbwelle ist. So kommt man eher in die Region um die 8 Volt, je 
nach Auslegung mal etwas mehr oder weniger. Ohne detailierten Bauplan 
ist das nur eine Schätzung.

Man kann die Auslegung in zweierlei Hinsicht betrachten. Man benötigt ca 
8 Volt Ripple um die Fausformel anzuwenden. Man erzeugt durch die 
Faustformel einen derartig hohen Ripple, was den Stromflußwinkel weitet 
und die Ladeimpulse dadurch und durch die geringere Kapazität 
entschärft.

Harald Wilhelms schrieb:
> Bei den heute üblichen Gleichspannungen von 5...24V ist ein
> erlaubter Spannungsripple von 10V einfach zu viel.


Auch da sind wir (fast) einer Meinung. Es ist nur die Frage wo die 
Grenze anzusetzen ist. Bei 24 Volt ausgangsseitig einen Spannungsripple 
von deutich unter 10 Volt Am Siebelko zu fordern ist schon eine 
Hausnummer die zu einem sehr kleinen Stromflußwinkel und somit zu sehr 
hohen Ladestromimpulsen führt.

Allerdings muß der Ripple mit zunehmender Spannung steigen um den 
gleichen Winkel beizubehalten. Jenseits der 10 Volt bekommt man aber 
zunehmend thermische Prombleme am Regler, weshalb man den Ripple oft auf 
diese Größenordnung ungfähr begrenzt. Dadurch ist bei analogen 
Netzteilen eine Auslegung in dieser Größenordnung oft konform zur 
Fausformel.

Daß es mit kleineren Spannungen zunehmend kritisch mit der Faustformel 
wird habe ich aber schon längst deutlichst hervorgehoben. Da sind wir 
zweifelsfrei einer Meinung. Die Faustformel wird dadurch nicht falsch, 
sondern man verläßt damit den Kontext der Formel und somit den Bereich 
der in die 10.000er Formel einesetzten Werte.

: Bearbeitet durch User
von Udo S. (urschmitt)


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Carsten R. schrieb:
> Sie ist eine vereinfachte Form der 10.000 µF Formel für bestimmte
> Anwendungen,

Ja genau für 60 Jahre alte Röhrenanwendungen!
Aber wach mal auf, im Zeitalter der 3,3V µC Technik sind 6-10V Ripple 
nicht mehr zeitgemäß.

Aus dem gleichen Grund lernt man in der Fahrschule heutzutage auch nicht 
mehr mit Zwischenkuppeln und Zwischengas zu schalten, seit über 50 
Jahren haben alle Autos synchronisierte Getriebe!

von MaWin (Gast)


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> Somit ist die Faustformel nicht grundlegend falsch!

Doch.

> Sie ist nur nicht universell anwendbar !

Also ist sie keine Faustformel.

Die wenden nämlich vor allem Leute an, die nicht
selber denken und rechnen können. Leute wie du.
Und da kommt dann nur Unfug bei raus.

Daher bewahren wir zukünftige Generationen lieber
vor so einem Unsinn. An deiner Renitenz kann man
offensichtlich nichts ändern, du bist schon verdummt.

von F. F. (foldi)


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MaWin schrieb:
> Daher bewahren wir zukünftige Generationen lieber
> vor so einem Unsinn.

Danke MaWin, ich verstehe dich jetzt besser. Und danke, dass ihr mich 
davor bewahrt. Ich hätte das sonst gern als "Faustformel" genommen.

von Michael_ (Gast)


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MaWin schrieb:
> Die wenden nämlich vor allem Leute an, die nicht
> selber denken und rechnen können. Leute wie du.

Jetzt weiß ich endlich, wo ich mich einordnen muß.
Aber MaWin, es ist noch viel schlimmer! Ich nehm deine gehasste Formel 
nicht einmal.
Wenig Strom - 220µ, mehr Strom - 470µ, nochmehr Strom - 1000µ .....
Ich hatte nie ein Problem damit. In welche Kategorie muß ich denn nu?
Es war schon amüsant, für ein 0815-Problem eine tagelange 
wissenschaftliche Diskussion zu führen.
Es kommt auf die Anwendung an. Und wer das nicht beurteilen kann, der 
kommt eben zu solchen sinnlosen Angstberechnungen an der Grenze des 
machbaren.

von Conny G. (conny_g)


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Also ich fand die Diskussion sehr lehrreich und habe mir einiges dabei 
rausgezogen:

- wenn ich mal nicht rechnen will, gibt es eine Faustformel 10mF/A für 
die Siebelkos
- mit der Rechnung C = ( I * t ) / ∆U kann ich es nachrechnen, komme 
aber auch nicht genauer hin, weil es um Sinusbögen geht und nicht um ein 
Rechteckssignal
- ergo gehen die meisten von dieser Faustformel oder einer Schätzung 
aus, keiner rechnet ein Sinus-Integral der Ladung oder sonstwas... (hab 
ich in einer anderen Forumsdiskussion hier aber auch schon gefunden :-)
- man rechnet besser mit der Spitzenspannung und nicht mit der 
Effektivspannung, die beim Trafo angegeben ist
- es gibt einen pulsartigen Stromfluss am Trafo durch den Siebelko, der 
umso stärker/steiler wird je größer der Siebelko ist
- deshalb sollte der Siebelko lieber nicht maximal Ripple filtern, 
sondern ein guter Kompromiss zwischen Ripple-Filter, der Trafobelastung 
und der benötigten Spannung nach Filter sein
- am besten 10% Netzunterspannung, Elko-Toleranz, 
Brückengleichrichterpsannung und die Spannung des Spannungsregler 
einrechnen
- es ist nicht davon auszugehen, dass man aus dem Trafo die max. 
angegebene Leistung bekommt, u.a. wg. o.g. Pulsladung des Elkos.
- wenn man also an diese Leistungsgrenze kommen wird, besser genauer 
nachrechnen oder den Trafo eine Nummer größer

Das sind doch alles prima Learnings, mehr wollte ich ja gar nicht :-)

von Michael_ (Gast)


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Conny G. schrieb:
> - es gibt einen pulsartigen Stromfluss am Trafo durch den Siebelko, der
> umso stärker/steiler wird je größer der Siebelko ist

Besser, gemächlige Ladung durch 50/100Hz . Da gibt es keinen "Puls".
Für Unkundige war es sicher lehrreich.

von MaWin (Gast)


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> wenn ich mal nicht rechnen will, gibt es eine Faustformel 10mF/A für
> die Siebelkos

Schon schlecht, wenn nicht mal die 'Faust'Formel stimmt.
Es sind 10mF pro Ampere pro Vripple, das wusste du in Beitrag
Beitrag "Re: Berechnung Trafo-Kondensator"  noch.

> ergo gehen die meisten von dieser Faustformel oder einer Schätzung aus

Nein, nur Laien die nicht rechnen können.

> keiner rechnet ein Sinus-Integral der Ladung oder sonstwas

Doch, man rechnet erst mal per Taschenrechner schlechteste 
(Normalbelastung bei 10% Netzunterspannung) und beste (Leerlauf bei 10% 
Netzüberspannung) Daten, und simuliert dann in Spice (lässt also exakt 
rechnen).

von MaWin (Gast)


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Hier steht eigentlich alles wichtige drin
http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/HB206-D.PDF
was auch die Industrie so berücksichtigt.

von Conny G. (conny_g)


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Cooles Dokument, danke! Gleich gebookmarked.

von F. F. (foldi)


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MaWin schrieb:
> Hier steht eigentlich alles wichtige drin
> http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/HB206-D.PDF
> was auch die Industrie so berücksichtigt.

Vielen Dank, MaWin!
Vielleicht sollte ich dich erstmal fragen, bevor ich mir ein Buch kaufe. 
Denn ein Buch hätte ich mir sparen können, durch dieses PDF. :-)
Aber es ist eine sehr gute Ergänzung.

Ich hatte dir schon mal geschrieben, leider hast du nicht geantwortet.
Vielleicht schickst du mir mal deine Email Adresse?
Würde mich immer mal gern mit dir austauschen. Dann wirst du auch 
schnell feststellen, dass ich nicht so ein Depp bin, wie du wohl anfangs 
dachtest.
Vielleicht hab ich ja auch mal einen nützlichen Hinweis für dich.

@all
Aber auch die hier anwesenden Teilnehmer trugen viel bei. Dieses Mal 
waren auch wieder die Crème de la Crème hier vertreten. Von Abdul, 
Harald, Udo, MaWin und noch einigen anderen (denke, die die ich noch 
zusätzlich meine, wissen wie sehr ich sie schätze) lese ich immer nur 
gute und aussagekräftige (und richtige) Beiträge.
Über die anderen lohnt es nicht zu reden.
Vielen Dank an all diese Leute, die mir (auch wenn sie es nicht immer 
wissen) schon sehr viel geholfen haben.

: Bearbeitet durch User
von Carsten R. (kaffeetante)


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Udo Schmitt schrieb:
> Ja genau für 60 Jahre alte Röhrenanwendungen!
> Aber wach mal auf, im Zeitalter der 3,3V µC Technik sind 6-10V Ripple
> nicht mehr zeitgemäß.

Was soll der Unfug? Exakt das habe ich selbst deutlichst hervorgehoben. 
Ebenso den Hinweis auf den zeitlichen Ursprung der Formel. Ich habe ganz 
genau darauf hingewiesen daß sie für genau diese Zwecke nicht gedacht 
ist! Du argumentierst so, als ob ich gegenteiliges behauptet hätte. Sie 
ist anwendbar für Schaltungen jener Bauart, aber bei weitem nicht nur 
für Röhrenanwendungen. Ungeachtet des Alters ist sie immer noch gültig 
für Geräte welche nach jenen Prinzipien ausgelegt werden, warum man auch 
immer dies tun wollen würde.

Ein analoges Trafonetzteil im oberen Kleinspannungsbereich auf einen 
Ripple erheblich unter 8 Volt, also in Richtung 1-2 Volt auszulegen ist 
nicht modern sondern einfach grundlegend falsch. Die Gründe hatte ich 
beschrieben und wurden völlig ignoriert! Die Verfechter der Fraktion 
"möglichst dicker Elko", die teilweise den Anderen in ihrer Anmaßung die 
Fähigkeit zu denken absprechen, haben trotz deutlichster Warnung 
diesbezüglich diese Problematik in keinster Weise bedacht. Das grenzt 
schon an Vorsatz. Nicht einer der Weisen Herren hat auch nur im 
geringsten auf dieses Argument reagiert!

Es wir einfach nur behauptet die Faustformel sei grundsätzlich 
Schwachsinn, ohne jede Begründung, obwohl man rechnerisch im genannten 
Kontext auf die selben Werte mit beiden Formeln kommt. Man kann jene 
Probleme durch Verwendung eines weichen Trafos mildern und somit den 
Ripple in der Auslegung etwas weiter senken. Dadurch wird das Problem 
aber nicht gelöst, sondern nur die Grenze verschoben.

Wer mit dem Szenario 3,3 Volt und 6-10 Volt Ripple argumentiert blickt 
in die falsche Richtung. An dieser stelle ist, solange nicht besondere 
qualitativen Anforderungen bestehen, das Konzept eines analog geregelten 
Trafonetzteils generell in Frage zu stellen. Und erspart mir jetzt bitte 
das: "Bei Schaltnetzteilen gilt die Faustformel aber nicht." Das hat 
nämlich auch niemand behauptet.

MaWin schrieb:
>> Somit ist die Faustformel nicht grundlegend falsch!
>
> Doch.

Gibt es auch etwas mehr dazu als nur ein doch? Irgend ein Argument 
vielleicht?

>> Sie ist nur nicht universell anwendbar !
>
> Also ist sie keine Faustformel.

Faustformeln sind oftmals Vereinfachungen auf Kosten der Genauigkeit und 
oftmals für eine ausgewählt betrachtete Teilproblematik, was erst die 
Vereinfachung ermöglicht. Dies wird in Kauf genommen wenn die 
Abweichungen in dem Bereich für den die Formel gadacht ist hinreichend 
genau bleibt. Die Forderung nach universeller Präzision, insbesondere 
gerade für die Bereiche für die die Formel nicht gedacht ist, setht im 
Widerspruch zum grundlegenden Gedanken einer Faustformel.

> Die wenden nämlich vor allem Leute an, die nicht
> selber denken und rechnen können. Leute wie du.
> Und da kommt dann nur Unfug bei raus.

Das Denken laß mal meine Sorge sein und gewöhne Dir mal eine Ton an der 
dem Forum angemessen ist. Bislang kam von Deiner Seite nur Ignoranz 
gegenüber den Argumenten und selber kamen von Dir nur unbelegte 
Behauptungen.

Michael_ schrieb:
> Conny G. schrieb:
>> - es gibt einen pulsartigen Stromfluss am Trafo durch den Siebelko, der
>> umso stärker/steiler wird je größer der Siebelko ist
>
> Besser, gemächlige Ladung durch 50/100Hz . Da gibt es keinen "Puls".
> Für Unkundige war es sicher lehrreich.

@Conny

genau so ist es!

@ Mchael

Das ist ein häufig gemachter Fehler.

Beispiel:

Wir nehmen die Eingangs genannten 12 Volt für einen Trafo an. Mit 10 % 
Überspannnung kommen wir auf 13,2 Volt. Die Spitzenpannungspannung 
beträgt 18,67 Volt. Bei einer Auslegung mit einem "dicken Elko" auf 
einen Ripple von einem Volt wird dieser nur dann geladen wenn die 
Trafospannung von 17,67 auf 18,67 steigt. Nach dem Zenit wird nicht mehr 
geladen Die negative Halbwelle verhält sich analog, nur mit geänderten 
Vorzeichen. Der Stromflußwinkel beträgt ca 18.8 Grad, daß ist nur etwas 
mehr als ein zehntel einer Halbwelle. Der Ladestrom beträgt alo grob das 
zehnfache des Laststroms im Mittel wobei er kurzzeitig sogar noch höher 
in kann!

: Bearbeitet durch User
von Carsten R. (kaffeetante)


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Ich stelle jetzt mal eine sehr gezielte Frage zu etwas das einfach 
behauptet aber nicht bgründet wurde.

Warum ist ein Ripple von 6-10 Volt nicht hinnehmbar und warum soll er so 
klein sein?

Die Argumente die dann kommen, falls überhaupt welche kommen, sollte man 
dann bei der Betrachtung im Kontext der gesammten Netzteilschaltung 
sehen und nicht nur punktuell an einem Ort betrachten.

von F. F. (foldi)


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Zu der Faustformel im Allgemeinen möchte ich noch was sagen.
Ich hatte in der Ausbildung gelernt, will man ein Gewinde schneiden, so 
soll man für den Bohrerdurchmesser die Fausformel
nehmen. Das geht aber ab einem größerem Gewinde auch nicht mehr.
Faustformel sind gut und machen das Leben leichter.
Aber MaWin hat recht, man darf einem Anfänger nicht sagen, dass das Usus 
sei.

von Carsten R. (kaffeetante)


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Doch das geht schon wenn man genau sagt für welchen Bereich / welche 
Anwendung diese Fausformel gedacht ist.

Und nun heißt es wieder: OMG! Man muß sich eine Einschränkung merken! 
Das geht schief!

An dieser Stelle solle man kurz in sich gehen und fogende Frage stellen. 
Ist jemand, der nicht in der Lage ist sich einen einfachen Kontext einer 
vereinfachenden Fausformel zu merken, in der Lage sich die vollständige 
exakte Formel zu merken und diese korrekt anzuwenden? Daran erkennt man 
aber auch daß eine Faustformel nur dann Sinn macht, wenn die damit 
verbundenen Einschränkungen nicht komplexer sind als die Originalformel.

Umgekehrt gefragt:

Wer kennt die exakte universell anwendbare Formel für den 
Bohrdurchmesser?

Auch die 10 mF formel ist nicht univerell gültig. Sie ist auch nur 
eine Vereinfachung und kommt auch irgendwann an ihre Grenzen. Dann kommt 
man aber auch mit dr Faustformel nicht weiter, da sie ja aus der Anderen 
hergeleitet wurde. Sich immer ohne nachzudenken auf diese 10-mF-Formel 
zu verlassen führt auch zu Fehlern.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Vor 60 Jahren war aber 3,3V-Technik nicht vorhersehbar, daher konnte 
damals auch niemand den Wirkbereich der Faustformel exakt so definieren, 
daß es für die Technik 16-jähriger heutiger AVR-Jünger ausreichend 
gewesen wäre.

von MaWin (Gast)


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> Was soll der Unfug?

Deiner ? Das fragen wir uns auch.

> Warum ist ein Ripple von 6-10 Volt nicht hinnehmbar

Weil über 5.77V Ripple die Schaltung aussteigt, sie also bei 10V Ripple 
schlicht nicht funktioniert und bei 6V Ripple nur wenn die Netzspannung 
relativ hoch ist.

von Udo S. (urschmitt)


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F. Fo schrieb:
> Das geht aber ab einem größerem Gewinde auch nicht mehr.
> Faustformel sind gut und machen das Leben leichter.
> Aber MaWin hat recht, man darf einem Anfänger nicht sagen, dass das Usus
> sei.

In das Beispiel hier übertragen ist diese 'alte' Faustformel 1000µ/A wie 
eine Gewindevorbohrformel, die erst bei Gewinden ab 15mm funktioniert, 
unglücklicherweise werden aber heutzutage fast alle Zuhause 
geschnittenen Gewinde im Bereich 3 - 10mm liegen.

Faustformeln sind da etwas schnell zu überschlagen, man sollte aber den 
Hintergrund kennen wie sich die Faustformel herleitet.

Und Faustformeln weiterzuverbreiten, die einfach für 99% der Anwendungen 
schlicht falsch sind ist völliger Blödsinn, und weil MaWin schon seit 
mind. 5 Jahren dagegen anrennt wie der selige alte Don Quijote ist er 
nicht mehr allzu geduldig.

Aber unter der rauen Schale... MaWin hat hier schon geduldig Leuten 
einen 2. und 3. Schaltplan gemalt, wo ich gesagt hätte Junge lern erst 
mal Grundlagen und überlege dir erst was du willst.

von Harald W. (wilhelms)


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Udo Schmitt schrieb:

> In das Beispiel hier übertragen ist diese 'alte' Faustformel 1000µ/A wie
> eine Gewindevorbohrformel, die erst bei Gewinden ab 15mm funktioniert,
> unglücklicherweise werden aber heutzutage fast alle Zuhause
> geschnittenen Gewinde im Bereich 3 - 10mm liegen.

Gutes Beispiel! :-)
Gruss
Harald

von MaWin (Gast)


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> Zu der Faustformel im Allgemeinen möchte ich noch was sagen.
> Ich hatte in der Ausbildung gelernt, will man ein Gewinde schneiden, so
> soll man für den Bohrerdurchmesser die Fausformel
> 0,8 x Durchmessernehmen. Das geht aber ab einem größerem Gewinde auch
> nicht mehr.

Siehste.

Und ich kenne Durchmesser - Steigung = Kernloch,
und das passt bei Regelgewinden immer.

> Faustformel sind gut und machen das Leben leichter.

Man muss bloss die richtige nehmen.

von Carsten R. (kaffeetante)


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MaWin schrieb:
>> Was soll der Unfug?
>
> Deiner ? Das fragen wir uns auch.

Nein. Den Unfug meine Aussagen auf 3,3 Volt Technik anzuwenden um zu 
zeigen daß sie hier nicht greifen und mir implizit zu unterstellen ich 
hätte die Faustformel als optimale Lösung für solch niedrige Spannungen 
präsentiert, entgegen der Tatsache daß ich das genaue Gegentei 
geschrieben habe.

Noch einmal zum Zweifelsfreien Verständnis.

Die Faustformel wird hergeleitet und begründet aus der 10 mF Formel, 
indem man zwei Variablen fixiert. In dem Bereich wo die Variablen nahe 
den Kontanten liegen kommen laufen die Formel daher bis auf geringe 
Abweichungen auf das selbe hinaus. Das ist mathematischr Fakt. Je weiter 
die Variablen sich von den Konstanten abweichen, um so schlechter paßt 
die Faustformel. Daher gibt es einen einen Berich in dem die Faustformel 
identisch mit der 10 ,F formel und somit optimal ist.

Mit sinkenden Spannungen geht das dann über von optimal passend, über 
sehr gut, gut, befriedigend, suboptimal , schlecht bis hinab zu: "ist 
totaler Käse". Das es eine Käsezone gibt habe ich nie bestritten sondern 
betont damit man weiß wo sie ist. Aus der Existenz der Käsezone, deren 
Lage man sogar berechnen kann, zu folgern daß die Formel generell für 
alle Bereiche Mist ist, ist mathematisch, oh wunder auch ich kann 
rechnen, falsch. Oberhalb der Grauzone vehalten sich die Formeln sehr 
ähnlich!

MaWin schrieb:
> Weil über 5.77V Ripple die Schaltung aussteigt,

Warum sollte sie? Wo kommt dieser Unsinn her? Der ripple erreicht die 
Schaltung gar nicht! Es geht um den Ripple zwischen Gleichrichter und 
vor dem Regler, nicht um den Ripple hinter dem Regler bei der Schaltung. 
Selbst ein Antiker 7805 hat eine ripple rejection ratio von minimal 62 
dB bis hin zu 78 dB typisch. Hast Du überhaupt eine Vorstellung was 62dB 
aus dem Ripple von 10 Volt worst-case machen? Was da noch übrig bleibt 
liegt nicht einmal mehr in der Milivolt-Liga und geht in den meisten 
Schaltungen in der laod-regulation durch Lastwechsel völlig unter.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Naja, hi hi, haben wir nicht alle unsere Faustformeln - gerne auch für 
bekannte Forumsgestalten ;-))

von Carsten R. (kaffeetante)


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Udo Schmitt schrieb:
> Faustformeln sind da etwas schnell zu überschlagen, man sollte aber den
> Hintergrund kennen wie sich die Faustformel herleitet.

Ich bin da genau deiner Meinung! Nichts anderes sage ich.

von Udo S. (urschmitt)


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Carsten R. schrieb:
> Selbst ein Antiker 7805 hat eine ripple rejection ratio von minimal 62
> dB bis hin zu 78 dB typisch. Hast Du überhaupt eine Vorstellung was 62dB
> aus dem Ripple von 10 Volt worst-case machen?

Sorry Junge aber das ist so völlig am Thema vorbei!
Wenn während dem Ripple die minimale Eingansgspannung des Reglers 
unterschritten wird, dann ist der "ripple rejection ratio"  des Reglers 
genau 0dB!
Und genau darum geht es.
Ist irgendwie schon wieder ein Beispiel von Diskutieren mit 
Schlagwörtern ohne sich überlegt zu haben was das genau bedeutet!

Und in dem Beitrag vom TO ging es auch um 5V und nicht um 150V 
Röhrentechnik!

Lass es doch jetzt einfach gut sein :-(

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


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Carsten R. schrieb:

> Aus der Existenz der Käsezone, deren
> Lage man sogar berechnen kann, zu folgern daß die Formel generell für
> alle Bereiche Mist ist, ist mathematisch, oh wunder auch ich kann
> rechnen, falsch.

Innerhalb dieser Käsezone liegen aber 80...90% aller typischen
Elektronikschaltungen. Mit Tendenz nach 95%.
Gruss
Harald

von Carsten R. (kaffeetante)


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Ich weiß schon was es bedeutet. Wir diskutieren darüber wie groß der 
Ripple sein darf. Daß ich den Trafo nicht so niedrig auslege, daß bei 
besagtem Ripple nicht die Minimalspannung des Reglers unterschritten 
wird ist selbstverständlich.

Hier sind zwei Sachen zu Trennen.

Generell ist ein Ripple von 10 Volt kein Problem solange die 
Mindestspannung nicht unterschritten wird.

Die Faustformel führt wie beschrieben zu einem Ripple unterhalb von 10 
Volt, ehr 6-8 Volt. Ein Trafo der diese Spannungsreserve nicht hat 
verursacht einen sehr kleinen Stromflußwinkel.

von F. F. (foldi)


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Udo Schmitt schrieb:
> In das Beispiel hier übertragen ist diese 'alte' Faustformel 1000µ/A wie
> eine Gewindevorbohrformel, die erst bei Gewinden ab 15mm funktioniert,
> unglücklicherweise werden aber heutzutage fast alle Zuhause
> geschnittenen Gewinde im Bereich 3 - 10mm liegen.

Nein Udo, das funktioniert ab größeren Gewinden  nicht  mehr. Da 
musst du größer bohren. Auch ist Kernloch nicht gleich Bohrloch, denn 
beim Schneiden des Gewindes quetschen sich die neu geschnittenen Flanken 
zur Mitte des Bohrlochs hin. Deshalb muss man immer etwas größer bohren.

Nimm mal M16 (ich muss sowas machmal mit einer Handbohrmaschine bohren - 
ich weiß, ihr werdet jetzt denken, "Du arme Sau!", und das bin ich dann 
auch)und versuche mal einen Gewindeschneider in das Kernloch zu 
bekommen, wenn du das mit 12,8 gebohrt hast. Viel Spaß dabei. Ich würde 
da eher 14,5 nehmen und das hält allen Belastungen Stand, wenn es nicht 
nur drei Gewindegänge sind.

Auf jeden Fall kann man MaWin definitiv nachsagen, dass er neben seinem 
immensem Wissen auch nie irgendeinen Mist erzählt.


@MaWin
Dass du das wusstest, ist mir klar. "... wenn man eine Drehmaschine hat, 
dann ist alles rund was man macht ..." Das werde ich nie mehr vergessen.
Das war ein sehr schöner Austausch, in dem dazugehörigen Thread.

von Harald W. (wilhelms)


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F. Fo schrieb:

>> eine Gewindevorbohrformel, die erst bei Gewinden ab 15mm funktioniert,

> Nein Udo, das funktioniert ab größeren Gewinden  nicht  mehr.

Du hast do falsch verstanden. Es handelt sich hier um eine
f i k t i v e  Faustformel, nicht um eine echte.
Gruss
Harald

von F. F. (foldi)


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Harald Wilhelms schrieb:
> F. Fo schrieb:
>
>>> eine Gewindevorbohrformel, die erst bei Gewinden ab 15mm funktioniert,
>
>> Nein Udo, das funktioniert ab größeren Gewinden  nicht  mehr.
>
> Du hast do falsch verstanden. Es handelt sich hier um eine
> f i k t i v e  Faustformel, nicht um eine echte.
> Gruss
> Harald

Asoooo!

:-)

von Gerhard W. (gerhard86)


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Carsten R. schrieb:
> Die Faustformel wird hergeleitet und begründet aus der 10 mF Formel,
> indem man zwei Variablen fixiert. In dem Bereich wo die Variablen nahe
> den Kontanten liegen kommen laufen die Formel daher bis auf geringe
> Abweichungen auf das selbe hinaus. Das ist mathematischr Fakt.

Ja, das ist mathematischer Fakt aber völlig nutzlos. Siehst du nicht 
dass sich die akzeptablen Rippelspannungen je nach Anwendung um 
Größenordnungen unterscheiden, und damit extrem weit davon entfernt sind 
irgendwie als Konstante angenähert werden zu können. Und wie kompliziert 
ist denn überhaupt C=Q/U=I*t/U dass man stattdessen eine Faustformel 
bräuchte.

von Carsten R. (kaffeetante)


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Udo Schmitt schrieb:
> Sorry Junge aber das ist so völlig am Thema vorbei!

Das es etwas daneben war, habe ich auch gemerkt. Ich bin da einem 
Mißverständnis aufgesessen. War da etwas in Eile und habe das unpräzise 
"die Schaltung steigt aus" auf die zu versorgende Schaltung bezogen. Das 
Netzteil steigt ja nicht aus. Ein " Die Ausgangsspannung bricht ein wenn 
die Spannung vor dem Regler unter die minimale Spannung fällt" wäre 
genauer gewesen. Diese sebstverständliche Weisheit kommt aber nicht zum 
tragen, wie die überschlägige Simulation gezeigt hat. Daher kam das 
Szenario nicht in Frage.

Es laufen derzeit 3 Themen durcheinander. Man sollte also aufpassen was 
sich worauf bezieht.

Die 10 Volt Ripple sind eine sehr grobe obere Worstcaseabschäzung die 
bei der Fausformel nie erreicht wird. Trotzdem ist dies kein Problem für 
den Regler wenn die ganze Schaltung danach ausgelegt wird, das heißt der 
Trafo muß dazu natürlich auch passend gewählt sein. Prinzipiell ist es 
also machbar. Geht es sogar im unrealistischen Wortstcase, so geht es 
auch mit den real niedrigeren Werten. Ich sagte nicht: Legt die 
Schaltung ungeachtet des Trafos und seiner Spannung auf 10 Volt Ripple 
aus und es wird funktionieren. Das ist natürlich Schwachsinn! Da stimme 
ich vollkommen zu. Die Trafospannung muß schon in einer passenden 
Relation zur Ausgangsspannung stehen. Das wurde aber erstens schon 
gesagt und zweitens gilt das auch für die präzisere Auslegung mit der 10 
mF Formel bei kleinerem Ripple, nur mit einem etwas anderen 
Zahlenverhältnis, aber den gleichen Prinzipien unterworfen. Es ist 
leichter einen Trafo mit höherer Spannung zu wählen als die Folgen eines 
kleinen Stromflußwinkels vorauszuberechnen ohne präzise 
Detailinformationen über den Trafo zu haben.

Bei Anwendung der Fausformel hat man einen kleineren Ripple. Durch die 
Worstcaseabschätzung wurde gezeigt, daß man damit eine Schaltung 
funktionsüchtig auslegen kann, dazu gehört auch die Auswahl eines 
geeigneten Trafos. Niemand behauptet daß dies die universelloptimale 
Strategie ist, aber es führt zu funktionstüchtigen Lösungen mit 
überschaubaren und vorhersagbaren / berechenbaren (Abwärme)Problemen. 
Hohe Ladeimpulse sind da etwas anspruchsvoller. Ich stelle die 
Faustformel nicht als Mittel der Wahl dar. Es ist ein altes Konzept das 
aber zu funktionierenden Lösungen führt, zum Preis einer vergleichsweise 
hohen Trafospannung in Relation zur Ausgangsspannung insbesondere bei 
sehr kleinen Ausgangsspannugen.

Thema 3 ist die aktuelle Anwendung beim gegebenen Trafo. Das das knapp 
ist, da waren wir uns alle sehr schnell einig. Die überschlägige 
Simulation hat aber gezeigt daß es funkioniert, vorausgesetzt der Trafo 
kann den Strom liefern ohne in der Spannung stark einzubrechen. Sollte 
das aber der Fall sein, so könnte ein größerer Kondensator auch nicht 
mehr voll ausgenutzt werden, da diese Auslegung wie unbestritten 
festgestellt werde, mit höheren Ladeimpulsströmen einhergehen würde, was 
der Trafo dann ja gerade nicht zu leisten vermag ohne noch stärker mit 
der Spannung einzubrechen. Der Trafo wäre also generell grenzwertig 
geeignet.

Ohnehin, wenn wir professionelle Maßstäbe ansetzen wollen, kommen wir um 
eine Aussage nicht herum. Für gewöhnlich legt man ein Netzteil gemäß der 
Anforderungen aus und wählt dementsprechend den Trafo und nicht 
umgekehrt. Bei fester Frequenz unterscheiden sich nun beide Formeln nur 
durch den Ripple. Das Auslegungsverfahren folgt dem gleichen Schema. Um 
die Beiden Methoden zu unterscheidend zu vergleichen wäre es daher 
erforderlich mal eine feste Vorgabe für den Ripple zu machen. Soll 
euerer Meinung nach bei der Netzteilkonstruktion auf 1, 2, 3, 4, Volt 
ausgelegt werden?

Keine der beiden Formeln ist dazu gedacht um aus aus einem beliebig 
ungeeigneten Trafo den man gerade herumfliegen hat ein Netzteil zu 
zaubern, welches Spannungen und Ströme jenseits der Möglichkeiten des 
Trafos liefert. Das geht nicht. Man kann nur durch Erhöhen der Kapazität 
und dem damit verbundenen niedrigeren Ripple die maximal erzielbare 
geregelte Spannung etwas erhöhen. Das ist ebensowenig generell falsch, 
führt aber früher oder später zu denanderen genannten Problemen. 
Letztlich ist es ein Tradeoff je nach Prioritäten.

F. Fo schrieb:
> Auf jeden Fall kann man MaWin definitiv nachsagen, dass er neben seinem
> immensem Wissen auch nie irgendeinen Mist erzählt.

Das ist wahrlich übertrieben. Alle verallgemeinrungen sind  falsch ;-) 
Wenn ich nun ein Gegenbeispiel anbringe wäre das aber etwas off topic., 
kann ichaber machen falls es erwünscht ist.

von Carsten R. (kaffeetante)


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Gerhard W. schrieb:
> Ja, das ist mathematischer Fakt aber völlig nutzlos. Siehst du nicht
> dass sich die akzeptablen Rippelspannungen je nach Anwendung um
> Größenordnungen unterscheiden, und damit extrem weit davon entfernt sind
> irgendwie als Konstante angenähert werden zu können. Und wie kompliziert
> ist denn überhaupt C=Q/U=I*t/U dass man stattdessen eine Faustformel
> bräuchte.

Natürlich sehe ich das, sonst hätte ich die jeweiligen Bereiche und die 
Übergänge nicht benennen können, also die Bereiche in denen die 
Ripplespannung zur Faustformel passen und die Bereiche in denen dies 
nicht der Fall ist.

Die Frage ist: Was ist akzeptabel. Ein 6er oder 8er Ripple ist nicht per 
Definition inakzeptabel. Aber es macht einen Unterschied ob ich ein 
Netzteil Plane und dafür passend einen Trafo wähle oder ob ich 
irgendeinen herumfliegenden Trafo nehme und daher nur einen begrenzten 
Spielraum habe. So kann man ein Netzteil basteln. Wenn man es aber plant 
und auslegt hat man weit mehr Kontrolle darüber was ein akzeptabler 
Ripple ist.

Ich bin kein Verfechter der Faustformel auf Teufel komm raus. Ich bin 
nur dagegen sie generell zu verteufeln. Und es geht nicht nur darum die 
Formel um eine Variable zu kürzen. Eigentlich sind es mit zwei 
variablen, aber die Frequenz ist vom Netz bestimmt. Die "Konstante" hat 
einen Effekt in dem Spannungsberich für den die Formel gedacht ist. Man 
liegt durch eine solche Auslegung im Trade-off-Bereich zwischen Abwärme 
durch hohe Spitzenspannung das Trafos und hohen Ladestromimpulsen durch 
einen kleinen Stromflußwinkel. Natürlich ist da Spielraum. Egal welche 
Formel / Ripple man verwendet, man sollte sich bewußt sein, daß an sich 
zwischen diesen beiden "Polen" am Besten auf neutralem Gebiet aufhält in 
dem keine der beiden Einflüsse überhand nimmt.

Bislang wurde das völlig ignoriert! Dabei sind sowohl Überhitzungen als 
auch hohe Ladestromimpulse für zahlreiche Defekte und Störungen 
verantwortlich. Während man der "Abwärme durch Spannungsdifferenz" 
Beachtung schenkt, wird das andere Thema stark vernachlässigt. Auch das 
kann zu serienmäßigem Netzteilsterben führen. Der hier propagierte 
niedrige Ripple hat uns schon hunderte von Euros gekostet trotz 
fachmännischer Reparatur. In solchen Fällen ist es die Auslegung auf 
niedrigem Ripple, welche inakzeptabel ist. Es muß passen und dazu muß 
man wissen was man tut.

Harald Wilhelms schrieb:
> Innerhalb dieser Käsezone liegen aber 80...90% aller typischen
> Elektronikschaltungen. Mit Tendenz nach 95%.

Das ist etwas übertrieben. Man kann vielleicht 80% der Schaltungen 
anders als die Fausformel auslegen, muß es aber nicht. Mit Käsezone 
meine ich, daß es schlecht bis gar nicht funktioniert, was durch die 
aufgestellte Hierarchie eindeutig ist.

Wenn man den Trafo passend wählt und nicht das Netzteil um einen gerade 
herumfliegenden Trafo herumbaut kann man ohne Klimmzüge auch mit der 
antiken Auslegung weite Bereiche voll funktionstüchtig abdecken.

Da manche Regler eingangsseitig nur bis ca 35 Volt gehen, setze ich dies 
mal als Grenze an. Es gibt auch Modelle die höher gehen. Sei daß nun die 
Spitzenspannung bei 10% Überspannung. Gehen wir nun rund 20% runter 
landen wir bei ca 28 Volt bei Netzunterspannung (ok das ist etwas 
gerundet). Wir geben dem Regler mindestens 3 Volt zum Regeln. Dann wären 
wir bei 25 Volt. Wir unterstellen einen Ripple von 8 Volt und liegen 
somit bei 17 Volt. Bis dahin kommen wir mit der antiken Auslegung 
problemlos. Nach unten geht es ohne Klinmzüge beispielsweise mit dem 
LM317 bis ca 1,25. Der Trafo wird entsprechend bezüglich der Spannung 
anders ausgewählt. Es ist also ein leichtes den Bereich von 1,25 bis 17 
Volt abzudecken. Der Bereich läßt sich noch ein Stück nach oben 
erweitern.

Ich frage mich wo die tendentielen 95% Prozent der Elektronikschaltungen 
liegen sollen, auf die diese Auslegung nicht anwendbar sein soll, wenn 
nicht zwischen 1.25 bis 17 Volt? Diesen Berich kann man so Abdecken, 
auch wenn man es nicht muß. Mir scheint ihr baut wirklich die Netzteil 
um irgendwelcheTrafos gerum anstatt die Trafos passend zuwählen.

Wir reden hier jedenfalls nicht von Käse sondern schlimmstanfalls von 
suboptimal bezüglich der Effizienz / Abwärme. Um das zu klären müßte man 
da noch ins Detail gehen, ist hier aber nicht das Thema

: Bearbeitet durch User
von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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MaWin hat auch schon mehrmals Blödsinn geschrieben. Aus dem Kopf habe 
ich allerdings kein Beispiel. Es bleibt einem halt so eine Erinnerung...

Natürlich hat er meist recht (Seine umfangreiche Sachkenntnis kann man 
nicht bestreiten), aber eben nicht "Recht" per se. Und das verwechselt 
er leider öfters.

Mist schreibt doch jeder mal.

von Gerhard W. (gerhard86)


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Carsten R. schrieb:
> Man
> liegt durch eine solche Auslegung im Trade-off-Bereich zwischen Abwärme
> durch hohe Spitzenspannung das Trafos und hohen Ladestromimpulsen durch
> einen kleinen Stromflußwinkel. Natürlich ist da Spielraum. Egal welche
> Formel / Ripple man verwendet, man sollte sich bewußt sein, daß an sich
> zwischen diesen beiden "Polen" am Besten auf neutralem Gebiet aufhält in
> dem keine der beiden Einflüsse überhand nimmt.

Dann könntest du dir evtl eine bessere Faustformel ausdenken, für einen 
bestimmten Stromflusswinkel kann man ja die Rippelspannung prozentual 
festlegen ;-). Die Formel wäre dann von Trafospitzenspannung und Strom 
abhängig, für 20% Rippel am B4-Gleichrichter zB 
C=I*10ms/(0.2*Û)=50mF*I/Û, oder ca 35mF*I/Ueff.

von F. F. (foldi)


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Abdul K. schrieb:
> MaWin hat auch schon mehrmals Blödsinn geschrieben. Aus dem Kopf habe
> ich allerdings kein Beispiel. Es bleibt einem halt so eine Erinnerung...
>
> Natürlich hat er meist recht (Seine umfangreiche Sachkenntnis kann man
> nicht bestreiten), aber eben nicht "Recht" per se. Und das verwechselt
> er leider öfters.
>
> Mist schreibt doch jeder mal.

Das mag ich immer an dir so besonders. Leben und leben lassen.
Dann muss ich das noch mal anders sagen. Ich habe noch keinen Mist von 
ihm gelesen.
Klar jeder schreibt mal irgendwas falsches. Entweder weil er es nicht 
besser weiß oder weil er selbst was falsch verstanden hat.

von Carsten R. (kaffeetante)


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@ Gerhard

So in etwa mache ich es auch. Ich folge nicht sklavisch der Faustformel. 
Das wäre auch falsch. Ich nutze sie als erste Orientierung, da sie einen 
brauchbar hohen Ripple erzeugt, wenn auch nicht optimal. Auch wenn man 
theoretisch fast beliebige Trafos machen kann, sind bestimmte Spannungen 
gängig verfügbar. Die Trafos passen also ohnehin selten perfekt zu den 
Formeln. Manchmal ist es knapp und manchmal liegen Reserven brach. Dann 
passe ich die Auslegung an wenn ich nichts Besseres zu tun habe oder es 
notwendig wird.

Wenn ich dabei den Ripple mittels dickem Elko unter 15 % der 
Spitzenspannung drücken muß um die Mindestspannug vor dem Regler zu 
halten, das entspricht ca. einem Winkel von 30 Grad, stelle ich die 
Eignung des Trafos für die gestellte Aufgabe in Frage und rechne noch 
einmal genau nach. Bei der Fausformel komme ich selten in diese 
Verlegenheit, habe dafür aber gerade bei kleinen Ausgangsspannungen 
unnötig hohe Reserven. Den Winkel noch weiter zu strecken wird zunehmend 
schwierig. Da die Netzunterspannung nur eine Ausnahmesituation ist, darf 
der Winkel in diesem Ausnahmeszenario auch mal unter 30 gehen, solange 
die Spannung vor dem Regler noch gehalten werden kann.

Die 30 Grad sind auch nicht "die perfekte Lösung" sondern ein Kaliber 
nach dem ich mich orientiere und das leicht zu merken ist (15% = 30 
Grad).

Soll es wirklich professionell werden, so gebe ich MaWin natürlich 
recht. Da ist eine möglichst genaue Simulation ohne Vereinfachung 
angezeigt. Für meine Bedürfnisse reicht meist eine stabil 
funktionierende Lösung die nicht in allen Belangen perfekt zu sein 
braucht.

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