Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Wie groß muss der elko bei 12 volt und 4 A sein ?


von DAVID B. (bastler-david)


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Hallo
Ich habe ein Trafo der mir 12 Volt max 5A AC ausgibt dann den 
Gleichrichter GBU6J (max 4A) und elko von (mehrere versucht) 2200µF 
(35V) 4700µF (25v) und Jetzte habe ich 10000µF (25v) aber ich bekomme 
das einfach nicht sauber hin.
Im Leerlauf habe ich saubere 16 volt alles gut aber schon bei nur 2A 
bekomme ich schon wieder große wellen + bis - 13 volt und es scheint als 
würde der Gleichrichter nix mehr tuhen.

Gleichrichter und alle test Elkos sind neu)
Test Verbraucher ist eine 20/35 watt 12 volt HL.
DANKE

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von Joe (Gast)


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Jede Belastung des Elkos führt zu "Wellen".
Halt kleiner oder größer.

die nachfolgende Elektronik (Stabilisierung) muss halt so gewählt 
werden, dass sie mit den Spannungsschwankungen zurecht kommt.

Dazu gehört auch schon die richtige Wahl des Sekundärspannung des 
Transformators und die Berücksichtigung des Spannungsverluste an den 
Dioden.

Rund 1000uF pro A sind eigentlich genug, wenn die anderen 
Rahmenbedingungen stimmen. Mehr als 1500uF pro A bringen nicht mehr sehr 
viel.

von Volker S. (sjv)


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Hallo,

DAVID ------ schrieb:
> aber schon bei nur 2A
> bekomme ich schon wieder große wellen + bis - 13 volt

Was sind große Wellen?
Eine Welligkeit von einigen Vss ist bei Belastung normal.
Wenn Du wirklich AC am Elko hättest, würde der heißwerden oder platzen.
Was sagt denn ein DVM am Elko im DC-Volt Bereich?

von Joe (Gast)


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Meine Fausregel sagt:

Wenn ich stabile 12V haben möchte, dann benötigt die Elektronik für das 
Netzteil mind. 2 V mehr. (Klar, Low drop ist auch moglich)

Rund 2V für den Brückengleichrichter sind dazu zu rechnen.
Also mindestens 16V Effektivwert der Transformatorspannung.

Das ganze kann man natürlich auch unter Berücksichtigung von 
Innenwiderständen des Transformators, Netzspannungsschwankungen u.s.w. 
durchrechnen.

von DAVID B. (bastler-david)


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Am elko (4700µF) sind 0,80 volt AC und 13,85 DC Spannung bei der 20 watt 
HL als last.

Also Haubt last soll das ganze für ein TFT herhalten es darf also nicht 
mehr wie 12 Volt haben und es muss sauber sein von solch Schwankungen.
Und ja der elko wird leicht war nach paar minuten kann aber auch vom 
Gleichrichter kommen da die sehr nahe sind.

: Bearbeitet durch User
von Oliver R. (orb)


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Da ein TFT die 12Volt Eingangsspannung direkt benutzt (z.B. Beleuchtung) 
solltest Du da kein ungeregeltes Netzteil anschließen.

von Udo S. (urschmitt)


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Joe schrieb:
> Rund 1000uF pro A sind eigentlich genug, wenn die anderen
> Rahmenbedingungen stimmen. Mehr als 1500uF pro A bringen nicht mehr sehr
> viel.

Woher hast du diese Weisheit, die aus Röhrenzeiten mit 200V stammt. Wenn 
man keine Ahnung hat sollte man besser manchmal nichts schreiben statt 
falsches ins Internet zu stellen.
Für David:
man rechnet überschlägig eine Restwelligkeit von I/(100*C) [Vss], bei 
50Hz Netzfrequenz. Das heisst wenn du dem tollen Vorschlag von Joe 
folgst hast du fast 10Vss Restwelligkeit bei 12V 
Eingangs-Wechstelspannung. Etwas viel wenn du mich fragst.
Und wenn du stabile 12V am Ausgang haben willst brauchst du einen 
Spannungsregler und eher 14V Eingangswechselspannung
Siehe auch
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9
unter Dimensionierungshinweise.

: Bearbeitet durch User
von Jetzt (Gast)


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Und ein 4A Gleichrichter ist an der unteren Grenze.

Aber eine 12V Halogen laeuft auch sehr gut an 12V Wechsel, vorausgesetzt 
die Leistungen passen etwa. Dimmen ist ueberigens eine suboptimale idee. 
Denn der Regenerationsprozess benoetigt die hohe Temperatur.

von DAVID B. (bastler-david)


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Habe jetzte noch mal bissel rum versucht und ich DENKE um die 20 watt 
/1,6/1,8A als last sauber zubekommen brauche ich 20000µf und für volle 
3A sind das + luft für spitzen und Alterung NUR 50000µF kann doch nicht 
stimmen oder ?

Dann müsten die ATX netzteile so groß wie autos sein nur wegen den elkos 
:-/

von Flip B. (frickelfreak)


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Atx netzteile arbeiten mit höheren frequenzen.

von DAVID B. (bastler-david)


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Flip B. schrieb:
> Atx netzteile arbeiten mit höheren frequenzen.

Soll heisen ?

von Ulrich (Gast)


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Etwas Restwelligkeit ist nicht zu vermeiden - für eine saubere Spannung 
müsste schon rein Regler dahinter. Mit dem Trafo wird es schwer auf 
Stabile 12 V und 4 A zu kommen, selbst mit einem low Drop Regler.
Zum einen ist die Spannung relativ knapp, vor allem für den Fall dass 
die Netzspannung mal nicht die nominellen 230 V hat. Wenn es überhaupt 
geht bräuchte man schon sehr große Elkos (etwa 10000µF/A) und ggf. auch 
einen Gleichrichter mit weniger Verlusten.

Auch beim Strom hat man ein Problem: Für 4 A DC sieht der Trafo etwa 6-8 
A an RMS Strom. Das Kommt einfach weil der Strom nicht mehr Sinusförmig 
ist, sondern in Pulsen mit hohem Spitzenwert.

von Udo S. (urschmitt)


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DAVID ------ schrieb:
> Ich habe ein Trafo der mir 12 Volt max 5A AC ausgibt

DAVID ------ schrieb:
> und für volle 3A sind das

3A Gleichstrom und ein 5A Trafo passt. Das geht gerade so. 4A Nach 
Gleichrichtung und Glättung würde den Trafo aber überlasten.

DAVID ------ schrieb:
> kann doch nicht
> stimmen oder ?

30000µF für 3A und weniger als 1V Restwelligkeit ist richtig.
Schaltnetzteile arbeiten mit 1000 fach höheren Frequenzen, dadurch sinkt 
die notwendige Kapazität bei gleicher Restwelligkeit auf 1/1000 und 
weniger.

von DAVID B. (bastler-david)


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Ok aber was ist mit dem lade strom der elkos das sind bestimmt mal 
20-40A beim aufladen oder ?
Was aber komisch ist wenn man mal ein fertigen DC trafo aufmacht sieht 
man Patine 4 dioden und ein kleinen elko um 470-2200µF und das reicht 
für 500-1,5 A ?

: Bearbeitet durch User
von stefanus (Gast)


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> Ok aber was ist mit dem lade strom der Elkos das sind bestimmt
> mal 20-40A beim aufladen oder

Nein, weil der Transformator einen gewissen Innenwiderstand hat, der den 
Strom sehr warscheinlich auf weniger als 20A begrenzt.

Ich habe zum Beispiel gerade einen kleinen Transformator mit 12V 100mA 
Nennstrom auf dem Tisch. Der ist laut Aufdruck kurzzeitig 
Kurzschlussfest und liefer dabei etwa 300mA.

> Was aber komisch ist wenn man mal ein fertigen DC trafo aufmacht
> sieht man Patine 4 dioden und ein kleinen elko um 470-2200µF und
> das reicht für 500-1,5 A ?

Die meisten Geräte mit 12V DC Buchse haben intern einen Spannungsregler 
für 6V oder weniger. Nehmen wir mal an, es handelt sich um einen 7805, 
dann brauchst Du mindestens 7V. Die Ausgangsspannung Deines 
Gleicherichters (mit Kondensator) darf dann einen AC Anteil von 5V 
(Spitzenwert) haben. Denn 12V-5V = 7V. 5V Spitze entspricht ungefähr 
3,5V Mittelwert.

Du hast 0,8V, also hast Du schon erheblich weniger Ripple (=AC Anteil), 
als üblich.

Wenn man eine DC Spanung ohne Ripple oder mit ganz wenig Ripple 
benötigt, verwendet man Spannungsregler. Mit Kondensator bekommst Du nur 
eine grobe Glättung hin, die auch noch stark Lastabhängig ist.

von DAVID B. (bastler-david)


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ok gut kommt den ein 7812 mit 0,8 volt DC klar kann ich mir fast nicht 
vorstellen ?

von Helmut S. (helmuts)


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> Patine 4 dioden und ein kleinen elko um 470-2200µF

Die nehmen halt eine höhere Trafospannung und können sich damit mehr 
Welligkeit erlauben. Dass das dann mehr Verlustleistung im Regler 
bedeutet ist den Herstellern egal.

von stefanus (Gast)


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Sicher doch, solange die Eingangsspannung zu jedem Zeitpunkt im 
erlaubten Bereich bleibt.

http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/85508/ETC/LM7812.html

In diesem Datenblatt steht, dass der Eingangsspannungsbereich 14,5 bis 
27V ist.

von DAVID B. (bastler-david)


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Ok ein letzes mal fürs volle verstäntnis sprechen wir hier jetzte bei 
den 0,8 volt noch von AC oder ist das abgehobeltes DC ?

von Udo S. (urschmitt)


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DAVID ------ schrieb:
> Ok ein letzes mal fürs volle verstäntnis sprechen wir hier jetzte bei
> den 0,8 volt noch von AC oder ist das abgehobeltes DC ?

Dunkel der Sinn deiner Frage bleibt.

von Harald W. (wilhelms)


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Udo Schmitt schrieb:

>> ist das abgehobeltes DC ?
>
> Dunkel der Sinn deiner Frage bleibt.

Hier kannst Du deutlich die abgehobelten Wellen erkennen. :-)
http://www.duden.de/_media_/full/H/Hobelspan-201020549302.jpg

von stefanus (Gast)


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Die 0,8V hast die mit dem Multimeter gemessen, während es auf AC 
eingestellt war.

Mit der Einstellung DC hast du 13,85V gemessen.

Beantwortet das Deine Frage?

13,85V sind übrigens nicht genug, um den 7812 zu betreiben. Da wirst Du 
wohl auf einen Low-Drop (LDO) Regler umsteigen müssen.

von Bernd K. (bmk)


Angehängte Dateien:

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Harald Wilhelms schrieb:
> Hier kannst Du deutlich die abgehobelten Wellen erkennen. :-)
> http://www.duden.de/_media_/full/H/Hobelspan-201020549302.jpg

Nee, nee, Harald. Erstmal den armen Kerl verwirren und dann noch
eine positive Bewertung abstauben.

@David: Die 0,8V siehst du im 3. Bild als Schwankung der
gleichgerichteten Spannung (obere Linie).

von U. B. (Gast)


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@Joe (Gast) um 08:06:

> Das ganze kann man natürlich auch unter Berücksichtigung von
> Innenwiderständen des Transformators, Netzspannungsschwankungen u.s.w.
> durchrechnen.

Wie berechnet man denn den Einfluss der Innenwiderstände des 
Transformators ?
Ohmsches Gesetz geht ja so direkt nicht ...

von Falk B. (falk)


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@ U. B. (pasewalker)

>Wie berechnet man denn den Einfluss der Innenwiderstände des
>Transformators ?
>Ohmsches Gesetz geht ja so direkt nicht ...

Warum nicht? Man muss nur den Widerstand der Primärwicklung mit auf die 
Sekundärseite transformieren. Für ne grobe Abschätzung kann man die 
Streuinduktivität vernachlässigen. Die ist bei den meisten größeren 
Trafos recht klein, ausgenommen natürlich Streufeldtrafos ;-)

: Bearbeitet durch User
von U. B. (Gast)


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>> Ohmsches Gesetz geht ja so direkt nicht ...

> Warum nicht?

Der Spitzenstrom durch den Transformator ist nunmal deutlich höher, als 
der entnommene DC-Strom.

Also gibt es in dem Moment, in dem er fliesst, einen relativ grösseren 
Spannungsabfall auch am Wicklungswiderstand.
Das zu berechnen, geht nicht gerade einfach; der Ladekondensator wird 
eben nicht so voll, wie man es gerne hätte.

von Ulrich (Gast)


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Den Einfluss von Wicklungswiderstand und dem Pulsförmigen Strom sieht 
man ganz gut in einer Simulation (z.B. mit Tina oder LTspice). Wenn man 
mag könnt man da näherungsweise auch noch von Hand rechnen, aber das ist 
recht aufwändig.

Den ohmschen Widerstand der Sekundärwicklung kann man messen, die 
Primärwicklung gibt nach der Transformation auf die Sekundärseite noch 
einmal etwa den selben Beitrag.

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