Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Netzteil -> 24V 40A -> Fragen zu Gleichrichter


von Bernd (Gast)


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Ich mochte einen Ringkerntrafo, den ich günstig bekommen habe in meiner 
Werkstadt als Energiequelle für's Grobe verwenden.

Die Kenndaten des Trafos:
Eingang: Einphasig 230V
Ausgang: 1x 24VAC 40A
   1x 12VAC 1,5A

Eine Einschaltstrombegrenzung habe ich.

Jetzt stellt sich die Frage welchen Gleichrichter ich verwenden soll.
Die Hauptanwendung wird für ohmsche & induktive Lasten sein. 
(Heizwendeln & Motore).
Gelegentlich werden aber auch kapazitive Lasten angeschlossen 
(Leistungselektronik + Pufferkondensator.)
Aus diesem Grund kann man meines wissens nach keinen aktiven 
Gleichrichter verwenden.
Oder gibt es inzwischen aktive Gleichrichter an die mit kapazitiven 
Lasten anschließen darf?


Da die Standard-Brückengleichrichter sehr viel Spannungsabfall haben, 
werde ich höchstwarscheinlich Schottky Dioden verwenden.
Gibt es eigentlich Schottky-Dioden fertig in einer 
Brückengleichrichter-Verpackung?
Falls ja, wo bekommt man die als normalsterbliche Privatperson?


Leider habe ich in diesem Leistungsbereich eher weniger Erfahrung.
Gibt es Fallstricke die ich beachten soll?

von Sascha (Gast)


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Wenn du ne Stromglättung per LC Glied machst, kannst du auch kapazitive 
Lasten mit nem einfachen Brückengleichrichter anschließen.

Geht ja nur drum, dass keine kurzen aber sehr großen Stromimpulse durch 
die Halbleiter fließen.

Bitte beachten, dass der Glättungskondensator direkt nach dem 
Brückengleichrichter nicht zu groß werden sollte, der ist ja auch ne 
kapazitive Last.

Ob es Schottky Brückengleichrichter gibt weiss ich nicht, aber es gibt 2 
Dioden im TO220 Gehäuse, da brauchst du dann nur noch 2 von.
MBR und/oder MCT Typen, musst du mal gucken.

Also wenn ich das Ding aufbauen wollte (und das werde ich demnächst, 
weil ich auch nen Ringkerntrafo hab und mein altes 12V Netzteil 
gestorben ist), dann würde ich da mit ner Induktivität und nem low rdson 
MOSFET nen Step-Down dransetzen.

Da kann man dann die Spannung schön auf 24V begrenzen, Ringkerntrafos 
sind in der Beziehung zwar schon ganz gut, aber die LL Spannung ist bei 
allen Trafos höher als die Nennspannung.

Und dann den Glättungskondensator hinter dem Brückengleichrichter 
möglichst klein wählen sodass die Spannung zwischen den Halbwellen 
gerade so nicht unter 24V fällt. Dann hat man die kleinsten Pulsströme 
durch den BrückenGR was auch der Verlustleistung des Trafos zugute 
kommt.
Ihre Nennleistung erreichen die nämlich dauerhaft nur, wenn Sie 
sinusförmig belastet werden.

von Michael B. (laberkopp)


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Wenn du an einen 24V/40A Trafo einen Brückengleichrichter anschliesst, 
kommt pulsierende Gleichspannung mit 22V/40A raus. Baust du noch einen 
Siebelko (z.B. 40V/150000uF) dran, kommen 32V raus die du nur noch mit 
25A belasten darfst bevor der Trafo zu heiss werden würde.

50A Brückengleichrichter sind handelsüblich
http://www.henri.de/bauelemente/bauelemente-aktive/gleichrichter/gleichrichterbruecken/6233/gleichrichter-80v-50a-kbpc5002-metall-flachstecker.html
so machen das andere Leute also, mit Kühlkörper, denn Spannung ist 
sowieso genug da.

Man kann auch Schottky-Dioden nehmen
http://de.rs-online.com/web/p/products/0192994/
aber auch die verblasen 35 Watt und sparen dafür nur Bruchteile eines 
Volts. Dafür sind sie nicht so rubust. Professionelle Leute benutzen die 
in der Anwendung also nicht.

Aktive Gleichrichter sind noch weniger robust. Es geht gerade mal um 5% 
des Wirkungsgrades.

von MiWi (Gast)


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Michael B. schrieb:
> Wenn du an einen 24V/40A Trafo einen Brückengleichrichter anschliesst,
> kommt pulsierende Gleichspannung mit 22V/40A raus. Baust du noch einen
> Siebelko (z.B. 40V/150000uF) dran, kommen 32V raus die du nur noch mit
> 25A belasten darfst bevor der Trafo zu heiss werden würde.
>
> 50A Brückengleichrichter sind handelsüblich
> 
http://www.henri.de/bauelemente/bauelemente-aktive/gleichrichter/gleichrichterbruecken/6233/gleichrichter-80v-50a-kbpc5002-metall-flachstecker.html
> so machen das andere Leute also, mit Kühlkörper, denn Spannung ist
> sowieso genug da.
>

Naja, wenn ein Ahnungsloser einem anderen Ahnungslosen einen 
Gleichrichtertip gibt heißt es bei dieser Trafoleistung in erst einmal 
Deckung zu gehen. So in die Richtung Ohrschutz (auf jeden Fall), 
Schutzbrille und ev. Gesichtsschutz.

Merke: Wenn Du damit basteln willst nimm was ordentliches. 4 Stk 
200V/100A-Dioden sollten das Minimum sein. Und Kühlen nicht vergessen.

Denn wenn Du bastelst dann wird es auch Kurzschlüsse geben. Und der oben 
genannten Gleichriechter entläßt dann ganz schnell den magischen 
Rauch....

6,3A Sicherungsautomat vor dem Trafo hilft vor allzulangen Kurzschlüssen 
auf der Sekundärseite...

Und Vergiß nicht die 10mm²-Kabel damit der Strom auch ankommt wo Du ihn 
brauchst.

40A sind kein Problem. 24V auch nicht. Aber nur dann wenn Du alles auf 
mindestens den doppelten Strom auslegst wenn so ein Trafo dahintersteht.

Grüße

MiWi

von maetressenhuhnesserteam (Gast)


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MiWi schrieb:
> Gleichriechter

Mit dem Wort allein ist zum Vorhaben eigentlich alles gesagt:
Gleich riecht er (der Gleichrichter).


Man nehme einen Sicherungsautomaten, und lege ihn an den Ausgang des 
Trafos. Alternativ eine elektronische Sicherung.

von Michael B. (laberkopp)


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MiWi schrieb:
> Aber nur dann wenn Du alles auf
> mindestens den doppelten Strom auslegst wenn so ein Trafo dahintersteht

Warum sollte man.
Weil DU dir sonst in die Hosen machst ?
Ein ausreichend gekühlter 50A Gleichrichter hält 40A Dauerstrom ebenso 
durch, wie den kurzzeitigen Aufladestrom des Siebelkos.

Aber wir sind hier ja im FUD Forum, wo Schisser irgendwelche Tips 
abgeben.

von MiWi (Gast)


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Michael B. schrieb:
> MiWi schrieb:
>> Aber nur dann wenn Du alles auf
>> mindestens den doppelten Strom auslegst wenn so ein Trafo dahintersteht
>
> Warum sollte man.
> Weil DU dir sonst in die Hosen machst ?
> Ein ausreichend gekühlter 50A Gleichrichter hält 40A Dauerstrom ebenso
> durch, wie den kurzzeitigen Aufladestrom des Siebelkos.
>
> Aber wir sind hier ja im FUD Forum, wo Schisser irgendwelche Tips
> abgeben.

Michael...

wenn Du das Eingangsposting sorgfältig gelesen hättest dann hättest Du 
auch gelesen das der TO den Trafo fürs grobe verwenden will. So ein 
Trafo mit ~1kW Nennleistung schiebt im Kurzschlußfall (und der ist bei 
groben Anwendungen durchaus als Regelfall anzunehmen) deutlich mehr als 
die 40A. Das werden bis zu 100, 150A sein die der liefern kann. 
Halbwelle für Halbwelle. Bis er ausgeschalten wird oder abbrennt.

Und da der TO damit arbeiten und basteln will und nicht am Trafo basteln 
will ist eine robuste und damit auch - für normale Fälle - sicher 
maßlos übertriebene Auslegung von Kabeln und Gleichrichter entsprechend 
sinnvoll.

Wenn Du ihm mit einem Teil kommst, der bei mehrmaliger Überlast oder 
wenn er gerade heiß geworden ist einfach hops geht - weil heillos 
unterdimensioniert - dann stelle ich das schlicht und einfach in Frage.

Und zu der Bemerkung "Schisser" erlaube ich mir nur festzuhalten daß ich 
in meiner Arbeit fast täglich mit elektronischen Geräten zu tun habe 
(die ich auch entwickle) die in ihrer Leistungsdimension um ein 
vielfaches über der des TOs liegen. Ich weiß daher sehr wohl wie 24V/40A 
herumfuhrwerken können. Und ich weiß auch das das in einer Werkstatt 
alles andere als angenehem ist wenn dieser Teil nicht solide und absolut 
zuverlässig gebaut sind. Vor allem wenn es am Kabelende knallt.

Und wenn ich daher nochmals auf das Eingangsposting hinweisen darf war 
die letzte Frage des TO:

> Gibt es Fallstricke die ich beachten soll?

Zu schwach ausgelegte Kabel und Gleichrichter sind genau das, was er 
beachten soll.

Und daher - komm wieder auf den Boden der Worst Case Betrachtung wenn Du 
Ratschläge gibst.
Dieses "wird schon gehen" Laissez-faire eines schwachbrüstigen 
Gleichrichters ist in diesem Leistungsbereich zu Händen eines 
Ahnungslosen definitiv nicht angebracht.

Punkt.

MiWi

von Michael B. (laberkopp)


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MiWi schrieb:
> und der ist bei groben Anwendungen durchaus als Regelfall anzunehmen

Im Gegensatz zu dir habe ich das Eingangsposting gelesen:

Bernd schrieb:
> Heizwendeln & Motore, Leistungselektronik + Pufferkondensator.

Da stand nichts von Schweissen und Jakobsleitern, Galvanik (bei der es 
durchaus mal Kurzschlüsse geben kann) oder Coil-Guns.

Also keineswegs der Kurzschluss als Regellfall, sondern Lasten im Rahmen 
der Nennleistung.

Es bastelt ja nicht jeder wie du: Erst mal gucken wo's warm wird und 
Funken fliegen bevor man die Verdrahtung kontrolliert.

von Bernd (Gast)


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Danke für die Hinweise.

Bezüglich Verkabelung sind Kupferschienen mit M8 Gewinde geplant die ich 
hier herumliegen habe.
Die möchte ich über eine Klappe zugänglich im Gehäuse verbauen.
Dadurch bin ich flexibel in den Anschlussmöglichkeiten und kann den 
Kabelschuh direkt anschrauben wenn ich den vollen Strom benötige.

Bei den Sicherungen hatte ich vorerst Schmelzsicherungen vorgesehen, da 
ich eigentlich nicht vorhatte all zu oft kurzzuschließen.
Sollte dies doch öfters passieren, kann ich später immer noch auf 
Sicherungsautomaten wechseln.

Es sind aktuell 3 Arten von Anschlüssen vorgesehen.

Vor und nach dem Gleichrichter kommen mehrere 4mm Bananenbuchsen mit 
Schraubklemmen die eine eigene 10A Absicherung bekommen.

Weiters kommt vor und nach dem Gleichrichter je eine 24V CEE Dose die 
auf 16A abgesichert werden.

Für höhere Ströme wird alles direkt auf die Kupferschiene geschraubt.


Und damit der Zeigefinger unten bleiben kann:
Ja alle Anschlüsse werden über eine zentrale Sicherung sekondärseitig 
abgesichert damit nichts überlastet wird, falls ich in ferner Zukunft 
auf die Idee komme mehrere Geräte gleichzeitig anzuschließen.


@MaWin:
Danke für den Hinweis mit den 4 Gleichrichtern.
Ich hätte nur einen einzelnen 80A Gleichrichter geplant.
Das wird natürlich sofort korrigiert.

Gibts es eigentlich bei mehreren direkt parallel geschaltenen 
Gleichrichtern nicht das Problem dass unter Last ein Gleichrichter 
davonläuft?
Die Dioden mit dem niedrigsten Widerstand bekommen den meißten Strom ab 
und werden dadurch wärmer -> Der Widerstand sinkt dadurch weiter -> Die 
Dioden bekommen mehr Strom ab -> . . . .

Oder gibt es hier dieses Problem nicht, da die Leistungsfähigkeit eines 
Gleichrichters über der Nennleistung des Trafos liegt?


@All:
Danke für eure Hilfe.

von Bernd (Gast)


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Ein kleiner Nachtrag:

Mit "für's Grobe" fällt bei mir alles, bei dem die Spannung über 12V 
bzw. im 2 Stelligen Ampere Bereich liegt.
Also alles, was nicht an das Labornetzteil angeschlossen wird bzw. 
angeschlossen werden kann.

80% meiner Anwendungen liegen bei mir bei <=5V und <1A.
Und der Rest liegt auch noch im Spielzeugbereich.
Genau deswegen wollte ich bei Leuten mit Erfahrung nachzufragen bevor 
ich an die ernsthaften Sachen gehe.

von Hp M. (nachtmix)


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Robust, relativ preiswert und mit den nötigen Kühlflächen versehen sind 
die Schweissgleichrichter, die es als Ersatzteile z.B. bei ibä gibt. *)
Dass diese Gleichrichter hohe Sperrspannungen haben, ist kein Luxus.
Wenn du eine Leitung, die 20A oder so führt, plötzlich abschaltest oder 
unterbrichst, könnte das in Verbindung mit der Streuinduktivität des 
Trafos einen Gleichrichter mit gerade ausreichender Spannungsfestigkeit 
töten.

Schottky Dioden solltest du dir nicht antun. Das bringt hier nicht viel, 
aber sie sind teurer und empfindlicher gegenüber Mißhandlung.
Sinnvolle Anwendungen finden sie bei der Gleichrichtung kleiner 
Spannungen (6V) oder hoher Frequenzen.

 *) P.S.:
Oftmals werden dort Drehstromgleichrichter angeboten, aber man muss ja 
nicht alle Strecken nutzen ;-)

: Bearbeitet durch User
von MaWin (Gast)


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Bernd schrieb:
> @MaWin:
> Danke für den Hinweis mit den 4 Gleichrichtern.

Ich, wieso ich ?
Wahrscheinlich meinst du MiWi.

> Gibts es eigentlich bei mehreren direkt parallel geschaltenen
> Gleichrichtern nicht das Problem dass unter Last ein Gleichrichter
> davonläuft?

Man schaltet keine Dioden parallel. Er wollte einen Brückengleichrichter 
aus 4 Dioden bauen.

von Mani W. (e-doc)


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Wegen ein oder zwei zehntel Volt braucht man keine
Schottky-Dioden, sondern einige Quadratzentimeter mehr
Kühlblech und nimmt "normale" Dioden...

von Bernd (Gast)


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Guten Tag

Danke für eure Hinweise.
Als Kühlkörper ist ein CPU-Kühler + Ventilator geplant.
Der müsste ausreichend Kühlleistung haben und liegt.
Falls das nicht reicht, habe ich als Plan B einen Alu-Strangguß 
Kühlkörper, den ich anstatt einer Gehäuseseite einsetzen kann.

@MaWin
Entschuldigung für die Verwechslung.
Zu dieser fortgeschrittenen Stunde konnte ich wie es aussieht nicht mehr 
gerade aus denken.

von Boris O. (bohnsorg) Benutzerseite


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Braucht ein Motor nicht auch Anlaufstrom und ist der Anlaufstrom nicht 
so eine Art 0-Ohm-Widerstand, bis ein bisserl Drosselwirkung aus der 
Wicklung kommt? Die Heizwendeln ändern ihren Widerstand ja auch 
dynamisch, abhängig von der Art des Widerstandsdrahtes und wenn es mal 
kaputt geht, dann entweder Unterbrechung oder Überbrückung. Es soll ja 
auch nur ein Netzteil werden und keine Serienfertigung. Es erscheint mir 
auch betriebswirtschaftlich unverhältnismäßig, über 2-4€ Mehrkosten 
nachzudenken, wenn es eh ein Prototyp ist. Also lieber in der Teilekiste 
3 Gruppen von Dioden (klein-mittel-riesig), als ein unnützes Sortiment 
mit zuwenig-klein-unbenutzt-mittel-groß-riesig. Pro 10²+100A, das frisst 
kein Brot.

von Bernd (Gast)


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Ich weis jetzt nicht wo ich geschrieben habe das es um eine billige 
Lösung geht.

Ich habe nach einer richtigen Lösung gefragt.
Bzw. ob das so wie ich es geplant habe richtig ist.
Das heißt aber auch nicht das ich wie ein Audiophool Geld verbrennen 
will.

von hinz (Gast)


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eBay

322030695917

322030698513

von Michael B. (laberkopp)


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hinz schrieb:
> eBay 322030695917

Das wiederum ist echte Dioden-Parallelschaltung von wie ich das sehe je 
4 Stück, auf 2 getrennten Kühlblechen ohne Stromverteilungswiderstände.

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