Hallo, an der Universität hab ich eine Aufgabe gegeben bekommen, wo ich eine Brückengleichrichterschaltung, welches angehängt wurde, untersuchen sollte. Die Funktion dieser Schaltung ist mir bekannt, aber leider konnte ich mir das Oszillogramm, welches angehängt wurde nicht erklären. Auf dem OSzillogramm sind 2 Wellen drauf. Die untere Welle ist von Ch2 und die obere Welle ist Ch1. Die untere ist für mich klar, aber die obere von Ch1 nicht. Im Internet hab ich nichts dazu gefunden. Könnt ihr mir erklären wie die obere Welle im Oszilloskop zustande kommt oder mir eine Internet Seite zeigen, wo das erklärt wird? Danke
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Stefan M. schrieb: > Die untere ist für mich klar, aber die obere von Ch1 nicht. Dann überlege mal, was dir die über R_Shunt abfallende Spannung verrät.
Wie sieht denn der Spannungsverlauf zwischen L1 und GND aus ?
Hallo, Danke für die Tipps, karadur schrieb: > Wie sieht denn der Spannungsverlauf zwischen L1 und GND aus ? Das müsste eine Spannung sein, wo nur Positive Halbwellen zu sehen und die unteren Halbwellen abgeschnitten worden sind, oder? Wolfgang schrieb: > Stefan M. schrieb: >> Die untere ist für mich klar, aber die obere von Ch1 nicht. > > Dann überlege mal, was dir die über R_Shunt abfallende Spannung verrät. Hmm, also es fällt eine Spannung über dem R_Shunt ab und der Kondensator kann sich nicht voll aufladen, stimmt das oder lieg ich da komplett falsch? mfg Stefan
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Dududu! schrieb: > Du bist aber sehr gemein! Ja wirklich, wieso muß man im Studium der Lebensmitteltechnologie Oszillogramme eines Brückengleichrichters betrachten? Das sind simpelste Grundlagen der Elektrotechnik, Stoff der Berufsschule.
> an der Universität hab ich eine Aufgabe gegeben bekommen, [...] > Im Internet hab ich nichts dazu gefunden. Könnt ihr mir erklären > wie die obere Welle im Oszilloskop zustande kommt oder mir > eine Internet Seite zeigen, wo das erklärt wird? Du solltest dir überlegen, ob du das richtige Fach gewählt hast - noch ist es früh genug ... https://de.wikipedia.org/wiki/Shunt_(Elektrotechnik)
Ch1 zeigt den Ladestrom des Kondensators.
Ein Shunt wird so gewählt das die Messung nur wenig verfälscht wird. Tip: Der Kondensator entläd sich nicht völlig. Wann leitet eine Diode?
Hallo Stefan, zum bessern Verständnis des Stromverlaufs CHI bezogen auf den Spannungsverlauf CHII wurde die Spannung CHII invertiert dargestellt. Das sieht man an der Oszillokopeinstellung rechts unten am Rand, Invertierung:EIN. In Wirklichkeit ist CHII natürlich eine negative Spannung.
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karadur schrieb: > Ein Shunt wird so gewählt das die Messung nur wenig verfälscht wird. > > Tip: Der Kondensator entläd sich nicht völlig. > > Wann leitet eine Diode? Dioden lassen Ströme nur in eine Richtung durch. Wenn sie in Durchlassrichtung ist. Warum entlädt sich der Kondensator nicht völlig? Danke für eure unterstützung
Wenn der C groß genug ist um durch die Last nur teilweise entladen zu werden. Frage: wann ist die Diode dann durchlässig?
Ist dir CH2 wirklich klar? Da sieht man das der C nicht entladen ist.
karadur schrieb: > Ist dir CH2 wirklich klar? > > Da sieht man das der C nicht entladen ist. ich fürchte nicht. Ch1 und Ch2 sind doch die Spannungen vom Kondensator und Ch2 ist eigentlich negativ. Kannst du das für mich zusammenfassen, denn ich blick überhaupt nicht mehr durch. Der Widerstand R_shunt begrenzt den Strom im Kondensator? Der Kondensator wird nur teilweise aufgealden? Wieso kann sich dann der Kondensator nicht voll entladen? tut mir echt leid, das ich da nicht mehr mitkomme Danke
CH2 zeigt dir die Spannung am C||Last . CH1 den Strom der vom Gleichrichter in C||Last fließt . Ein Scope zeigt nur Spannungen, deshalb der Umweg über den Shunt: U=IxR Also noch einmal: Wann fließt Strom durch die Dioden?
karadur schrieb: > CH2 zeigt dir die Spannung am C||Last . CH1 den Strom der vom > Gleichrichter in C||Last fließt . > > Ein Scope zeigt nur Spannungen, deshalb der Umweg über den Shunt: U=IxR > > Also noch einmal: Wann fließt Strom durch die Dioden? Die Diode ist dann durchlässig wenn sie in Durchlassrichtung ist. Der Strom kann nur in Durchlassrichtung fließen. Das ist immer bei den Positiven Halbwellen.
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Nein. Es kommt auf die Potentiale an.
Nur mal so als Ansatz Gleichrichter an 230V AC und am Ausgang Batterie mit 500V-DC. Fließt da Strom?
Der Strom fließt nur durch die Diode, solange die Spannung an der Anode wenigstens 0,6V GRÖSSER ist als an der Kathode. Und das ist eben nur zu ganz bestimmten Zeiten der Fall. Aber wann genau?
> tut mir echt leid, das ich da nicht mehr mitkomme
Das mit dem "ob du das richtige Fach gewählt hast" war nicht böse
gemeint, sondern sollte ein ernsthafter Tipp sein. Wenn du die Antwort
auf diese einfache Frage nicht selbstständig erarbeiten kannst (es
klappt ja noch nicht mal mit Hilfe), ist das das falsche Studium für
dich. Du bist noch in der Boxengasse eines 24h-Rennens ...
Die Schaltung wäre einfacher zu verstehen gewesen, wenn man den Shuntwiderstand und die Masse unten eingebaut hätte. Dann hätte man CHI invertiert und CHII normal gelassen. Das Oszilloskopbild wäre dann im Prinzip das Gleiche geblieben, aber besser zum erklären. Dass man links L1 und N hinschreibt ist schon der Hammer. Das ist normalerweise die Bezeichnung für die Leitungen die direkt aus der Steckdose kommen. Dort hat man 230Veff Spannung. Wenn man dann noch wie in der Schaltung erdet und ein normales Oszilloskop anschließt, dann gibt es eine richtigen Knall ...
voltwide schrieb: > Der Strom fließt nur durch die Diode, solange die Spannung an der Anode > wenigstens 0,6V GRÖSSER ist als an der Kathode. Und das ist eben nur zu > ganz bestimmten Zeiten der Fall. Aber wann genau? Die Brummspannung muss also immer größer als 0,6 V sein, damit Strom fließt.
Stefan M. schrieb: > Ch1 und Ch2 sind doch die Spannungen vom Kondensator > und Ch2 ist eigentlich negativ. CH1 ist die Spannung am Shuntwiderstand. CH2 zeigt die Spannung am Kondensator. Ja, die ist negativ in dieser Anordnung, aber für CH2 ist die Invertierung eingeschaltet, so dass sie als positve Spannung auf dem Skope erscheint. > Der Widerstand R_shunt begrenzt den Strom im Kondensator? Das auch, aber dessen Zweck (Shunt!) ist es, eine Strommessung mit dem Skope zu ermöglichen. Aber auch die Dioden sind nicht ideal und der Innenwiderstand der Quelle (i.A. ein Trafo) ist nicht Null - das alles begrenzt den Strom ebenso. > Der Kondensator wird nur teilweise aufgealden? Nein, er wird weitgehend ganz aufgeladen. > Wieso kann sich dann der Kondensator nicht voll entladen? Weil die Zeit zum Entladen zu kurz ist und er zu häufig wieder geladen wird; weil der Kondensator zu groß ist; weil R_Last zu hochohmig ist - suche dir was aus!
Sorry!! CH1 zeigt den Strom der fließt wenn die Spannung am Gleichrichter größer wird als am C. Vorher fließt kein Strom. Weil erst dann leitet die Diode. Was studierst du? Ich hoffe mal nicht E-Technik.
karadur schrieb: > Sorry!! > > CH1 zeigt den Strom der fließt wenn die Spannung am Gleichrichter größer > wird als am C. Vorher fließt kein Strom. Weil erst dann leitet die > Diode. > > Was studierst du? > > Ich hoffe mal nicht E-Technik. Da wäre ich mal mit Kritik vorsichtiger. Die hier gezeigte Schaltung ist bestimmt das ungeeignetste Beispiel um eine Gleichrichterschaltung zu erklären oder zu erlernen die mir in 40 Jahren Elektrotechnik untergekommen ist. Siehe mein vorheriger Beitrag für eine besser erklärbare Schaltung.
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Stimme ich dir zu,aber man sollte wissen wann eine Diode leitet.
Da gebe ich Helmut durchaus recht. Es wäre auch nicht zu viel verlangt die Schaltungspunkte zu dokumentieren, an denen Kanal 1 und Kanal2 nun tatsächlich messen. Und davon ab trage ich die Befürchtung, dass mit dem Verständnis dieser ach so einfachen Schaltung so mancher heutige Physiklehrer auch seine Schwierigkeiten hätte.
Ich Studiere E-Technik im 1.Semester, aber lassen wir das um diese Uhrzeit. Ich denk nochmal später über die Aufgabe nach und dann melde ich mich. Gerne weitere Tipps. Vielen Dank und bis Später.
voltwide schrieb: > Es wäre auch nicht zu viel verlangt > die Schaltungspunkte zu dokumentieren, an denen Kanal 1 und Kanal2 nun > tatsächlich messen. Diese Schaltungspunkte sind bereits im ersten Beitrag klar erkennbar dokumentiert.
Hallo Stefan M., Deine Schaltung ist ein idealer Kandidat zur Verwendung eines kostenlosen Simulationsprogramm wie z.B. LT-Spice. Dann kannst Du Bauteile variieren und die Auswirkungen auf die Schaltung beobachten. Meines Wissens zeichnet man Schaltpläne von links nach rechts, GND gehört nach unten, und den Kondensator und den Lastwiderstand würde ich vertauschen, da der Kondensator noch zur Speisung gehört und der Lastwiderstand den Verbraucher darstellt. Was du vorgestellt hast ist, wenn Du die Speisung mit Netzspannung durch die Sekundärwicklung eines Transformators ersetzt, das einfache Beispiel eines trafobasierten Netzteils. Stefan M. schrieb: > Das müsste eine Spannung sein, wo nur Positive Halbwellen zu sehen und > die unteren Halbwellen abgeschnitten worden sind, oder? Nein. Lass' mal gedanklich den Kondensator weg und schau' Dir den Stromfluss an. Je nach Polarität der Versorgungsspannung nimmt der zwei verschiedene Wege. Die könntest Du mal in beiden Varianten einzeichnen und hochladen. Stefan M. schrieb: > Die Brummspannung muss also immer größer als 0,6 V sein, damit Strom > fließt. Nein. Die Brummspannung ist eine ausgangsseitige Größe, hat aber nichts mit der Vorbedingung für Stromfluss zu tun. Die Dioden brauchen eine Mindestspannung. Wenn Du den Stromfluss gezeichnet hast, siehst Du, dass immer zwei Dioden aktiv sind, also muss die Spannung am Eingang des Gleichrichters immer um 2x0,6V größer als auf der Ausgangsseite sein. Bei Auswahl der passenden Werte für Lastwiderstand und Kondensator ergibt sich das obige Bild. Beim Einschalten der Schaltung und entladenem Kondensator fließt der Strom sofort und teilt sich wie immer auf Lastwiderstand und Kondensator auf. Bei passender typischer Dimensionierung passiert dann folgendes: Spätestens wenn die Spannung der ersten Halbwelle fällt, ist irgendwann die Eingangsspannung kleiner als die verbliebene Restspannung des Kondensators. Genauer gesagt, die Eingangsspannung ist kleiner als die Restspannung des Kondensators plus die Durchbruchsspannung der beiden Dioden. In diesem Moment bricht der Stromfluss ab, weil das erfordelriche "Spannungsgefälle" für Stromfluss nicht vorhanden ist. Der Trafo (oder bei Dir, das Netz) wird also nicht kontinuierlich im Rhythmus der Sinuswelle mit Strom belastet sondern mit "Nadelimpulsen". Mit "kondensator dimensionieren trafo" findest Du passende Ergebnisse über eine Suchmaschine. Stefan M. schrieb: > Hmm, also es fällt eine Spannung über dem R_Shunt ab und der Kondensator > kann sich nicht voll aufladen, stimmt das oder lieg ich da komplett > falsch? Da das Oszilloskop nur Spannungen misst, wurde Deiner Schaltung ein Messwiderstand RShunt hinzugefügt, damit man mittels des Spannungsabfalls am Shunt auch den Strom beobachten kann. Der Shunt wird immer so niederohmig gewählt wie möglich, gedanklich kannst Du ihn auch weglassen. In der Realität weist die Zuleitung zu Kondensator und Lastwiderstand immer einen Widerstand auf. Beim klassischen Trafo-Beispiel ist das der Innenwiderstand der Sekundärwicklung. Stefan M. schrieb: > ich fürchte nicht. Ch1 und Ch2 sind doch die Spannungen vom Kondensator > und Ch2 ist eigentlich negativ. Bei Ch2 hast Du Recht, bei Ch1 Unrecht: Ch1 zeigt die Spannung an RShunt.
Angehängte Dateien:
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Gleichrichter0.GIF
72 KB -
Gleichrichter1.GIF
74 KB
Hier mal zum besseren Verständnis zwei Simulationen mit LTspiceXVII. V(A,B) ist die ideal gleichgerichtet Eingangsspannung. Immer wenn die Eingangsspannung größer als die Ausgangsspannung wird, leiten die Dioden. Es sind dann immer zwei Dioden leitend. Deshalb ist die Ausgangsspannung des Gleichrichters um 2*Diodenflussspannung niedriger als die ideal gleichgerichtet Eingangsspannung V(A,B) der Quelle. Gleichrichter0.asc: Schaltung wie in der Übung Gleichrichter1.asc: Leichter verständlich Im zip-File sind die Dateien für die Simulation mit LTspiceXVII.
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