Hallo, hat jemand einen Tipp für mich? Ich suche einen Traffo für die Erhöhung der Spannung an Piezzo Ultraschall Wandlern. Die Quelle ist 4 Ohm Laststabil. Daher sollte der Traffo an der Eingangsseite am besten 4 Ohm Widerstand haben. Die Spannung an der Eingangsseite beträgt 20V. Die Piezzos an der Sekundärseite vertragen maximal 100V. Daher strebe ich ein Übertragerverhältnis von 1:4 an. Am besten währe wohl ein Typ mit offenen Kern. Ich scheine aber nichts passendes finden zu können.
Bei speziellen Übertragern hilft oft Selberwickeln! Mache ich bei HF-Spulen auch.
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Johannes schrieb: > Ich scheine aber nichts passendes finden zu können. Du brauchst eine neue Tastatur. Die F- und die Z-Taste prellen. Johannes schrieb: > Am besten währe wohl ein Typ mit offenen Kern. Warum?
Wichtick bei der Spuhle ist, das der Wiederstant, der Strohm und die Spahnung pasen.
E-Biker schrieb: > Wichtick bei der Spuhle ist, das der Wiederstant, der Strohm und die > Spahnung pasen. Guter Punkt. Welche Kapazität hat denn der Schallwandler und wie hoch muss der Lastwiderstand aus Sicht der Endstufe mindestens sein? Wird das Bestandteil einer Lautsprecherbox? Dann sollte man wohl auch die Wirkungsgrade abgleichen.
>Wird das Bestandteil einer Lautsprecherbox? Dann sollte man wohl auch
Was soll er denn da mit 44kHz?
Jens G. schrieb: >>Wird das Bestandteil einer Lautsprecherbox? Dann sollte man wohl > auch > > Was soll er denn da mit 44kHz? https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0001365 :-)
@Johannes Wichtigste technische Daten sind, welche Leistung übertragen werden soll und welcher Frequenzbereich. Und dann noch die Daten des Piezo Wandlers. Je nach dem gibt es nur die Lösung des selber Wickelns auf einen Kern oder intelligentes verschalten von Standardspulen mit zwei Wicklungen.
Man könnte mal einen handelüblichen NF Übertrager probieren: https://www.reichelt.de/nf-uebertraeger-1-4-rm-10-x-12-5-mm-nfu-1-4-p73039.html?&trstct=pos_1 Die gibts auch in anderen Übersetzungsverhältnissen.
20V 4Ohm, 5A bzw. rund 7,5A Peak, dh hier darf die Spule nicht in die Sättigung gehen. Lehrlaufinduktivität mindestens (niedrigste Frequenz) & Streuinduktivität höchstens: Z=4=2wL, L=4/2w=2/w=2/(2*3,14*40kHz)=2/250k= 8uH Im Leerlauf sollte nicht der volle Blindstrom (Scheinstrom) fließen, sondern nur maximal 1/10. D.h. L=100uH wäre ein brauchbarere Wert. Man nehme vier Fertigspulen mit 100uH (2,5-3A Sättigungsstrom) und zwei Wicklungen. Die Primärwicklungen werden parallel geschaltet, die Sekundärwicklungen werden seriell geschaltet. Auf richtige Polaritätsrichtungen beim zusammenschalten achten.
Matthias S. schrieb: > Man könnte mal einen handelüblichen NF Übertrager probieren: > https://www.reichelt.de/nf-uebertraeger-1-4-rm-10-x-12-5-mm-nfu-1-4-p73039.html?&trstct=pos_1 > > Die gibts auch in anderen Übersetzungsverhältnissen. Die haben bei 44kHz schon ganz erhebliche Kernverluste.
Dieter schrieb: > 20V 4Ohm, 5A bzw. rund 7,5A Peak, dh hier darf die Spule nicht in die > Sättigung gehen. Quatsch, der Trafo muss die 20V bei 44kHz vertragen ohne in Sättigung zu gehen. Die Strombelastbarkeit richtet sich nach der Scheinleistungsaufnahme des Piezo.
Sowas in der Art, aber mit etwas höherem Idc: Herstellerkennzeichnung: DRQ125-101 Hersteller: COOPER Bussmann Nominalwert: 100 µH Idc-in nom 1.78 [A]
Solange die Scheinleistungsaufnahme des Piezos nicht gegeben ist, ist es kein Quatsch erst einmal sich anzunähern über Rechnen mit maximalen NennStrom (Nennleistung) der Enstufe.
Dieter schrieb: > Solange die Scheinleistungsaufnahme des Piezos nicht gegeben ist, > ist es > kein Quatsch erst einmal sich anzunähern über Rechnen mit maximalen > NennStrom (Nennleistung) der Enstufe. Du hast dennoch Quatsch gerechnet.
Typisch schaltet man einen Piezo mit einer Drossel in Reihe und wählt die Erregerfrequenz so, daß sich die gewünschte Resonanzüberhöhung ergibt. Wichtig ist, daß man eine Speicherdrossel (hohe Güte) und keine Filterdrossel (hohe Dämpfung) nimmt.
Annäherung über einfachsten Betriebsmodus um die Größenordung von Parametern als ersten Wurf zu ermitteln ist kein Quatsch. "Quatsch" ist eine Nullaussage, die dem TO nicht weiter hilft. Hilft dem TO nur wenn man mitgibt welcher Parameter auf Grund welchen üblichen Effektes stark in eine bestimmte Richtung ändert. Mit den genauen Parametern des Piezos, genauer gesagt das elektrische Ersatzschaltbild mit den wesentlichen Komponenten, einer ähnlichen Endstufe und alles in LtSpice simuliert, hätte natürlich eine Aussagekraft. Als erstes wird man die Werte nach der Annäherung für die Simulation verwenden und verändern, bis die Ergebnisse passend sind. Wenn h* mehr Infos als nur "Q..." liefert, z.B. welche Werte er größer oder kleiner wählen würde, ginge es schneller. Frage an @Johannes wäre, ob der Weg von Peter bereits verwendet wurde. Es ist aber duchaus möglich, dass der TO aus ergatterten Ultraschallwandlern einen Piezohochtöner gebaut hat, der von einer Endstufe angesteuert wird. Die 44kHz wäre dann die Angabe der Frequenz des DA-Wandlers und wurde etwas fehlinterpretiert. So einen Irrtum gab es in der Vergangenheit schon und hat viele Beiträge gebraucht (ohne h* hätte das viel länger gedauert), bis sich das aufklärte.
Bei dem Projekt handelt es sich um einen Soundprojektor. Dazu wird auf ein US-Array ein Audio Signal aufmoduliert, welches durch den US gebündelt wird. Das grundlegenden Konzept steht und funktioniert, nur der erzeugte Ton ist noch recht leise. Das könnte man ändern, wenn man die Spannungs an den Piezzos erhöhen kann. Leider erlaubt die verwendete Endstufe keine höheren Spannungen. Also geht nur ein Übertrager. Die verwendeten US sind vom Typ TCT40-16T
Dieter schrieb: > Annäherung über einfachsten Betriebsmodus um die Größenordung von > Parametern als ersten Wurf zu ermitteln ist kein Quatsch. In deinem Fall war es aber Quatsch. Du hast wohl nicht verstanden was einen Transformator in Sättigung bringen kann.
Johannes schrieb: > nur der erzeugte Ton > ist noch recht leise. was bedeutet in diesem Zusammenhang "recht leise"? Wir Ingenieure bedienen uns üblicherweise einschlägiger Grössen. Was hat denn die Endstufe für eine Leistung? Da würde ich einfach was anderes nehmen.
The nominal frequency (KHz): 40KHz Emission sound pressure at 10V (0dB = 0.02mPa): ≥117dB (Receive sensitivity at 40KHz (0dB = V / ubar): ≥-65dB) Capacitance at 1KHz, <1V (PF): 2000 ± 30% Die Hüllkurve soll also gehört werden können. Es sind anscheinend jeweils 10 US in Reih geschaltet. Andernfalls wären 10V (14V Scheitelspannung) schon an der Grenze.
Bei 2000pF brauchen wir uns um die Impedanz wohl keine Sorgen zu machen.
Wenn die US Arrays variable Frequenzen abstrahlen sollen, fällt die Spannungserhöhung durch Schwingkreisresonanz leider aus. Die Frage ist, ob auch Amplitudenmodulation stattfindet, die einen Übertrager erfordern würde, der ausserhalb der Sättigung arbeitet. Das geht leider aus der Beschreibung des Aufbaues nicht hervor.
Johannes schrieb: >Daher sollte der Traffo an der >Eingangsseite am besten 4 Ohm Widerstand haben. Um das zu erreichen, muß aber die Impedanz des Piezowandlers bekannt sein. Die Widerstandsübersetzung ist quadratisch abhängig vom Verhältnis der Windungszahlen. Also bei einem Verhälnis der Windungszahlen von 1:4 ist die Widerstandsübersetzung 1:16. Wenn also die Quelle 4 Ohm sehen soll, muß bei einem 1:4 Trafo der Piezowandler eine Impedanz von 64 Ohm haben. Hat der Piezowandler zum Beispiel 128 Ohm, dann sieht die Quelle mit dem gleichen Trafo, 8 Ohm.
Günter Lenz schrieb: > Um das zu erreichen, muß aber die Impedanz des > Piezowandlers bekannt sein. Ist doch, seit gerade eben. 2000pF ergeben bei 44kHz etwa 1800Ω
Johannes schrieb:
>Am besten währe wohl ein Typ mit offenen Kern.
Warum? Wenn kein überlagerter Gleichstrom durch
die Spule fließt, kannst du einen Ferrit-Ringkern
für Breitbandübertragung benutzen.
Johannes schrieb: > Die verwendeten US sind vom Typ TCT40-16T http://www.lxxtech.com/upload/images/20131115_213554.jpg Die sind wohl für diesen Einsatzzweck ungeeignet.
hinz schrieb: > In deinem Fall war es aber Quatsch. Du hast wohl nicht verstanden was > einen Transformator in Sättigung bringen kann. Sorry, kein Quatsch, sondern bestimmter Betriebsmodus bei dem übrigens auch keine Sättigung auftreten darf. Ob der Betriebsmodus mit dem LCR-Ersatzschaltbild der Last (Piezoschallgeber) erreicht würde, sei dahin gestellt. Hges(t)=Hprim(Iprim,t)+Hsek(Isek,t) Wenn Hges > Hsät gibt es Sättigung. hinz schrieb: > Die sind wohl für diesen Einsatzzweck ungeeignet. Falls unklar, siehe das Verhältnis der Ampltude bei 40kHz zu 44kHz des Datenblattes.
Dieter schrieb: > hinz schrieb: >> In deinem Fall war es aber Quatsch. Du hast wohl nicht verstanden was >> einen Transformator in Sättigung bringen kann. > Sorry, kein Quatsch, sondern bestimmter Betriebsmodus bei dem übrigens > auch keine Sättigung auftreten darf. Ob der Betriebsmodus mit dem > LCR-Ersatzschaltbild der Last (Piezoschallgeber) erreicht würde, sei > dahin gestellt. Mach doch einfach mal den Nuhr. > Hges(t)=Hprim(Iprim,t)+Hsek(Isek,t) Falsch. > hinz schrieb: >> Die sind wohl für diesen Einsatzzweck ungeeignet. > Falls unklar, siehe das Verhältnis der Ampltude bei 40kHz zu 44kHz des > Datenblattes. Nicht nur das.
Nu(h)r ganz allgemein gültig: Hges(t)=Hprim(Iprim,t)+Hsek(Isek,t) Der gesamtmagnetische Feldstärke setzt sich zusammen aus der Superposition der magnetischen Feldstärken der beiden Wicklungen (hier primär und sekundär) einer Spule. (t als Hinweis für den zeitlichen Verlauf, sinus, rechteck, expontial...) Gemäß h*, das ist absolut richtig, sind die US nicht so geeignet für die Anwendung des TO.
Dieter schrieb: > Nu(h)r ganz allgemein gültig: https://de.wikipedia.org/wiki/Transformator#Transformatorenhauptgleichung
I. Die Gleichung ist hilft richtigerweise dem TO für Kerne zum selber Wickeln, da es diese Angaben meistens im Datenblatt zu finden gibt. II. Bei vielen fertigen Spulen mit zwei Wicklungen hilft das meist nicht weiter, da B_max, A und N nicht angegeben sind, sondern I_sat. Über reverse-engineering könnte man sich die anderen Angaben herleiten ... Deine Betrachtung geht I. aus, meine von II.
Dieter schrieb: > I. Die Gleichung ist hilft richtigerweise dem TO für Kerne zum selber > Wickeln, da es diese Angaben meistens im Datenblatt zu finden gibt. Interessanterweise ist das die gleiche Formel, die man auch zur Berechnung von 50Hz-Trafos benutzt. :-)
Dieter schrieb: > II. Bei vielen fertigen Spulen mit zwei Wicklungen hilft das meist nicht > weiter, da B_max, A und N nicht angegeben sind, sondern I_sat. Das sind dann keine Trafos, sondern Speicherdrosseln. Damit kann der TE nichts anfangen.
hinz schrieb: > Johannes schrieb: >> Die verwendeten US sind vom Typ TCT40-16T > > http://www.lxxtech.com/upload/images/20131115_213554.jpg > > > Die sind wohl für diesen Einsatzzweck ungeeignet. Die Bandbreite steht doch im DB. Welcher Idiot hat die ausgewählt? Bei 44KHz wird das nix. So ein Teil besteht intern aus zwei Resonatoren, einer akustisch, einer direkt auf dem Keramikchip. Sonst hätten die keine Leistung. Bisserl mit LTspice und Ersatzschaltbild spielen...
Abdul K. schrieb: > So ein Teil besteht intern aus zwei Resonatoren, einer akustisch, einer > direkt auf dem Keramikchip. Sonst hätten die keine Leistung. ...und wenn man sie in Resonanz betreibt, braucht man normalerweise auch keinen Trafo. Die Leistung kommt durch die Resonanz.
Man nehme vier. Primärwicklungen parallel und Sekundärwicklungen seriell verschaltet: https://katalog.we-online.de/de/pbs/search/power_magnetics/dual_coil_power_inductors https://katalog.we-online.de/de/pbs/WE-DD?sid=730a45e3ac Speicherdrosseln können auch als Übertrager zweckentfremdet werden. Besser wäre natürlich selber wickeln.
Dieter schrieb: > Speicherdrosseln können auch als Übertrager zweckentfremdet werden. Schlechte Kopplung... Und der Sättigungsstrom wird in dem Fall nicht mal ansatzweise ausgenützt.
In dem Falle trotzdem ein "geeigneter" Vorschlag für einen Test. Für einen Übertrager, bei dem der TO selbst Hand anlegt, müßte dem TO gesagt werden, nimm genau den .... Kern, dann Kupflerlackdraht ... Querschnitt ... Wicklungen und sekundäer Kupflerlackdraht ... Querschnitt ... Wicklungen, nach meiner Einschätzung. Hier weiter zu machen, wäre aber nur sinnvoll wenn der US geeignet gewesen wäre. Es fehlt meiner Ansicht nach die Frage des TO nach einem geeigneten US. Solange die nicht kommt, bringt es nicht viel hier weiter zu machen.
Wieso sollten die US nicht geeignet sein? Das ganze System ist aufgebaut und funktioniert. Einzig der Schallpegel lässt halt zu wünschen übrig.
Johannes schrieb: > Wieso sollten die US nicht geeignet sein? Deutlich zu schmalbandig. > Einzig der Schallpegel > lässt halt zu wünschen übrig. Weil du sie deutlich neben ihrer Resonanzfrequenz betreibst. Und dann noch die Exemplarstreuungen...
Johannes schrieb: > Wieso sollten die US nicht geeignet sein? > Das ganze System ist aufgebaut und funktioniert. Einzig der Schallpegel > lässt halt zu wünschen übrig. Ja, weil Du den falschen Piezo hast und deswegen der Pegel zu gering ist.
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