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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Verständnis am Trafo


Autor: Thomsen (Gast)
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Sers an alle,

hab eine zugegeben sehr einfach Schaltung mit Pspice simuliert!

Die Schaltung ist im Anhang, wobei der Widerstand R2={rvar} variiert 
wird, was man im 2ten angehängten Bild, dem zugehörigen Graphen sieht.
Für jeden Widerstand ist ein Frequenzgang dargstellt, wobei immer die 
rot dargestellte Spannung U aufgetragen ist.

Zu meiner Frage:
Wie kommt es, dass bis zu Frequenzen von 1kHz es völlig egal ist, 
welcher Widerstand sekundärseitig (R2) am Trafo hängt (U ist konstant 
~0V). Die gleiche Frage für Frequenzen ab circa 20MHz: auch hier bleibt 
die Spannung U konstant auf 18 V.. warum?

Und was passiert im Frequenzbereich zwischen 1kHz und 20MHz?

Ich bin euch jetzt schon zu großem Dank verpflichtet!

Grüßla,
Thomsen

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Thomsen (Gast)

>      schaltung_trafo_pspice.JPG
>      schaltung_trafo_graph_pspice.JPG

Kleiner Tip: Bildformate.

>Wie kommt es, dass bis zu Frequenzen von 1kHz es völlig egal ist,
>welcher Widerstand sekundärseitig (R2) am Trafo hängt (U ist konstant
>~0V).

Weil die Induktivität der Spulen so gering ist, dass der 
strombegrenzende Faktor dein R1 ist. Damit arbeitet der Trafo ähnlich 
einer Konstantstromquelle bzw. wie ein Stromwandler.

> Die gleiche Frage für Frequenzen ab circa 20MHz: auch hier bleibt
>die Spannung U konstant auf 18 V.. warum?

Weil dein Trafo dort endlich richtig arbeitet. Die induktiven 
Widerstände von Pimär- und Sekundärseite sind hoch genung, um den 
Magnetisierungsstrom sinnvoll zu begrenzen.

>Und was passiert im Frequenzbereich zwischen 1kHz und 20MHz?

Dort ist der Übergangsbereich, indem der Magnetisierungsstrom relativ 
immer kleiner im Verhältnis zum Laststrom wird. Und dieser ist 
logischerweise abhängig vom Lastwiderstand, dadaurch dass 
Kennlinienfeld.

Siehe auch Transformatoren und Spulen.

MFG
Falk

Autor: Thomsen (Gast)
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@ Falk

Erstmal danke für die Bildformate... ich denke, du meinst, ich hätte es 
in PNG machen sollen. Muss mal schaun, ob Paint das kann, hab an meinem 
Arbeitspc nämlich nix anderes und kann auch nix anderes installieren. :(


Zum Bereich ab 20MHz

Falk Brunner schrieb:
> Weil dein Trafo dort endlich richtig arbeitet. Die induktiven
>
> Widerstände von Pimär- und Sekundärseite sind hoch genung, um den
>
> Magnetisierungsstrom sinnvoll zu begrenzen.

Was heißt hier richtig arbeitet? Welche Widerstände von Primär- und 
Sekundärseite meinst du? die iduktiven? Und diese sind dann so hoch, 
dass sie primärseitig keinen Strom mehr zulassen?

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Thomsen (Gast)

>Was heißt hier richtig arbeitet? Welche Widerstände von Primär- und
>Sekundärseite meinst du? die iduktiven?

ja.

>Und diese sind dann so hoch, dass sie primärseitig keinen Strom mehr >zulassen?

Im Gegenteil. Erst ab einer gewissen Frequenz wird der 
Magnetisierungsstrom klein genug, sodass er gegenüber dem LASTSTROM 
nicht mehr groß ins Gewicht fällt. Betreibe dein Trafo mal ohne Last 
bzw. sehr großer Last. OK, hast du schon. Da erkannt man das sehr gut. 
Es fliesst primärseitig nur der Magnetisierungsstrom.

MFG
Falk

P S Ein 50 Hz Trafo hat Primärinduktivitäten im Bereich von 1H, macht an 
230V/50 Hz 314 Ohm bzw. ~0,7A Leerlauf/Magnetisierungsstrom. Du hast 
100µH, ein 1/10000tel. Na, klingelts?

Autor: Thomsen (Gast)
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Falk Brunner schrieb:
> Im Gegenteil. Erst ab einer gewissen Frequenz wird der
>
> Magnetisierungsstrom klein genug, sodass er gegenüber dem LASTSTROM
>
> nicht mehr groß ins Gewicht fällt. Betreibe dein Trafo mal ohne Last
>
> bzw. sehr großer Last. OK, hast du schon. Da erkannt man das sehr gut.
>
> Es fliesst primärseitig nur der Magnetisierungsstrom.
>
>
>
> MFG
>
> Falk
>
>
>
> P S Ein 50 Hz Trafo hat Primärinduktivitäten im Bereich von 1H, macht an
>
> 230V/50 Hz 314 Ohm bzw. ~0,7A Leerlauf/Magnetisierungsstrom. Du hast
>
> 100µH, ein 1/10000tel. Na, klingelts?


Irgendwie klingelts bei mir noch nicht, sorry, steht auf der Leitung...

Meiner Meinung nach arbeitet der Trafo "richtig", wenn ich den 
sekundärseitigen Lastwiderstand auf die Primärseite übertragen kann, und 
das ist im Bereich zwischen 10KHz und 20MHz.

Ab 20 MHz kommen meiner Meinung nach die Streuinduktivitäten ins Spiel, 
die mir sekundärseitig dann den stromfluß verhindern, also einen hohen 
widerstand ergeben.
Diese nicht vorhandene Stromfluß bewirkt, dass primärseitig keine 
Gegeninduktion auftritt, wodurch die kompletten 18V an der Primärspule 
abfallen.

Das ist aber bisher nur eine Theorie von mir für die Frequenzen ab 20 
MHz... für Frequenzen bis 10KHz stimm ich dir uneingeschränkt zu!

Also was hälst du von der Theorie?

Autor: Falk Brunner (falk)
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@Thomsen (Gast)

>Irgendwie klingelts bei mir noch nicht, sorry, steht auf der Leitung...

Ein Trafo sollte im verwendeten Frequenzbereich Pi mal Daumen min. den 
10fach höheren induktiven Widerstand haben als der Lastwiderstand. Siehe 
Transformatoren und Spulen, Abschnitt Breitbandübertrager.

>Meiner Meinung nach arbeitet der Trafo "richtig", wenn ich den
>sekundärseitigen Lastwiderstand auf die Primärseite übertragen kann,

Das kann man theoretisch bei jeder Frequenz. Praktisch spuckt dir aber 
der Magnetisierungsstrom und der endliche Leitwert des Kupfers 
dazwischen.

> und
>das ist im Bereich zwischen 10KHz und 20MHz.

>Ab 20 MHz kommen meiner Meinung nach die Streuinduktivitäten ins Spiel,

Schon eher.

>die mir sekundärseitig dann den stromfluß verhindern, also einen hohen
>widerstand ergeben.

Naja, etwas schwammig.

>Diese nicht vorhandene Stromfluß bewirkt, dass primärseitig keine
>Gegeninduktion auftritt, wodurch die kompletten 18V an der Primärspule
>abfallen.

Passt so nicht ganz.

MfG
Falk

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