Hallo zusammen. Für ein lineargeregeltes 5V Netzteil habe ich folgenden Strom simuliert, den der Brückengleichrichter liefern musst (siehe Ahnhang). Ich bin mir jetzt allerdings unsicher welchen Brückengleichrichter ich wählen muss, weil eigenlich müsste ich ja den Effektivwert dieses Stomes berechnen und den Gleichrichter dann auf diesen Wert dimensionieren oder? Mein Problem hier bei ist, dass ich keine Zeitfunktion des Stromes gegeben habe, die ich in meine Formel einsetzen kann. Wie geht Ihr da vor? Einfach den Effektivwert schätzen und in meinem Fall einen B80C5000/3300 einsetzten? Oder lieg ich evtl ich ganz falsch und ich muss den Brückengleichrichter nach dem Spitzenstrom dimensionieren? Vielen Dank schon mal fürs lesen. Gruß und schönen Sonntag noch! Tom
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Für die Auslegung des Gleichrichters ist der Effektivwert relativ unwichtig. Da sind der Mittlere Strom und ggf. noch der Spitzewert interessant. Die wesentliche Grenze ist meistens die Erwärmung des Gleichrichters, und da geht im wesentlichen der mittlere Strom ein, weil die Flußspannung der Dioden sich nicht so stark ändert. Für den gezeigten Fall sollte der 5 A Gleichrichter ausreichen, der pulsierende Stromverlauf ist bei den Gleichrichtern auch schon eingerechnet.
Soweit ich weis, bedeutet das C in B80C5000, daß er für 5A bei kapazitiver Belastung ausgelegt ist.
Jens G. schrieb: > Soweit ich weis, bedeutet das C in B80C5000, daß er für 5A bei > kapazitiver Belastung ausgelegt ist. Nein, 5A bei Ohmscher Last. Mit Lade-C verringert sich das ein ganzes Stück.
Gleichrichter BxxCyy/zz : xx ist die Effektivspannung der (sinusförmigen) Wechselspannung yy ist der Nennstrom in mA (arithmetischer Mittelwert) bei reiner Widerstandslast zz ist der Nennstrom in mA (arithmetischer Mittelwert) bei kapazitiver Glättung. Wenn zz nicht angegeben ist: Oft liegt yy / zz bei ca. 1,5. Ein B40C5000 wäre bei kapazitiver Glättung also gut für 3,5 A. Ein "dickerer" Gleichrichter schadet allerdings meistens auch nicht. Bernhard
Jens G. schrieb: > nun gut, dann habe ich mich wohl geirrt ... :-( Macht nichts, die 5A fließen ja trotzdem. Nur aufgeteilt in Laststrom und Ladestrom für C. :)
> weil eigenlich müsste ich ja den Effektivwert dieses Stomes > berechnen und den Gleichrichter dann auf diesen Wert dimensionieren > oder? Du müsstest die effektiv in den Dioden entstehende Verlustleistung berechnen (das macht LTSpice für dich) und einen Brückengleichrichter entweder aus 4 einzelnen Dioden nehmen die dieselbe Verlustleistung vertragen, oder einen Brückengleichrichter der für denselben Verlust bei rms Strom ausgelegt ist (da leitet jede Diode nur die halbe Zeit, daher sind Brückengleichrichter mit höherem Strom angegeben als man jeder Diode ihn ihm einzeln zumuten kann). Aber es ist schon richtig, das mal genau auszurechnen und nicht nur nach Faustformel vorzugehen. Allerdings sind die maximalen Belastungsangaben in Datenblättern meist bei verflucht hohen Bauteiltemperaturn angegeben bei denen die Schaltung nicht lange hält. Will man genauer rechnen, sollte man slso eine maximale Temperaturerhöhung der Bauteile vorgeben. Man kontrolliert das ggf. in der aufgebauten Schaltung bei maximaler Umgebungstemperatur durch Begutachtung mit deiner Wärmebildkamera, ob sich da nicht schon ein Bauteil auslötet... Glücklicherweise sind überdimensionierte Bauteile meist trotzdem noch billig zu haben, es spricht alos nichts dagegen, stärkere Bauteile zu verwenden als in deinem Fall einen B40C1000.
>Mein Problem hier bei ist, dass ich keine Zeitfunktion des Stromes >gegeben habe, die ich in meine Formel einsetzen kann. Wie geht Ihr da >vor? Du darfst nicht die Normalsituation simulieren, sondern den Worst Case! Was zieht das Netzteil tatsächlich im ungünstigsten Fall, eventuell bei Kurzschluß am Ausgang des Reglers? Welche maximalen Temperaturen können entstehen (-> Derating)? Ich würde wohl eine 10A Brücke verwenden. Im Zweifel lieber eine Nummer größer nehmen. Über den Einschaltstrom muß man sich in der Regel keine Sorgen machen, da die heutigen Gleichrichter da fast unzerstörbar sind. Aber eventuell solltest 47nF Kondensatoren (10...100nF) über jede Diode des Gleichrichters hängen. Als Snubber für den Trafo, wenn die Diode abrupt öffnet, vor allem aber als Überspannungsschutz bei Surge, Burst und ESD. Da Gleichrichterdioden relativ kleine Sperrschichkapazitäten haben können, kann sich mit der weit größeren Wicklungskapazität zwischen Eingangs- und Ausgangswicklung des Trafos ein ungünstiger Spannungsteiler bilden, der bewirkt, daß bei Überspannungen das meiste davon am Gleichrichter hängen bleibt. Kai Klaas
>Als Snubber für den Trafo
Dann sollte in Reihe mit den Cs IMO auch ein Widerstand geschaltet
werden. Sonst klingelts evtl. noch lauter.
Kai Klaas schrieb: > Aber eventuell solltest 47nF Kondensatoren (10...100nF) über jede Diode > des Gleichrichters hängen Sowas hat man schon in Röhrenradiozeiten an der Gleichrichterröhre in Wechselstromradio's gemacht,allerdings aus gänzlich anderen Gründen.
also soviel ich weiß, beziehen sich die beiden Werte auf ohne/mit Kühlung. http://www.datasheetcatalog.org/datasheets/134/232990_DS.pdf
Ja, und in diesem DB sind die 5A sogar für C-Load angegeben - würde also mal meine These stützen.
Jens G. schrieb: > Ja, und in diesem DB sind die 5A sogar für C-Load angegeben - würde also > mal meine These stützen. Ja, bei 300 cm² Kühlblech. Und vergess den Reihenwiderstand zum Kondensator nicht (Seite 2 im DB).
Einen Brückengleichrichter für den doppelten Nennstrom auszulegen, ist
oft eine gute Entscheidung.
>Und vergess den Reihenwiderstand zum Kondensator nicht (Seite 2 im DB).
Hier hilft oft der Widerstand der Sekundärwicklung des Netztrafos.
Kai Klaas
Kai Klaas schrieb: >>Und vergess den Reihenwiderstand zum Kondensator nicht (Seite 2 im DB). > > Hier hilft oft der Widerstand der Sekundärwicklung des Netztrafos. Es war etwas sarkastisch gemeint. Der genannte Widerstand beschönigt nur die angebbaren Werte im Datenblatt. Also die Brücke ist nicht so gut wie dargestellt.
>Es war etwas sarkastisch gemeint. Der genannte Widerstand beschönigt nur >die angebbaren Werte im Datenblatt. Also die Brücke ist nicht so gut wie >dargestellt. Mulitpliziere mal den Surge Current von 150A mit den empfohlenen Serienwiderständen, dann erhälst du ziemlich genau die maximale Spitzensperrspannung der Gleichrichter. Die Serienwiderstände sollen also wohl nur daran erinnern, daß der Surge Strom irgendwie begrenzt werden muß. Aber genau das ist bei anderen Gleichrichtern ja auch der Fall. Nur wird es dort oft nicht extra erwähnt. Kai Klaas
Kai Klaas schrieb: > Mulitpliziere mal den Surge Current von 150A... Der ist 30 mal höher als der Nennstrom. Andere Hersteller bieten 40 bis 50fach ohne Hinweis auf Schutzwiderstand. Deshalb meine Meinung wie oben geschrieben. Iglo-Gleichrichter - weniger Sand im gleichen Gehäusevolumen.
>Der ist 30 mal höher als der Nennstrom. Andere Hersteller bieten 40 bis >50fach ohne Hinweis auf Schutzwiderstand. Deshalb meine Meinung wie oben >geschrieben. Ja, stimmt. Kai Klaas
Danke erstmal für eure Zahlreichen Antworten! MaWin schrieb: , oder einen Brückengleichrichter der für denselben Verlust bei > rms Strom ausgelegt ist Woher soll ich denn wissen auf welchen RMS also Effektivwert der Brückengleichrichter ausgelegt ist? Bernhard R hat doch geschrieben dass die Werte die auf den Brückengleichrichter gedruckt sind arithmetische Mittelwerte sind. MaWin schrieb: > stärkere Bauteile zu > verwenden als in deinem Fall einen B40C1000. Wie kommst du auf einen B40C1000? Kai Klaas schrieb: > Einen Brückengleichrichter für den doppelten Nennstrom auszulegen, ist > oft eine gute Entscheidung. Verstehe ich das richtig, dass du mit doppeltem Nennstrom den doppelten Wert des arithmetischen Mittelwertes des Zeitverlaufes in meiner Simulation meinst? Kai Klaas schrieb: > Ich würde wohl eine 10A Brücke verwenden. Im Zweifel lieber eine Nummer > größer nehmen. Wie kommst du auf 10A? Der arithmetische Mittelwert meines Spannungsverlaufes liegt nach meinen Abschätzungen deutlich unter 2A! mhh schrieb: > Und vergess den Reihenwiderstand zum > Kondensator nicht (Seite 2 im DB). Versteh ich das richtig das ich in Reihe zum Glättungskondensator einen Widerstand von 1 Ohm schalten muss? Reicht da nicht der ESR des Elkos aus? Ich habe zwar noch nicht viel Erfahrung aber ehrlich gesagt habe ich bis jetzt noch keine Schaltung gesehen in dem in Reihe zur Glättungskapazität ein R ist. Gruß Tom
@ mhh >Ja, bei 300 cm² Kühlblech. Und vergess den Reihenwiderstand zum >Kondensator nicht (Seite 2 im DB). ... schwerer Rückschlag für mich ... Trotzdem isses C-Load ;-) Achja - üblicherweise wird Kühlung immer vorausgesetzt, wenn das Teil dafür vorgesehen ist. Das Kühlblech ist also immer bereits mit eingerechnet.
>Ich habe zwar noch nicht viel Erfahrung aber ehrlich gesagt habe ich bis >jetzt noch keine Schaltung gesehen in dem in Reihe zur >Glättungskapazität ein R ist. Jo - ist ja auch meistens nicht notwendig, weil alle parasitären R's zusammengenommen bereits reichlich Widerstand bilden (Trafo, ESR der C's, ...). Zumindest bei geringen Versorgungsspannungen. Bei Gleichrichter/Kondie an Netzspannung sieht es vielleicht anders aus - da geht ein deutlich stärkerer Peak durch die Dioden, wenn gerade im Sinus-Maximum eingeschaltet wird. Und wie schon von den Kollegen oben angegeben, kann ein gelegentlicher Peak des Stroms (Einschalten) ein mehrfaches des zehnfachen Dauerstroms haben.
>Verstehe ich das richtig, dass du mit doppeltem Nennstrom den doppelten >Wert des arithmetischen Mittelwertes des Zeitverlaufes in meiner >Simulation meinst? Nein, mit Nennstrom meine ich hier den Maximalstrom, also die Amplitude. >Wie kommst du auf 10A? Der arithmetische Mittelwert meines >Spannungsverlaufes liegt nach meinen Abschätzungen deutlich unter 2A! Deinen Simulationsbildchen entnehme ich eine Amplitude von knapp 4A. >Versteh ich das richtig das ich in Reihe zum Glättungskondensator einen >Widerstand von 1 Ohm schalten muss? Reicht da nicht der ESR des Elkos >aus? Es geht, wie ich schon geschrieben habe, darum, den maximalen Surgestrom irgendwie auf 150A zu begrenzen. Wie du das machst, ist dir überlassen. Ein guter Elko hat unter 0R1 und hilft da also nicht viel. Im Zweifel nimmst du eben einen Gleichrichter, der mehr Surgestrom kann. Miß doch einfach mal den Widerstand der Sekundärwicklung des Netztrafos, dann weißt du, was dich oder besser den Gleichrichter erwartet. >Ich habe zwar noch nicht viel Erfahrung aber ehrlich gesagt habe ich bis >jetzt noch keine Schaltung gesehen in dem in Reihe zur >Glättungskapazität ein R ist. Ich habe das schon sehr oft gesehen, um die Ladestromspitzen in Schach zu halten. Macht man gerne bei ganz "steifen" Trafos in HiFi-Verstärkern. Kai Klaas
Thomas Huber schrieb: > Wie kommst du auf 10A? Der arithmetische Mittelwert meines > Spannungsverlaufes liegt nach meinen Abschätzungen deutlich unter 2A! Man dimensioniert für verlässliche Funktion großzügiger, und das ist sinnvoll. Also nimm eine 10A Brücke. Da hast 3200µF für den Ladeelko berechnet? Dann nimm 4700µF. 12 Watt Verlustleistung für den Leistungstransistor? Nimm den Kühlkörper, der 20 Watt wegbekommt. Das Netzteil geht nicht nach 14 Monaten kaputt? So ein Pech dann aber auch.
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