Hi zusammen, ich habe grade eine schaltung am Breadboard aufgebaut. Schaltung siehe anhang). Der Ne555 produziert ein sinusförmigen Puls von ca 50hz, der über einen kondensator geglättet wird. Dann wird er auf einen Trafo übertragen der die Spannung verdoppelt. Anschließend von einem Brückengleichrichter auf gleichstrom umgewandelt und ausgegeben. OHNE Last messe ich mit dem Multimeter eine Gleichspannung von ca 0,9 V und wechselspannungen von ca 1,4 V. Hänge ich nun einen Kondensator egal ob 100nF bis zb 100UF an den Ausgang steigt die Gleichspannung auf ca 50 V und die Wechselspannung auf Spannungen von über 100 V. Wie ist das möglich und wenns geht woher kommt das. Bitte wenn möglich einfach und verständlich erklären und nicht in Fachsprache XD. Danke schonmal im vorraus!
> Der Ne555 produziert ein sinusförmigen Puls von ca 50hz, Nö. Zurück auf LOS. > Wie ist das möglich und wenns geht woher kommt das. Schwingkreis aus Spule und Kondensator mit Spannungsüberhöhung je nach Güte des Schwingkreises und Spitzenwertgleichrichtung.
Wäre die Spannungsüberhöhung nicht von der Kapazität des Kondensators abhängig?
seit wann produziert ein 555 einen Sinus? Er liefert eine Rechteckspannung, mit Uss knapp 9V. Und Rechteck über einen Trafo ergibt vermutlich ziemlich tolle Spannungsspitzen auf der Ausgangsseite, die den Kondis mit der Zeit auf hohe Spannungen bringt.
Kommt auf den C an, kann schon ein Sinus sein wenn abgestimmt, dann ist es ein einfacher ungeregleter Serienresonanzwandler. Da ist der Strom Sinusförmig und ebenso die Spannung an L und C. Aber ich bezweifle dass der Trafo genau die Primärinduktivität hat.
Der NE555 produziert ein Rechtecksignal, heißt in der Spule wird schlagartig ein Magnetfeld aufgebaut. In der Sekundärspule wird das Magnetfeld wieder in eine Spannung umgewandelt. Da die Spannung in einem Leiter die Ableitung, heißt die Steigung des Signals ist bekommen wir pro Takt (wenn ich das mal in diesem Zusammenhang so nennen darf) 2 Spannungsspitzen, einmal positiv, einmal negativ. Theoretisch, wenn man davon ausgeht das wir ein perfektes Rechtecksignal haben und keine Trägheit durch den Transformator geht das Signal in keiner Zeit auf seinen Endwert, dementsprechend ist die Steigung Endwert/0=Unendlich. Nur der 555 benötigt auch Zeit um auf seine Werte zu kommen, als kein perfektes Recheck, und der Trafo ist auch ein wenig träge, daher "nur" 50V oder 100V.
@Fralla Ich wusste garnicht das der 555 auch Sinussignale machen kann, eine etsprechende Beschaltung dafür währe mal intressant zu sehen/probieren.
Der 555 macht ein Rechteck. Wenn L und C abgestimmt sind fließt ein
Sinusförmiger Strom und damit sind zwangsweise auch die Spannungen.
Man müsste wissen, was das das für ein Trafo ist. für 50Hz bräuchte er
grob 200mH (ohne Verluste).
>heißt in der Spule wird schlagartig ein Magnetfeld aufgebaut
kann nicht sein
@Bierhaubitze
Deine Beschreibung ist Irgendwas. Träger Trafo? Die Spannungen an einem
Trafo sind untrennbar miteinander verdunden.
Du scheinst den C zu ingnorieren und ohne das L zu des Trafos zu kennen
kann alles mögliche passieren (hochfrequenzResonanz, bis hin zur
Übertragung des Rechecks wo der C nur als DC-Blocker wirkt, wenn L viel
größer als für resonanz notwendig) Dann würde aber nur eine Spannung
ensprechend dem Übersetzungsverhältnis rauskommen.
Mit dem "trägen Trafo" war die Verzögerung gemeint die die Spule braucht um das Magnetfeld aufgrund Ihrer Induktivität aufzubauen. Wenn wir uns das Induktionsgesetz für eine Unterbrochene Leiterschleife einmal anschauen heißt es U_induziert=- d/(dt)int B dA , wobei B, also das Magnetfeld, und A, also die Fläche, Vektoren sind. Bei einem Trafo sind Fläche und Magnetfeld senkrecht aufeinander, also vereinfacht sich unsere Gleichung von einem Skalarprodukt zu einer normalen Multiplikation. Des weiteren ist hier B die Variable, die nicht von A abhängt und A ist eine Konstante, daher wird das Integral ebenfalls zu einer Multiplikation. Also haben wir jetzt U=-dB/dt*A. dB/dt ist die Ableitung, heißt die Änderung des Magnetfeldes. Wie gesagt wenn das Magnetfeld Sprunghaft währe, währe die Änderung des Magnetfeldt während des Sprungs unendlich groß, und somit auch unsere Spannung. Jetzt können wir auch noch dank Exponentialfunktion irgendwann das wirklich erzeugte B-Feld ausrechnen, aber das weiß ich grade nicht auswendig, und ich bin zu faul jetzt mein Buch zu wälzen, aber wenn wir von einer Spule mit 200mH ausgehen werden wir schätzungsweise bei 1/4 einer Periode unser maximales Magnetfeld haben, heißt eine deutlich stärkere Änderung als bei einem Sinussignal, vorallem aufgrund der Natur der e-Funktion. Wenn du mir nicht glaubst nimm dir einen Trafo, papp nen Gleichspannungsnetzteil mit einem Schalter dran und probier es aus. Aber du hast ebenfalls rech, ich habe den Kondensator außer Acht gelassen, es könnte daher auch zu HF ereignissen kommen, davon hab ich aber leider keine Ahnung.
Angehängte Dateien:
-
555-Osc-1.gif
10 KB
Danke schonmal für die vielen Antworten. :D Sorry ich mab mich vertan, denke auch das es eher rechteckspannung ist. @Bierhaubitze: Es gibt aber schaltungen mit dem 555 die sinusförmige Spannungen erzeugen! -> siehe hier
>Mit dem "trägen Trafo" war die Verzögerung gemeint die die Spule braucht >um das Magnetfeld aufgrund Ihrer Induktivität aufzubauen. Das ist schon klar. Die Spannung hat keine Verzögerung, außer man berücksichtigt Wickloungskapazitäten. >Wie gesagt wenn das Magnetfeld Sprunghaft währe, währe die Änderung des >Magnetfeldt während des Sprungs unendlich groß, vorher hieß es >heißt in der Spule wird schlagartig ein Magnetfeld aufgebaut >Wenn du mir nicht glaubst nimm dir einen Trafo, papp nen >Gleichspannungsnetzteil mit einem Schalter dran und probier es aus. Wozu? Was willst du zeigen? Das der Strom mit U/L steigt, der Trafo sättigt und das NT in die Strombegrenzug geht?
nein, ich will dir zeigen das du beim Schließen des Schalters eine Spannungsspitze am anderen Ende des Trafos hast, solltest dann aber mit einem Oszilloskop messen, Voltmeter sind dafür meist zu langsam.
was ist genau eine "Spitze". Wenn ich an einen Trafo eine Spannung anlege kommt sek die Übersetzte raus, solange bis der Trafo sättigt. und keine "Spitze".
> Es gibt aber schaltungen mit dem 555 die sinusförmige > Spannungen erzeugen! -> siehe hier Nö. Glaube nicht jedem Mist, der im Internet auftaucht. Würdest du das Ausgangssignal mit einem Oszilloskop betrachten, würdest du sofort sehen, daß dor kein Sinus rauskommt. Eher etwas wie eine hochgeklappt Haifischflosse und eine runtergeklappte Haifischflosse. Die Filtersrteilheit eines RC-Glieds ist bei weitem nicht ausreichend, um die erste und zweite Oberwelle des Rechtecks ausreichend zu dämpfen, um den Grundtonsinus rauszufiltern, man bräuchte schon einen mehrstufigen aktiven Filter mit deutlich höherer Steilheit. Mit Spule(n) und Kondensator(en) ist bei einer Frequenz schon etwas viel sinusförmigeres erzeugbar, aber auch da kommt der Sinus nicht aus dem NE555, sondern wird aus dessen Rechtecksignal rausgefiltert. Also: Glaube nicht jedem Mist, der im Internet auftaucht.
C und L sind ein Serienschwingkreis der durch den 555 angeregt wird. Somit entsteht primär und dann natürlich auch sekundär eine Sinusspannung, auch wenn man nicht die Resonanzfrequenz triff. Das die Schwingungsamplituden auch über die Anregungsamplitude hinausgehen können, ist auch mit größeren Spannungen als die Versorgungsspannung zu rechnen.
Zum Spannungsspitze möge man folgendes Experiment machen. Man nehme beide sek. Enden eines Transformators (auch 1:1) in beide Hände. Eine Hilfskraft schließt auf der Primärseite eine Batterie (1,5V) an. Danach kann man die Batterie wieder entfernen.
Bei einnem 1:1 trafo kommt dann exakt das raus was reingeht bis der Trafo sättigt, dann kommt nix mehr raus! Höchstens beim Abschalten kann es sein, dass sich eine hohe Spannung aufbaut, da das Magnetfeld sich jetzt schlagartig abbaut (hohes dB/dt). Das wäre jetzt das Prinzip eines Flyback-Wandlers, nur dass der keinen normalen Trafo benutzt sondern einen mit Luftspalt um höhere Feldstärken auszuhalten.
> Ich wusste garnicht das der 555 auch Sinussignale machen kann
Immerhin kann man ein Rechteck auch als Überlagerung von
Sinusschwingungen verstehen.
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