Hallo,
ich bin neu in der Elektronik und habe ein Verständnisproblem zu einem
E1U Gleichrichter:
Eingang: Uss=10V, also Ueff=3,53V (gemessen)
Ausgang: Ugl=1,30V gemessen
Rechnerisch hätte es aber 0,45*3,53V = 1,58V sein sollen.
Ich komme gerade mal auf 0,36*3,53V
Selbst wenn ich den Spannungsabfall an der Diode versuche zu
berücksichtigen (0,57V mit Oszilloskop), passt das nicht.
Warum? Wo ist mein Denkfehler? Ich finde in der Literatur keinen
Hinweis, außer, dass Ugl=0,45 * Ueff immer passen soll.
Sich fragend
Jutta
Die Formel gilt natürlich nur für eine echte 50 Hz Sinusspannung. Die
Netzspannung hat aber Oberwellen und die Umrechnung zwischen Spitzenwert
und Effektivwert mit genau Wurzel 2 gilt nicht mehr.
Die Ausgangsspannung ist eine Wechselspannung mit Gleichanteil. Abhängig
vom Messgerät können sehr unterschiedliche Ergebnisse angezeigt werden.
Grüße von petawatt
Hallo,
wäre ja mit allem einverstanden. Aber mein Faktor ist 0,36 und damit ein
bischen zu weit weg.
Der Sinus kommt (mit 50 Hz) aus einem Funktionsgenerator, wie sauber der
ist, kann ich jetzt natürlich nicht sagen.
Danke und Gruß
Jutta
Der Rechengang ist eigentlich einfach:
Uss 10 V ergibt Upeak (Nulllinie bis Scheitelwert) 5V
Mit dem Faktor 0,7 ergibt das einen Wert von 3,5 Veff.
Soweit war der Rechen- und Gedankengang "halbwegs" korrekt. Das halbwegs
bezieht sich darauf, dass nicht ganz klar war, ob das Messgerät wirklich
den Effektiv- oder aber den Mittelwert anzeigt. Aber das soll hier erst
mal nicht betrachtet werden. Aber der Rechengang gilt für eine
Zweiweggleichrichtung. Bei einer Einweggleichrichtung fehlt eine der
beiden Halbwellen und deshalb halbiert sich der Wert noch einmal.
Jutta Biegel schrieb:> im Anhang das Bild aus dem Rechenbuch Elektrotechnik Europa-Verlag.
Wo ist da der Spannungsabfall an den Gleichrichterdioden berücksichtigt?
Die Differenz von 0,28V über die volle Periode gemittelt kommt doch in
etwa hin.
Jutta Biegel schrieb:> Ausgang: Ugl=1,30V gemessen
Mit was gemessen?
Die Formel setzt eine ideale Diode voraus, da ist der Verlust durch die
Durchlassspannung nicht einbezogen.
Und die lässt man weg, weil ihre Kennlininen-und Lastabhängigkeit nur
Rechnung mit mehr oder weniger mutigen Näherungen zulässt.
Horst S. schrieb:> Gerade gemessen mit Fluke 87 an 230V-Trafo:> Ueff (True RMS): 14,9V ohne Diode> U "DC": 6,61V> 6,61V / 14,9V = 0,44> Stimmt doch.> Grüße von petawatt
Da ist Uss doch schon 40V, da ist der Fehler durch die Durchlasspannung
der Diode kaum erkennbar. Dazu kommt noch: bei dem geringen Laststrom
des Tastkopfs mit 1 Mohm dürfte der Durchlassstrom der Diode sehr gering
sein und auch ihr Spannungsverlust. Es kommt da sehr auf die jeweilige
Diode an.
Hallo,
ja, das ist mein Problem. Vielleicht liegt es nur am Messgerät.
Sind eben beides keine TrueRMS, zeigen beide 1,3 V DC an ...
Wenn ein Fluke 87 den Wert korrekt anzeigen würde, dann suche ich mal
nach einem passenden Messgerät. Dann habe ich aber eine Erklärung, der
ich nachgehen kann.
Lieben Gruß
Jutta
Gudrun schrieb:> Hast Du mal einen Kondensator an den DC Ausgang angeschlossen? Dann> müsstest Du die 10V abzüglich der Diodenspannung sehen.
5V abzüglich Diodenspannung
Hallo,
Jutta ist ein bischen doof, erstes Lehrjahr halt.
Aber wenn man sich das mal durchmisst, also Ugl(Ueff), dann merkt man,
dass die Abweichung vom Ideal mit steigender Amplitude abnimmt.
Ergo: Die Diode ist schuld, für kleinere Spannungen ist die 0,45 nicht
stimmig. Hätte ich fast von selbst drauf kommen können - ohne euch zu
fragen.
Aber manchmal muss man darüber nachdenken und ausprobieren. Mein
Funktionsgenerator ging aber nur bis 20Vss ... da sind es noch 9,73%
Abweichung vom Ideal 0,45 * Ueff. Bei 2Vss übrigens satte 95,59%
Abweichung.
Also Jutta ist schuld.
Vielen Dank
Jutta
Jutta Biegel schrieb:> Jutta ist ein bischen doof, erstes Lehrjahr halt.
Sie nicht zu hart zu dir selber. So ist das halt beim Lernen und es wird
noch oft so sein :-) ...
Ich mach seit mehr als 50 Jahren Elektrotechnik/Elektronik. Dieser
Faktor 0.45 ist mir heute zum ersten mal begegnet. Ich glaube, den
braucht man auch gar nicht so oft, wahrscheinlich schon deshalb, weil
man eine Gleichrichterschaltung ohne Siebkondensator äußert selten
benötigt.
Zum Thema: die Diode hattest du doch berücksichtigen wollen:
Jutta Biegel schrieb:> Selbst wenn ich den Spannungsabfall an der Diode versuche zu> berücksichtigen (0,57V mit Oszilloskop), passt das nicht.
Nach meiner Rechnung passt es dann ganz gut, bei einer Diodenspannung
von 0.65V kämen dann mit 45% fast genau 1,3V heraus.
Deine gemessenen 0.57V kommen mir etwas wenig vor, aber gut, da war ja
auch keine Last dran, oder? Ohne Last ist die Dodendurchlassspannung
erst recht eine Fahrkarte.
Jutta Biegel schrieb:> Die Diode ist schuld, für kleinere Spannungen ist die 0,45 nicht> stimmig.
Nein, du kannst nicht einfach nur die 0,7V Flußspannung abziehen,
sondern musst auch berücksichtigen, dass bei so geringer Spannung
deswegen auch der Stromflusswinkel merklich abnimmt.
HildeK schrieb:> Ich glaube, den> braucht man auch gar nicht so oft, wahrscheinlich schon deshalb, weil> man eine Gleichrichterschaltung ohne Siebkondensator äußert selten> benötigt.
...und normale Netztrafos eine solche Belastung mit einem Gleichstrom
garnicht mögen.
Ja, aber in dem Buch von Jutta ist der Faktor auch für die
Mittelpunktsschaltung angegeben. Der taucht schon öfters mal auf, ich
kannte ihn trotzdem nicht ...
hinz schrieb:> Aber sicherlich das hier:>> https://de.wikipedia.org/wiki/Scheitelfaktor#Scheitelfaktor-Werte_(Beispiele)
Ja, und mit ein wenig Anstrengung könnte ich die alle auch ausrechnen.
Aber dieser Faktor 0.45 ist da auch nicht genannt. Und dann sei er noch
gleich für Einweg- bzw. Vollweggleichrichtung, auch das passt irgendwie
nicht zusammen. Oder ich habe den Sinn dahinter nicht erkannt ...
BTW: es hätte in meinem letzten Post heißen müssen "... Die
Mittelpunktsschaltung taucht schon öfters mal in der Praxis auf ..."
HildeK schrieb:> Aber dieser Faktor 0.45 ist da auch nicht genannt.
Ich rätsle da auch noch.
> Und dann sei er noch> gleich für Einweg- bzw. Vollweggleichrichtung, auch das passt irgendwie> nicht zusammen. Oder ich habe den Sinn dahinter nicht erkannt ...
Die messen die Ausgangsspannung des Trafos zwischen den Enden der
gesamten Wicklung.
Beim E1 hat man bei idealer Diode drei Spannungswerte:
û Spitzenwert, ist das sqrt(1/2) -fache von U
U Effektivwert, bringt an R gleiche Leistung wie eine Gleichspannung und
belastet die Wicklung des Trafo
Mittelwert, Gleichspannungsanteil in der Halbwellenfolge 0,45xU
erzeugt die Strommenge, mit der z.B. die Ah eines Ladevorgangs entstehen
oder elektrochemische Umsetzungen verlaufen
Natürlich ist bei einem zweipulsigen Gleichrichter der Faktor zwischen
Gleichanteil und U: 0,9. Bei der Brücke ist es die Spannung der
speisenden Trafowicklung, bei Zweiweg die Spannung einer Halbwicklung
des speisenden Zweiweg-trafo.
Der Mittelwert ist z.B. bei den elektolytisch arbeitenden
Betriebsstundenzählern maßgebend. Da wird aus denm AC per Gleichrichter
eine Halbwellenspannung erzeugt. Da per großem Vorwiderstand das
ziemlich genau ein Halbwellenstrom im µA Bereich wird, entspricht die
für die Anzeigesäule erzeutgt Hg-Menge ziemlich genau den mAh, die beim
Betrieb entstehen.
Peter R. schrieb:> elektolytisch arbeitenden Betriebsstundenzählern
Ok, jetzt verstehe ich auch, warum mir das bisher noch nicht begegnet
ist. :-)
Danke nochmals für die Aufschlauung ...
Peter R. schrieb:> Mittelwert, Gleichspannungsanteil in der Halbwellenfolge 0,45xU> erzeugt die Strommenge, mit der z.B. die Ah eines Ladevorgangs entstehen> oder elektrochemische Umsetzungen verlaufen
Dieser Mittelwert des Stromes hat aber nichts mit dem Mittelwert von
0,45xU zu tun.
HildeK schrieb:> Ich glaube, den> braucht man auch gar nicht so oft, wahrscheinlich schon deshalb, weil> man eine Gleichrichterschaltung ohne Siebkondensator äußert selten> benötigt.HildeK schrieb:> ich hatte mich gerade gefragt, wozu es nützlich sein> könnte, den Mittelwert zu kennen.
früher waren Einweggleichrichter mit Siebdrossel weit verbreitet.
bei denen kommt hinten der Mittelwert raus.
Roland L. schrieb:> früher waren Einweggleichrichter mit Siebdrossel weit verbreitet.> bei denen kommt hinten der Mittelwert raus.
Jutta macht wohl keine Ausbildung als Paläotronikerin.
Roland L. schrieb:> früher waren Einweggleichrichter mit Siebdrossel weit verbreitet.> bei denen kommt hinten der Mittelwert raus.
Ja, und deshalb begegnet einem dort bei Vollwellengleichrichtung der
Faktor 0,9 für U_dc/U_rms bzw. 1,1 für die entsprechenden Ströme.
Das ist einfach der Unterschied, der sich bei der Mittelung der
Momentanwerte des Sinus gegenüber der Mittelung der Quadrate der
Momentanwerte ergibt.
Der Stromverlauf des Wechselstroms vor einem L-gefilterten
Brückengleichrichter ist übrigens rechteckig.
Hier ist es eben wegen der Halbwellengleichrichtung eben nur die Hälfte
jener 0,9.
P.S.:
Roland L. schrieb:> früher waren Einweggleichrichter mit Siebdrossel weit verbreitet.
Nicht nur früher. Der Innenwiderstand von Gleichrichterschaltungen mit
Siebdrossel ist viel geringer als mit Siebkondensatoren, die sind also
von Natur aus "hart", und sie nutzen den Trafo besser aus, weil es
keine hohen Impulsströme gibt.
Außerdem trocknen Drosseln nicht aus sondern halten ewig.
Wegen der Vorteile der Siebdrossel verwenden auch die heutigen
Schaltnetzteile sekundärseitig Siebdrossel, Das sind nur nicht mehr die
dicken Eisenklötze.
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