Servus Forengemeinde,
kann mir jemand sagen, was passiert, wenn ich ein LC-Glied direkt an den
Gleichrichter nach einer Spule anschließe? (siehe Anhang)
ich wollte das ganze schon in SwCAD simulieren, aber irgendwie hat das
nicht so ganz hingehauen, was auch immer ich da falsch gemacht habe, ich
weiß es leider nicht. es kamen Spannungen und Ströme raus, die jenaeits
von gut und böse waren.
Meine Frage: Was wird passieren? Welche Spannungen und Ströme wann, wo
anliegen oder fließen.
Vielleich noch ganz sinnvol hinzuzusagen ist, das Primär eine
Rechteckspannung (also +/- xV) anliegen wird. Frequenz und Spannung
dürften ja ohne witere Spulen und Trafowerte eh unbrauchbar sein.
Meine Überlegung war Folgende:
Da Primär eine Rechteckspannung anliegt, wird Das Feld in der Spule
konstant aufgebaut, was zu einer konstanten gegeninduktion
Sekundärseitig führt, also ein konstanter Strom (mit wechselndem
Vorzeichen natürlich).
Nach dem Gleichrichter bleibt dann nurnoch der konstante Strom übrig und
die Spule L1 ist sinnfrei bis ohmscher Widerstand. C1 wird also von nem
konstanten Strom geladen, was ja ne gute Voraussetzung für sauber
geglättete Spannung ist (Verbraucher mal nicht beachtet)?!
Liege ich da so richig?
Und was würde bei ner Sinusspannung Primärseitig pasieren?
nonami schrieb:
> C1 wird also von nem> konstanten Strom geladen, was ja ne gute Voraussetzung für sauber> geglättete Spannung ist (Verbraucher mal nicht beachtet)?!>> Liege ich da so richig?
Ja, genau das ist der Zweck.
> Und was würde bei ner Sinusspannung Primärseitig pasieren?
Ähnliches. Vor allem werden die Stromspitzen beim Nachladen des Elkos
durch die Scheitelwerte der Spannung verkleinert. Die Spannung wird
dadurch aber weicher, d.h. sie bricht bei steigender Belastung etwas
ein.
Simulieren kann man sowas wunderbar damit:
http://www.duncanamps.com/psud2/index.html
Für eine sauberere Glättung muss auch nach dem Gleichrichter (also vor
der Spule) auch ein Kondensator.
Ohne diesen könnte es sein, daß das Ganze wie ein Reihenschwingkreis
arbeitet, und das würde das Ergebnis Deiner Simulation erklären.
Ich schrieb:
> Für eine sauberere Glättung muss auch nach dem Gleichrichter (also vor> der Spule) auch ein Kondensator.>> Ohne diesen könnte es sein, daß das Ganze wie ein Reihenschwingkreis> arbeitet, und das würde das Ergebnis Deiner Simulation erklären.
Nein, das stimmt nicht. Dann würde jedes Schaltnetzteil schwingen, denn
da sieht die Schaltung auch genau so aus:
http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/hgw_hilfe.html
Zumindest in denen, die ich letztens repariert habe.
Es gibt auch Ausführungen mit Drossel zwischen Gleichrichter und erstem
Kondensator, welche aus einem Ringkern mit 3 Wicklungen für die 3,3, 5 &
12 Volt Leitung besteht und nur eine geringe Induktivität besitzt.
Ich schrieb:
> Zumindest in denen, die ich letztens repariert habe.
Dann waren dass Sperrwander, bei denen erfüllt der Übertrager den Zweck
der Spule.
> Es gibt auch Ausführungen mit Drossel zwischen Gleichrichter und erstem> Kondensator, welche aus einem Ringkern mit 3 Wicklungen für die 3,3, 5 &> 12 Volt Leitung besteht und nur eine geringe Induktivität besitzt.
Das ist dann genau der Typ wie in dem Link.
Wenn der Strom ausreichen hoch ist, und die Spannung niedrig, reicht die
Induktivität aus um den Strom ausreichend zu glätten. Dies ist bei PC
Netzteilen ja der Fall (meist >20A).
Also ist das Prinzip von einem fließenden Laststrom abhängig.
Ohne Last deshalb die Schwingungen in seiner Simulation.
Und die SNT-Hersteller sparen sowieso wo es nur geht.
Es könnte sein, dass es sich dabei um das Einschwingen handelt, das bei
einer niederohmigen Quelle auftreten kann:
Beim Einschalten ist der Elko leer, es fließt ein hoher Strom. Wenn die
Spule ausreichend Energie speichern kann, wird sie am Ende genausoviel
Energie gespeichert haben, wie der Elko und daher wird die Spannung
erstmal übers Ziel hinaus schießen.
In der Praxis hat man das Problem aber nur selten, denn die Spule geht
irgendwann in die Sättigung, man hat meist eine Last, und der Strom der
Quelle ist auch begrenzt.
Verstehe ich das dann gerade richtig, dass wenn z.B. ein Normaler Trafo
am Netz hängt (also 230V, 50Hz) und an seinem Ausgang ein Gleichrichter
mit LC-Glied, dann habe ich im Netz eine Wunderbar gleichmääßige
Strombelastung auf der Steckdose. Ohne Spitzen wie ohne Spule?
Wunderbar gleichmäßig ist relativ: Im Idealfall ist eine sinusförmige
Stromaufnahme gewünscht. Ein LC Filter produziert aber eher eine
Rechteck förmige. Hier mal der Trafostrom, also der Eingangsstrom und
die Ausgangsspannung, die nur sehr wenig Ripple aufweist.
> Vielleich noch ganz sinnvol hinzuzusagen ist,
> das Primär eine Rechteckspannung (also +/- xV) anliegen wird.
Das gilt doch immer noch.
Der Strom schwingt tatsächlich, weil auch nach jedem Laden gleich wieder
entladen wird, sogar viel schneller als mit einem Sinus und das auch
ohne Last.
die Spule begrenzt/glättet hier einfach die Stromaufnahme des
Kondensators, ohne Spule bzw. Spule erst dahinter kann die hohe
Stromaufnahme zum Laden den Kondensators den Sicherungsautomaten fliegen
lassen, gerade wenn es sich um größere Elkos handelt. Außerdem kann man
den Kondensator mit höheren Impulsen belasten eine Spule dahinter würde
das wieder verhindern.
Die Schaltung mit der Spule wurde bei Röhrenradios recht oft benutzt.
Damal waren Elkos im Vergleich zu Induktivitäten noch recht teuer. Bei
großen Leistungen (oder höheren Frequenzen) macht die Schaltung auch
immer noch Sinn. Heute wird der Hauptgrund sein den Leistungsfaktor
etwas verbsssern. Dadurch das die Stromspitzen fehlen, kann man den
Trafo, Gleichrichter und Elko etwas kleiner Auslegen, und die EVUs
freuen sich auch, denn das gibt auch für deren Trafos und Leitungen. Nur
die etwas weiche Charakteristik dahinter ist nicht immer gewünscht. Für
mache Anwendungen ist das aber sogar gewünscht (z.B. Akkuladegerät (dann
den Akku an Stelle des Elkos)).
