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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Brückengleichrichter Dimensionierung Tietze Schenk


Autor: Thomas Huber (hubtom)
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Hallo Zusammen,

ich bin gerade dabei eine Brückengleichrichterschaltung zu 
dimensionieren die einen Lineraregler speisen soll. Hierzu habe ich im 
Tietze Schenk in der 13 Aulage im Kapitel 15.2.2 Brückengleichrichter 
auf Seite 896 ein Beispiel gefunden. Bevor ich mich selber ans 
ausrechnen meiner Schaltung gemacht habe, habe ich erst mal das Beispiel 
im Tietz Schenk in Spice simuliert. Den Transformator im Spice habe ich 
durch eine V Sin mit einem Innenwiederstand simuliert. Die Werte für die 
Simulation habe ich alle aus Seite 897 des Tietze Schenk.

So nun zu meiner eigenlichen Frage:

Die Schaltung im Tietze Schenk ist so Dimensioniert dass Uamin 30V 
beträgt. Wenn ich allerdings mit den im Buch errechneten Werten 
simuliere, dann liegt meine Ausgangsspannung teilweise unter den 30V. 
Was mache ich falsch?

Ich habe auch mittlerweile die Schaltung für meine Werte berechnet.
Uamin 6V,
Ubr,vssmax 1V,
Ia 1,5A ,
fv meines Trafos 1,24

Hier habe ich exakt das Gleiche Problem, dass meine Ausgangsspannung 
teilweise unter den 6V liegt. Hier ist die Ausprägung sogar noch 
deutlicher als beim Beispiel im Tietze Schenk.

Ich habe auch schon Studienkollegen gefragt, allerdings konnte mir bis 
jetzt keiner weiterhelfen. Ich würde mich sehr freuen wenn mir jemand 
sagen könnte was ich da falsch mache.

Herzliche Grüße

Tom

Autor: Floh (Gast)
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Glättungselko größer machen?

Autor: Klaus Ra. (klara)
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Hallo,
Du hast, glaube ich, nur den Spannungsabfall einer Diode berücksichtigt. 
Es sind immer 2 Dioden beteiligt.
Gruss Klaus

Autor: Thomas Huber (hubtom)
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Floh schrieb:
> Glättungselko größer machen?

Ich glaube du hast mich falsch Verstanden, mir gehts nicht darum dass 
die minimale Ausgangsspannung zu gering ist sondern was da nicht stimmt?

@ Floh und Klaus

Die Schaltung ist fertig im Tietze Schenk Dimensioniert. Ich habe 
lediglich mit diesen berechneten Werten die Schaltung simuliert. Und 
mein grundlegendes Problem ist, dass die Simulation nicht mit den 
dimensionierten Werten im Tietze Schenk übereinstimmt!

gruß Tom

Autor: Floh (Gast)
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ich dachte halt 30Volt gewünscht, bei 32 Ohm Last ca 1A. Pro Ampere (pi 
x Daumen) 3000uF. Daher empfinde ich den Siebelko zu schwach.
Außerdem würde sich dann die Ausgangsspannung mehr "mitteln", sprich 
konstant über 30Volt befinden.
Klär mich auf wenn ich falsch lieg :-)

Autor: Thomas Huber (hubtom)
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Du liegst nicht falsch, das löst aber mein Problem nicht das dass die 
Simulation nicht mit den
dimensionierten Werten im Tietze Schenk übereinstimmt.

Zur Verdeutlichung: Den Wert für den C habe ich aus dem Tietze Schnek.

gruß Tom

Autor: Stephan (Gast)
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Thomas Huber schrieb:
> das löst aber mein Problem nicht das dass die
> Simulation nicht mit den
> dimensionierten Werten im Tietze Schenk übereinstimmt.

Die Werte im Tietze Schenk sind mit Dioden 1N4002 gerechnet?
Dabei wurde auch das gleiche Modell der 1N4002 wie in Deiner 
Spice-Simulation genutzt?

Ich vermute mal der TS geht von 0,7V an der Diode aus. Das ist dann eine 
Näherung und wird niemals das reale Endergebnis sein.
In deiner Schaltung ist der Strom zu hoch, damit passen die 0,7V nicht 
mehr und schon fehlen ein paar hundert mV am Ausgang.

Autor: Frank Bär (f-baer)
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Ich hab das grad mal mit LTSpice simuliert, Ergebnis siehe Anhang.

Autor: Yalu X. (yalu) (Moderator)
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Ich habe jetzt die Formeln aus dem Tietze Schenk nicht im Kopf, aber es
handelt sich dabei sicher nur um Näherungen, da die genaue Berechnung
der Gleichrichterschaltung ziemlich kompliziert ist und wahrscheinlich
nicht einmal eine geschlossene Lösung liefert.

Aber immerhin liegen die Minimalwerte in Spice nur etwa 0,3V unter dem
Sollwert von 30V. Das ist doch gar kein so schlechtes Ergebnis.

Autor: Helmut S. (helmuts)
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Hab mir mal die Formeln angeschaut und das Ganze mit LTspice simuliert.
Statt der gerechneten 32,1V kommen in der Simulation 32,8V 
Spitzenspannung) heraus. Davon muss man dann noch die 3Vss Brummspannung 
abziehen. Das ergibt dann 29,8V im Tiefpunkt. Bis auf die 0,7V Differenz 
zu den 32,1V passt es. Bedenke, dass das Ganze nur Näherunsgformeln 
sind. Die größte Unsicherheit ist der Faktor 1,15 der den 
Innenwiderstand des Trafos beschreibt. Dieser Faktor hängt vom Trafo ab. 
Die 1,15 gelten vielleicht für "steife" Ringkerntrafos. Bei allen 
anderen Bauformen ist dieser Faktor sicher größer.

Autor: X- Rocka (x-rocka)
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Das Buch ist einfach total schlecht!

Scherz!
Es liegt wohl an
- Näherungsformeln
- virtuellen Bauteiltoleranzen (Simulation)
- realen Bauteiltoleranzen (Aufbau)

Simulationen sollte man IMMER mit Vorsicht genießen, und aufs letzte % 
sollte manerst recht nicht schauen.

Autor: Yalu X. (yalu) (Moderator)
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X- Rocka schrieb:
> Simulationen sollte man IMMER mit Vorsicht genießen

Genau. Näherungsformeln aber ebenso :)

Bei beiden Methoden sollte man ungefähr wissen, wo ihre Grenzen liegen
und was man tun muss, um ihnen ggf. bessere Ergebnisse zu entlocken.

Im Fall mit dem Trafo und dem Gleichrichter würde ich der Simulation
mehr trauen als den Näherungsformeln, vorausgesetzt, das Verhalten des
Trafos unter Belastung ist hinreichend genau bekannt.

Autor: Thomas Huber (hubtom)
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Ok alles klar, danke euch allen. Ich hatte die ganzen Ergebnisse wohl 
etwas zu genau genommen.

Gruß Tom

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Nicht minder wichtig ist das Verhalten bei kleiner Last. Da sollte man 
dann noch die Streuinduktivitaet des Trafos mitnehmen. Bei kleinen 
Trafos ist die Leerlaufspannung dann vielleicht 50% hoeher als die 
Nennspannung. Vertragt der Spannungsregler diese Mehrspannung ? Sowohl 
von der Spannung, wie von der Leistung ?

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