Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Energieinhalt Einschaltstrom


von Christoph Hauzeneder (Gast)


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Hallo,

ich möchte folgendes Problem berechnen:

Ich habe einen Eingangskreis eines Netzteiles mit Einweggleichrichtung 
mit einem Eingangswiderstand von 4,7 Ohm, einer Drossel mit 470uH und 
einem Zwischenkreiskondensator von 10uF.

Da es mir schon die Drossel nach mehrmaligen Ein- und Ausschalten kaputt 
gegangen ist, möchte ich mal nachrechnen mit welcher Energie ich die 
Drossel belasten kann.

Wie gehe ich hier am besten vor?

Schönen Gruß

Christoph

von Helmut L. (helmi1)


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Die Energie in deinem Kondensator ist:

    U^2 *C
W = -------
      2

Und genau soviel wird beim aufladen in deinem Vorwiderstand verbraten.

von Interessierter (Gast)


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@helmi
Wieso ist die Verlustenergie im Vorwiderstand genauso groß?

von Harald W. (wilhelms)


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Interessierter schrieb:
> @helmi
> Wieso ist die Verlustenergie im Vorwiderstand genauso groß?

Das ergibt sich aus dem sog. Kondensatorparadoxon. Beim Aufladen
eines Kondensators über einen Widerstand landet eine Hälfte der
Energie im Kondensator und die andere im Vorwiderstand. Diese
Tatsache ist völlig unabhängig vom Wert des Vorwiderstands.
Gruss
Harald

von Interessierter (Gast)


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Interessant! Wenn ich jetzt einen NTC habe und eine Common Choke habe 
landet dann in beiden zusammen die Energie im Kondensator, oder wie? Die 
Energie in NTC und Drossel würde sich dann nach dem Verhältnis der 
Gleichstromwiderstände aufteilen, ebenso bei Längsdrossel und 
Widerstand. Oder verhält sich das bei Drosslen anders?
@helmi: hast du mal eine link wo ich das nachlesen könnte?

Falls ja --> THX
Falls nein --> auch THX

von Helmut L. (helmi1)


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Interessierter schrieb:
> @helmi: hast du mal eine link wo ich das nachlesen könnte?

Beitrag "Re: Wieviel Strom zieht eine Kondensator ladung berechnung"

Ich hatte das vor Jahren schon mal ausgerechnet.

von Interessierter (Gast)


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Ich hab unter dem Stichwort Kondensatorparadoxon einiges gefunden. Aber 
gehe ich richtig in der annahme, das sich die Energie bei Drossel+ 
Vorwiderstand gemäß des Gleichstromwiderstandes aufteilt? Ich will 
wissen, wieviel bekommt mein Widerstand, wieviel bekommt die Drossel ab. 
Kann ich bei der Drossel einfach nur mit Rdc rechnen und die 
Induktivität vernachlässigen? Die Induktivität verschleift und 
verlängert doch den Impuls nur ein wenig, oder?

Wieso kann sowas triviales so kompliziert sein?

von Helmut L. (helmi1)


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Interessierter schrieb:
> Wieso kann sowas triviales so kompliziert sein?

Kompliziert ist es nicht. Nur etwas aufwendig zu rechnen.

Wenn du noch eine Spule mit drin hast bekommst du normalerweise eine DGL 
2. Ordnung die dir dein Einschwingverhalten beschreibt. Danach kannst du 
genauso Integrieren und bekommst die Energiegehalte raus. Allerdings ist 
eine DGL 2. Ordnung dabei schon etwas Rechen/Schreibintensivier als beim 
einfachen RC - Glied. Wenn deine Spule jetzt aber schon so bedaempft ist 
das sie mit dem Kondensator gar keine Schwingung mehr machen kann ist es 
einfacher sie zuvernachlaessigen. Also den sogenannten Krichfall bei der 
Loesung der DGL anzunehmen. In dem Fall Teil sich die Energie auf die 
Ohmischen Anteile von Widerstand und Spule auf.

Interessierter schrieb:
> Die Induktivität verschleift und
> verlängert doch den Impuls nur ein wenig, oder?

Wenn sie nur den Impuls etwas verschleift dann hast du den Krichfall 
bzw. die DGL 2 reele Loesungen.

von Interessierter (Gast)


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Ich hab zwischen Spule und Elko einen Gleichrichter, also schwingt da 
nix hin&her, d.h. nur mit den ohmschen Anteilen zu rechnen lag ich also 
richtig, immerhin....

von Hans M. (hansilein)


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Warum simulierst du das nicht einfach?

von Helmut L. (helmi1)


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Interessierter schrieb:
> Ich hab zwischen Spule und Elko einen Gleichrichter, also schwingt da
> nix hin&her, d.h. nur mit den ohmschen Anteilen zu rechnen lag ich also
> richtig, immerhin....

So die Gesamtenergie kennst du. Jetzt must du die nur auf die beiden 
Widerstaende aufteilen. Das ist aber nicht alles du hast auch noch eine 
Spitzenleistung und die ist am hoechsten wenn der Kondensator leer ist. 
Und die muss dein Widerstand/Spule abkoennen.

von Harald W. (wilhelms)


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Interessierter schrieb:

> Wieso kann sowas triviales so kompliziert sein?

Trivial wirds, wenn Du nur einen Widerstand hast. Bei einer zusätz-
lichen Drossel musst Du dann noch deren Induktivität und Widerstand
getrennt betrachten. Wenn Du dann noch einen Gleichrichter einfügst,
hast Du ein nichtlineares Element. Dann solltest Du Dich schon sehr
gut mit der Lösung von Differentialgleichungen auskennen. Ja nach
Wert Deiner Bauelemente kannst Du natürlich manchmal einzelne
Grössen vernachlässigen.
Gruss
Harald

von Interessierter (Gast)


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Helmut Lenzen schrieb:
> So die Gesamtenergie kennst du. Jetzt must du die nur auf die beiden
>
> Widerstaende aufteilen. Das ist aber nicht alles du hast auch noch eine
>
> Spitzenleistung und die ist am hoechsten wenn der Kondensator leer ist.
>
> Und die muss dein Widerstand/Spule abkoennen.

Genau darum gehts mir ja, allerdings liegt der Spitzenstrom sowohl für 
den Widerstand, als auch die Drossel über den max. zulässigen Werten für 
Dauerbelastung. Beide Bauteile sind aber speziell impulsfest. Es gibt 
Impulsüberlastkurven, dort ist die Energie angegben (Welwyn 
WA83-Serie,4R7).

von Interessierter (Gast)


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Die Simu dazu ist nicht ganz so einfach (Innenwiderstand Netz ?), passt 
aber jetzt ungefähr, sprich sie entspricht in etwa dem, was mir das Oszi 
anzeigt. Die Drossel stirbt nicht immer, sondern nur, wenn ich in der 
Nähe von 90° einschalte. Ich wollte halt jetzt mal rechnerisch 
nachvollziehen, in welchem Winkelbereich die Drossel nicht stirbt. Grob 
sind es etwa 10% der Einschaltvorgänge, bei denen die Drossel kaputt 
geht. Im übrigen ist es nur Einweggleichrichtung. Der Einschaltimpuls 
ist ca. nur 1ms lang. Die weiteren Werte 4R7 + 470µH + 10µF.

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