Fragen zum Spannungswandler

[Flo T. (noobert)]

Hallo zusammen!

Für ein Projekt muss ich (in einem ersten Teilschritt) einen 
Spannungswandler erstellen. Weil ich leider kein großer Profi in der 
Elektronik bin, stehe ich etwas auf dem Schlauch:

1. Gegeben ist nur Frequenz und Spannung der Stromquelle (AC) und 
benötigte Spannung des Verbrauchers. Man soll jetzt in einem ersten 
Schritt von 240V auf 15V herunterregeln, aber dann den Verbraucher mit 5 
Volt versorgen. Blöderweise hab ich über den Verbraucher sonst keine 
Infos mehr. Gibt es ein Bauteil, das die Spannung in einem festen 
Verhältnis (in meinem Fall 2:1) teilt?

2. Ich soll wohl auch Werte für die Windungszahl der Spulen und die 
Kapazität des Kondensators angeben, dazu hab ich zwei Fragen: Wie hoch 
ist der Verlust im Gleichrichter (habe was von 1,2 V gelesen) und im 
Kondensator? Ich werd wohl im ersten Schritt etwas mehr als 15V 
benötigen? Betrachtet man beim Wechsel von AC zu DC den Scheitelwert der 
Spannung oder den Effektivwert?

Vielen Dank!

[slow (Gast)]

Wo ist da ein Teilerfaktor von 2:1 zu finden ????

Hinter dem Gleichrichter willst (sollst) Du 15 Volt haben? Und dann 5 
Volt? Ist eher 3:1. Kein Teiler, sondern ein simpler Spannungsregler 
7805 wird Deine Hausaufgabe lösen.

[Achim M. (minifloat)]

Schau mal hier: Beitrag "Vorgehensweise Dimensionierung Trafo-Netzteil"

Das Verhältnis ü der Windungszahlen des Trafos ist im Leerlauf bei einem 
Idealen Trafo gleich dem Spannungsübersetzungsverhältnis.
Also bei dir ist ü irgendwas um 230:15.

Die exakte Anzahl der Windungen berechnet sich nach der 
Leerlaufinduktivität L_Leer, die du haben willst(von Primär-/230V-Seite 
aus gesehen), dem A_L-Wert(Spezifische Induktivität des Kernmaterials 
bei einer Windung) und natürlich der Anzahl der Windungen N.
Der Zusammenhang ist:
L_Leer = N² * A_L für ungesättigten Betrieb.

Hat der Gockel dir nicht irgendwas adäquates in der Richtung 
ausgespuckt?

mfg mf

[Flo T. (noobert)]

slow schrieb:
> Und dann 5 Volt? Ist eher 3:1

Wie gesagt, kenne mich darin gar nicht aus, ein Bekannter hat mir nur 
den Begriff "Teiler" eingeworfen, weshalb ich von 2:1 (oder 10:5 Volt) 
ausgegangen bin. Aber danke für das Bauteil, werd mich damit mal 
auseinandersetzen.

[GroberKlotzt (Gast)]

Hallo Flo T.

1. Windungsverhältnis=Übertragungsverhältnis=240Veff/15Veff=16
2. Der Brückengleichrichter (Graetz-Schaltung) bewirkt zusammen mit dem 
Ladekondensator, dass über diesem eine Gleichspannung etwa in Höhe der 
Spitzen-Wechselspannung aus der Sekundärwicklung anliegt (abzüglich der 
Flußspannungen der in Durchlassrichtung arbeitenden Dioden D4+D1 oder D3 
+ D2 ).
3. C1 bewirkt eine Glättung der nach der Gleichrichtung sonst stark 
pulsierenden Gleichspannung.

Die Ausgangsspannung von 5V wird zweckmäßiger Weise mit einem 
Spannungsregler eingestellt. Dazu kann man ein fertiges IC z.B. 7805 
verwenden. Die Funktion wird aber stark vereinfacht durch einen 
Längsregler mit Transistor, Z-Diode und Vorwiderstand eher verständlich.

4. R1 führt Spannung und Strom an D5, eine Zenerdiode mit 5,6V 
Durchbruchspannung.
5. Diese Spannung liegt an der Basis von Q1.
6. Q1 wird zwischen Kollektor und Emitter nur dann leitend, wenn der 
Unterschied zwischen Basis und Emiiter ca. 0,65V beträgt, denn nur dann 
kann ein Steuerstrom in die Basis fließen und die 
Kollektor-Emitterstrecke aufsteuern. Damit beträgt die zwischen Emitter 
und GND anstehende Spannung, bis zu einem bestimmten maximalen Laststrom 
ca. 5V.

Ein Spannungsregler z.B. 7805 regelt natürlich genauer, weniger 
lastabhängig und überlastsicherer, denn er enthält einiges Mehr an 
Funktionen wie diese wirklich einfache Schaltung.

Anmerkung: R3,R2 und die diversen Vermerke ganz links hängen mit der 
Simulation in LTSpice zusammen.

Gruss
GroberKlotz