Sekundärwindungszahl Gleichrichter

#3233014
Lesenswert?

Hey zusammen!


Hab hier ne Aufgabe, an der ich ein wenig verzweifle.
Hier ist sie:
Ein Transformator ist primärseitig ans Netz (U = 220V, 50Hz) 
angeschlossen und besitzt primär 4800 Wicklungen. Eine an den 
Transformator angeschlossene Gleichrichterschaltung 
(Einweg-Gleichrichtung, Zweiweg-Brückengleichrichtung) soll eine 
TTL-Versorgungsspannung von 5V liefern.
a.)Zeichnen sie Transformator und Gleichrichterschaltung mit 
Glättungskondensator und berechnen Sie die Sekundärwindungszahl, wenn 
die Flussspannung über eine Si-Diode mit 0,7V berücksichtigt wird.


Die Zeichnung ist ja noch zu machen, aber die Windungszahl bekomme ich 
gerade irgendwie nicht raus.
Mein Ansatz: Man muss ja wahrscheinlich die Beziehung U2/U1 = N2/N1 
benutzen um auf N2 zu kommen. Blos wie komme ich auf die 
Sekundärspannung U2? Die Lösung ist für den Einweg-Gleichrichter N2 = 88 
und für den Zweiweg N2 = 99. (zur Erklärung: es ist ein 
Graetzgleichrichter gemeint)
Ich komme, wenn ich die 5V als U2 einsetze auf einen Wert von 109 für 
N2. Hab auch schon einiges ausprobiert und in mehreren Büchern gelesen 
aber keiner meiner Ansätze führt mich auf die 88 bzw. 99 Windungen.
Wäre jemand so freundlich und könnte mir erklären, wie ich auf die 
Lösung komme?


Grüße
#3233296
Lesenswert?

Philipp Lessnau schrieb:

> Ein Transformator ist primärseitig ans Netz (U = 220V, 50Hz)
> angeschlossen und besitzt primär 4800 Wicklungen. Eine an den

Windungen sind das. In einer Wicklung.

> Transformator angeschlossene Gleichrichterschaltung
> (Einweg-Gleichrichtung, Zweiweg-Brückengleichrichtung) soll eine
> TTL-Versorgungsspannung von 5V liefern.
> a.)Zeichnen sie Transformator und Gleichrichterschaltung mit
> Glättungskondensator und berechnen Sie die Sekundärwindungszahl, wenn
> die Flussspannung über eine Si-Diode mit 0,7V berücksichtigt wird.

Aha. Zum Glück ist das überhaupt nicht weltfremd. Die Netzspannung von 
220V (sic!) schwankt ja auch gar nicht. Und TTL-Schaltungen brauchen gar 
keinen Strom, so daß es auch gar keinen Ripple auf der gleichgerichteten 
und geglätteten Spannung gibt. Geschweige denn einen Spannungsregler.

> Die Lösung ist für den Einweg-Gleichrichter N2 = 88
> und für den Zweiweg N2 = 99.

Ja. Das kommt hin, wenn man das wie ein Milchmädchen rechnet.

Die (weltfremde, s.o.) Annahme ist, daß sich der Ladekondensator auf den 
Spitzenwert der Sekundärspannung abzüglich Diodenflußspannung(en) 
auflädt.


XL
#3233309
Lesenswert?

Philipp Lessnau schrieb:

> Ein Transformator ist primärseitig ans Netz (U = 220V, 50Hz)
> angeschlossen und besitzt primär 4800 Wicklungen.

Aha, dann hast Du ja 9600 Anschlüsse. :-)

> Eine an den
> Transformator angeschlossene Gleichrichterschaltung
> (Einweg-Gleichrichtung, Zweiweg-Brückengleichrichtung) soll eine
> TTL-Versorgungsspannung von 5V liefern.

Das geht normalerweise nur mit einer nachgeschalteten Regelschaltung.

> a.)Zeichnen sie Transformator und Gleichrichterschaltung mit
> Glättungskondensator und berechnen Sie die Sekundärwindungszahl, wenn
> die Flussspannung über eine Si-Diode mit 0,7V berücksichtigt wird.
> Die Zeichnung ist ja noch zu machen, aber die Windungszahl bekomme ich
> gerade irgendwie nicht raus.

Die Windungszahlen haben das gleiche Verhältnis wie die Spannungen.
Leider ist die Gleichspannung Deiner Schaltung nicht konstant.
Deshalb ist eine Lösung der Aufgabe nicht möglich.
Gruss
Harald
PS: Wie eine solches Netzteil konstruiert werden muss, wird recht
gut in den DSE-FAQ beschrieben.
#3233320
Lesenswert?

Was für eine blöde Aufgabe!

TTL Schaltungen brauchen eine ziemlich konstante Versorgungsspannung von 
5V. Die kann ein einfaches Transformatornetzteil mit Gleichrichter nicht 
liefern. Es sei denn, man geht von konstanter Netzspannung, einem 
unendlich großen Kondensator, einem idealen Transformator und einer 
Idealen Diode aus.

Hier wird auch einfach davon ausgegangen, dass an den Dioden eine 
konstante Spannung abfällt, was ganz sicher nicht der Fall ist. Der 
Spannungsabfall hängt vom Strom und der Temperatur ab, und zwar so sehr, 
dass man es nicht vernachlässigen darf. Ich rechne immer mit 0,5 - 1 
Volt.

In der Praxis tolerieren Netzteile erhebliche Schwankungen der 
Netzspannung und ihre Kondensatoren sind so klein, dass ein erheblicher 
Ripple entsteht. Die nachfolgende Schaltung wird dann so ausgelegt, dass 
sie damit klar kommt. Zum Beispiel indem man einen wie auch immer 
gearteten Spannungsregler nachschaltet oder (wie im Fall von Audio 
Endstufen) die ganze Schaltung so auslegt, dass sie keine konstante 
Versorgungsspannung benötigt.

TTL Schaltkreise brauchen aber sehr konstante 5V mit maximal 5% 
Abweichung, soweit ich mich erinnere.
#3233364
Lesenswert?

Soll hier getestet werden ob der Kandidat mitdenkt, nur blindwütig drauf 
los rechnet oder einfach die Lösung abschreibt?
In deiner Rechnung hast du den Faktor sqrt(2) zwischen Effektiv- und 
Spitzenspannung unter den Tisch fallen lassen.
Wenn du den Spannungsabfall am zwingend notwendigen Spannungsregler und 
den Laststrom annimmst kannst du die Schaltung grob dimensionieren, dann 
kannst du auch gleich mit 230V rechnen, 220V ist schon lange her.
#3233380
Lesenswert?

Philipp Lessnau schrieb:
> Hab hier ne Aufgabe, an der ich ein wenig verzweifle.
> Hier ist sie:
> Ein Transformator ist primärseitig ans Netz (U = 220V, 50Hz)
> angeschlossen und besitzt primär 4800 Wicklungen. Eine an den
> Transformator angeschlossene Gleichrichterschaltung
> (Einweg-Gleichrichtung, Zweiweg-Brückengleichrichtung) soll eine
> TTL-Versorgungsspannung von 5V liefern.
> a.)Zeichnen sie Transformator und Gleichrichterschaltung mit
> Glättungskondensator und berechnen Sie die Sekundärwindungszahl, wenn
> die Flussspannung über eine Si-Diode mit 0,7V berücksichtigt wird.

Lehrer oder Profs, die solche Aufgaben stellen,
sollte man die Lehrberechtigung auf Lebenszeit entziehen.

Auf Montessori-Schule können sie den den Schülern
zeigen, wie man Einweggleichricher tanzen kann.

Antwort schreiben

Bitte melde dich an, um einen Beitrag zu schreiben.

oder

Mit Google-Account einloggen

Die Registrierung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.

Jetzt registrieren