Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Wie 1500W regeln??


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von hhans (Gast)


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Hallo,

ich bin dabei ein Netzteil für ca. 1200W - 1500W zu bauen. Grund vorweg: 
hab ein altes Trafo mit einem UI132a kern der 24V auf der Sekundärseite 
ausgibt. Jetzt habe ich nur das Problem: Wie eine effektive Regelung von 
0-30V zu schaffen?

Mein erster Gedanke schweifte sofort zu einem linear geregelten (da es 
grundlegend das einfachste ist was ich umsetzen kann vom Wissen her). 
Diese Idee schweifte mir so schell wieder davon wie sie gekommen war, da 
ich eigentlich nicht ein Vermögen für riesige Kühlkörper ausgeben will 
nur um im worst case 1500W zu Kühlen. Ausserdem wäre das ein riesen Teil 
da es keine 0, 05K/W Kühler zu kaufen gibt (der auch rriesig und teuer 
wäre! ) und man ein Paket aus mehreren großen bauen müsste --> groß und 
teuer also eher nicht so das Wahre.

Ich hätte jetzt noch folgende Idee
Mit Thyristoren oder IGBTs einen gesteuerten Gleichrichter bauen und mit 
diesen die Spannung steuern.

Wäre sowas Sinnvoll? was meint ihr?

Wenn ja hat einer schon einmal soetwas gebaut?  (Schaltplan? )
Habt ihr sonst noch andere Ideen oder Tipps?

Gruß Hans

von D. V. (mazze69)


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Selbst wenn du das schaffen würdest, wo brauchst du 1,2KW regelbare 
Leistung?

von Teo D. (teoderix)


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><((((*>

von hhans (Gast)


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Hallo

ich brauche solche Leistungen oft beim Heizen von Senderöhren (Spannung 
und Strom muss schon was herhalten können) oder zum Heizen anderer 
intensiv geheizter Röhren wie Thyrare
ronen (da kommts eher auf den Strom an... ist auch soweit für das 
Problem nicht wirklich wichtig ich brauche öfters mal eine starke 
Versorgung.

Gruß hans

von D. V. (mazze69)


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Teo Derix schrieb:
>><((((*>

Du auch Fischkopp?

von hhans (Gast)


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Entschuldigung Schreibfehler meinte natürlich Thyratrone.

von D. V. (mazze69)


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hhans schrieb:
> ich brauche solche Leistungen oft beim Heizen von Senderöhren

Auf welcher Frequenz kann man das von dir Gesendete denn empfangen?

von Mr. Linear (Gast)


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Es gibt auch die Möglichkeit Trafos mit mehreren Sekundärabgriffen zu 
haben.
Dann kannst du per z.B. Relais den nötigen Abgriff anschließen und dann 
dei Spannung runter regeln.
Conrad hatte dam mal ein entsprechendes Selbstbau-Netzteil.

Ein schnelles Umschalten der Spannung geht dann halt nicht mehr wenn der 
Bereich überschritten wird.

Du könntest als Eingang deiner Linearregelung z.B. auch 
Computernetzteile in Reihe schalten statt einen Trafo zu nehmen. Dann 
machst du ne Vorwahl von 0..12 ; 12.. 24, 24..36 V und regelst in diesem 
Bereich. Der Wirkungsgrad ist dann auch bedeutend höher und im Best case 
80% wenn du die 36V willst.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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hhans schrieb:
> Ich hätte jetzt noch folgende Idee
> Mit Thyristoren oder IGBTs einen gesteuerten Gleichrichter bauen und mit
> diesen die Spannung steuern.

Ich denke, das wird der richtige Weg sein - eine Kombination aus 
Synchrongleichrichter mit Thyristoren und dann ein sekundäres 
Schaltnetzteil für die Feinregelung. Anders wirst du mit den sonst enorm 
hohen Verlustleistungen nicht fertig. Es wird schon schwierig genug 
werden, aus einer alten U-Bahn die Thyristoren auszubauen :-)

Bei solchen Leistungen ist eine schnelle Abschaltung im Kurzschlussfall 
lebenswichtig, aber das weisst du vermutlich selber.

Mr. Linear schrieb:
> statt einen Trafo zu nehmen

So, wie ich den TE verstanden habe, ist der Trafo schon vorhanden?

: Bearbeitet durch User
von Fokus s. (fokus_s)


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von Werner (Gast)


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hhans schrieb:
> Diese Idee schweifte mir so schell wieder davon wie sie gekommen war, da
> ich eigentlich nicht ein Vermögen für riesige Kühlkörper ausgeben will

Brauchst du auch nicht. Den hast du sogar in deinem Zimmer und ist ein 
Wärmetauscher mit Wasserzirkulation, gewöhnlich als "Heizkörper" 
bezeichnet. Ein Autokühler vom Schrott kostet auch kein Vermögen.

von MaWin (Gast)


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hhans schrieb:
> ich brauche solche Leistungen oft beim Heizen von Senderöhren (Spannung
> und Strom muss schon was herhalten können) oder zum Heizen anderer
> intensiv geheizter Röhren wie Thyrare ronen

Dann reicht ein PWM Netzteil. Also deine 24V~ gleichrichten und sieben, 
mit MOSFET zerhacken und den Strom mit einer Spule wieder glätten. Der 
Vorteil: Wenn du nur 6V brauchst, kannst du dann sogar den 5-fachen 
Strom ziehen.

Aber unterschätze nicht die benötigten Siebelkos, Spule, und statt 
Freilaufdiode nimmt man besser aktiv geschaltete MOSFETs, die 
Ausgangselkos müssen nur den Ripplestrom azshalten, aber auch das werden 
bei unter 100kHz dicke Teile.

von Harald W. (wilhelms)


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Werner schrieb:

> Ein Autokühler vom Schrott kostet auch kein Vermögen.

Der Lüfter ist aber recht laut.

von Harald W. (wilhelms)


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hhans schrieb:

> ich bin dabei ein Netzteil für ca. 1200W - 1500W zu bauen. Grund vorweg:
> hab ein altes Trafo mit einem UI132a kern der 24V auf der Sekundärseite
> ausgibt.

Da kannst Du aber typisch nur die halbe Leistung als Gleichstrom
rausholen.

> Jetzt habe ich nur das Problem: Wie eine effektive Regelung von
> 0-30V zu schaffen?

So effektiv, das Du aus 24V 30V zaubern kannst, ist keine Regelung.
Ich denke, ca. 20V sind machbar.

>
> Mein erster Gedanke schweifte sofort zu einem linear geregelten (da es
> grundlegend das einfachste ist was ich umsetzen kann vom Wissen her).

Eigentlich gar nicht so viel schwieriger, als z.B ein 5A-Netzteil.
Du musst nur so ca. 20 Transistoren parallel schalten


> Diese Idee schweifte mir so schell wieder davon wie sie gekommen war, da
> ich eigentlich nicht ein Vermögen für riesige Kühlkörper ausgeben will
> nur um im worst case 1500W zu Kühlen.

Da ist Selbstbau, vermutlich in Form eines Wasserkühlers angesagt.

> Mit Thyristoren oder IGBTs einen gesteuerten Gleichrichter bauen und mit
> diesen die Spannung steuern.

Ja, das geht natürlich im Prinzip. Ist aber auch deutlich
komplizierter als ein Linearregler.

> (Schaltplan? )

Ein Schaltplan ist da noch das einfachste.
Wichtig wäre etwas Erfahrung beim Aufbau von Hochstromschaltungen.
Gruss
Harald

von hhans (Gast)


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Hallo

das sind ja nun eine menge Ideen und Vorschläge. Vielen dank an euch 
alle. :)

Es soll ein allzweck Netzteil werden. Diese Sache mit den Röhren waren 
Beispiele was ich zum Beispiel damit machen würde/betreiben würde.

Zu der Idee mit den Trafoabzweigungen: Ein Trafo besitze ich schon. Es 
ist ja gerade mein Ziel mit diesem das NT zu bauen da ich es geschenkt 
bekommen habe. Das Trafo hat eine Primärwicklung und eine 
Sekundärwicklung welche 27V im Leerlauf ausgibt ( gemessen).

Zu der Idee mit der PWM Regelung nach einem Normalen Gleichrichter: Die 
Idee finde ich sehr interessant , ich werde es mal probieren ob ich was 
hinbekomme. An den Siebeelkos solls nicht scheitern.  Habe gerade 
4×22000uF bei 63V zur Verfügung. Falls es zu wenig ist kommen noch ein 
Paar dazu.
Jedoch zur Glättung: Kann man die PWM komplett herausfiltern? also so 
das nichts mehr davon am Ausgang zu sehen ist?
Falls nicht werde ich die Idee mit dem gesteuerten Gleichrichter nehmen. 
Der Aufwand für die Schaltung ist mir relativ egal und es ist ein 
Projekt welches ruhig zeit Kost kann.

Vielen Dank und MfG

Hans

von MaWin (Gast)


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> Kann man die PWM komplett herausfiltern? also so
> das nichts mehr davon am Ausgang zu sehen ist?

Nein.

Man legt einen Output-Riiple fest (z.B. 50mV) und
muss dann die passenden Kondenstaoren und Spulen für
einen Ausgangsfilter suchen.

Je kleiner, je teurer.

Allerdings wird, je mehr gefiltert wurde, die Reaktion
des Netzteils auf Lastschwankungen auch immer langsamer.

von hhans (Gast)


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Hallo,

ok ein Ausgangsripple im 2stelligen mV Bereich würde mich jetzt nicht so 
doll stören, aber es wäre schon schöner wenn keine da wäre.

Dann werde ich mich auf gesteuerte Gleichrichter konzentrieren und eine 
Mischung aus diesem und Linearegler machen, so das bei, extremes 
Beispiel, 1V und 50A nicht alles in Wärme verbraten wird sondern der 
Eingang des Lineareglers je nach geforderter Ausgangsspannung von dem 
Gleichrichter nach- geregelt wird um die Verluste niedrig zu halten und 
den Ripple der Glättungskondensatoren nicht im Ausgang zu haben. (Bei 
Leerlauf würden nach Gleichrichter und Siebung 38V DC sein und ich 
möchte jedoch ein gleichmäßig geregeltes 0-30V Netzteil haben.)

Vielen dank nochmals an euch.

Gruß
Hans

von Harald W. (wilhelms)


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hhans schrieb:

> (Bei Leerlauf würden nach Gleichrichter und Siebung 38V DC sein
> und ich möchte jedoch ein gleichmäßig geregeltes 0-30V Netzteil haben.)

Du willst doch kein Netzteil bauen, welches nur bei Leerlauf
30V Ausgangsspannung hat? Du solltest Deine Berechnungen bezüglich
Ausgangsspannung, -strom und nötige Siebelkos nochmal überprüfen.
Gruss
Harald

von hhans (Gast)


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Ich werde mal prüfen was das Trafo genau schaffen kann an Leistung und 
bei welcher Spannung es bei Volllast ist (Es sollten 24VAC bei Volllast 
sein also ca. 33,8 Vpp die ich als DC nutzen könnte wenn die Elkos 
entsprechend dimensionisiert sind.) Es werden auch nicht 50A am Ausgang 
abnehmbar sein da Ja auch noch Strom zum Laden der Siebelkos da sein 
muss. (Ich denke mal es wird letztendlich so sein das ich bei 30V nur 
30A nutzten kann so in etwa. 20A Lass ich mir als Reserve.). Bei 33,8V 
auf 30V hätte ich dann immer noch 3V + (Ripple mit eingerechnet) für den 
Spannungsabfall am Linearegler. Das ganze System wird von einem großen 
oder zwei kleineren Mikrocontrollern gesteuert die mir dann schon für 
die richtige Regelung sorgen werden. Ist zwar sehr viel Arbeit aber das 
nehme ich in Kauf. :)

Gruß Hans

von Harald W. (wilhelms)


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hhans schrieb:

> Ich werde mal prüfen was das Trafo genau schaffen kann an Leistung und
> bei welcher Spannung es bei Volllast ist (Es sollten 24VAC bei Volllast
> sein also ca. 33,8 Vpp die ich als DC nutzen könnte wenn die Elkos
> entsprechend dimensionisiert sind.)

Von dieser Spannung geht der Rippel durch die Siebung ab. Der beträgt
bei 88000µF und 30A ca. 3,3V. Die Spannung über dem Regelglied sollte
mindestens 3V sein. Ausserdem werden bei Deinen 88000µF derart hohe
Ladeströme fliessen, das es entweder die Elkos oder den Gleichrichter
zerfetzt; also brauchst Du noch einen zusätzlichen Vorwiderstand.

> Es werden auch nicht 50A am Ausgang abnehmbar sein.

Vielleicht wird der Trafo schon bei 30A überhitzen.

> 20A Lass ich mir als Reserve.

Man kann zwar Eisentrafos begrenzte Zeit überlasten, sollte dann
aber zumindest die Temperatur überwachen.
Gruss
Harald

von egal² (Gast)


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Harald Wilhelms schrieb:
>> ich bin dabei ein Netzteil für ca. 1200W - 1500W zu bauen. Grund vorweg:
>> hab ein altes Trafo mit einem UI132a kern der 24V auf der Sekundärseite
>> ausgibt.
>
> Da kannst Du aber typisch nur die halbe Leistung als Gleichstrom
> rausholen.

Vor oder nach dem Längsregler?

von hhans (Gast)


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Wie gesagt ich werde den Trafo mal prüfen. Er ist auch schon sehr betagt 
und stammt aus DDR Zeiten, daher kenne ich seine genauen Daten leider 
nicht vorallem da kein Typenschild dran ist. Wie gesagt ich werde mal 
sehen was er so bringt und schafft und werde ihn mal eine Weile mit 
einer 20A Last betreiben und die  Temperatur Prüfen. Wenn es gut geht 
das gleiche mit 30A und wenn das klapp mit 40A usw. ich hab schonmal 
eine ganze zeitlang über einen Widerstandsdraht eine Last mit 17A dran 
gehabt aber blieb kalt.

von hhans (Gast)


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Ich glaube er meint nach dem Längsregler.

von Harald W. (wilhelms)


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hhans schrieb:

> Wie gesagt ich werde mal sehen was er so bringt und schafft und werde
> ihn mal eine Weile mit einer 20A Last betreiben

Dir ist klar, das es einen Riesenunterschied macht, ob Du diesen
Strom als Wechselstrom ziehst oder als Gleichstrom nach der Siebung?
Gruss
Harald

von hhans (Gast)


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Naja es war ein Gleichrichter zwischen mit einem Elko.

von Ulrich (Gast)


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Beim Trafo sollte man auch noch überprüfen, ob man den als Schutzklasse 
II oder nur SK I nutzen kann.

Wenn der Trafo über Gleichrichter und Elko mit 30 A Gleichstrombelastet 
wird, sieht der Trafo davon einen effektiven Wechselstrom von etwa 60 A, 
ggf. sogar mehr, wenn da keine extra Widerstände/Drosseln zur Begrenzung 
der Ladeströme drin sind. Wenn man es nicht glaubt einfach mal 
simulieren.

So etwa 30 A dürfte also schon das Limit sein.

von egal² (Gast)


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Ulrich schrieb:
> Wenn der Trafo über Gleichrichter und Elko mit 30 A Gleichstrombelastet
> wird, sieht der Trafo davon einen effektiven Wechselstrom von etwa 60 A

Das halte ein für ein Gerücht!

von hhans (Gast)


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Hier mal ein Bild....

von hhans (Gast)


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So wie er da liegt habe ich ihn bekommen. Ein alteres Modell.

von Andrew T. (marsufant)


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Inklusive der Bildzeitung von Ende Juni  2012

von Amateur (Gast)


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Es gäbe die Möglichkeit einen Triac auf die Primärseite zu setzen und 
ihn so anzusteuern, dass Dein Längsregler mit definierter Spannung (z.B. 
Ua + 3V) versorgt wird.
Ein solches System ist zwar nicht mehr so schnell, wie eins mit "voller" 
Verlustleistung, aber im Zweifelsfalle kannst Du die Raumheizung etwas 
zurücknehmen.

von Ulrich (Gast)


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Wie das Verhältnis zwischen Gleichstrom hinter den Gleichrichter und 
Effektivstrom am Trafo ist, hängt von der Größe der Elkos und den 
Widerständen vom Trafo, dem Gleichrichter und ggf. vorhandenen 
Sicherungen ab. Ein Faktor von etwa 2 ist eine grobe Faustregel. Bei 
einem so großen Trafo (und entsprechend relativ kleinem Innenwiderstand) 
kann das Verhältnis auch noch ungünstiger Ausfallen. Dass es 
Wechselspannungseitig mehr Strom sein muss, gibt sich schon aus der 
höheren Spannung die man mit Gleihrichter und Elko bekommt.

von ichbin (Gast)


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egal² schrieb:
> Das halte ein für ein Gerücht!

Der Spitzenladestrom kann sogar noch deutlich größer ausfallen, wobei 
der effektivstrom nahezu gleich bleibt, da der Strompuls je nach 
nachgeschalteter Kapazität mitunter weniger als 10% der Halbwelle 
ausmacht.
Guckstu Wikipedia: 
http://de.wikipedia.org/wiki/Gl%C3%A4ttungskondensator

ichbin

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