Schwingkreis berechnen

Gast #3890546
Hallo,

mir geht es momentan darum die Kapazität und Induktivität eines 
Schwingkreies zu bestimmen. Dabei bin ich auf folgende Formeln gestoßen, 
welche unter diesem Link 
https://www.fairchildsemi.com/application-notes/AN/AN-9012.pdf auf der 
Seite 8 gefunden werden können.

Formeln:

I = 2*PI*P/U (Resonanzstrom)

C = I/(2*PI*fres*U)

L = 1/((2*PI*fres)²*C)

Meine Frage ist nun, ob diese Berechnungen stimmen, weil ich finde 
nirgends vergleichbare Formeln, außer fres = 1/(2*PI*sqrt(L*C))
Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #3890570
Schwarz schrieb:
> Meine Frage ist nun, ob diese Berechnungen stimmen, weil ich finde
> nirgends vergleichbare Formeln, außer fres = 1/(2*PI*sqrt(L*C))
Naja die letzten beiden sind ja wohl schon mal die selben. Nur 
umgestellt.

Und vorher wird einfach ein Kondensator ausgerechnet, der den 
gewünschten Strom bei der gegebenen Frequenz durchlässt (Stichwort Xc). 
Wenn man dann den Kondensator hat, kann man über die Schwingkreisformel 
die für die Resonanz nötige Induktivität ausrechnen...
Gast #3890584
Mir ist schon klar, dass die unteren Formeln lediglich umgestellt sind, 
das eigentlich interessante ist Formel für den Resonanzstrom, weil die 
hab ich in dieser Form noch nicht gesehen. Klar P = U * I sollte bekannt 
sein, aber woher kommen die 2*PI, ist das ein Erfahrungswert oder lässt 
sich das iwoher herleiten?
Gast #3890616
Schande über mein Haupt, hab es gekonnt überlesen :D

Eine Finale Frage hätte ich noch:
Die ganze Berechnung wird ja für eine Halbbrücke durchgeführt, auf der 
Seite wird einfach mit der gleichgerichteten Wechselspannung gerechnet 
(230V *sqrt(2) = 325V), laut einem Kollegen von mir kann aber bei einer 
Halbbrücke nur mit der halben gleichgerichteten Spannung der Speisung 
gerechnet werden (162,5V), wer hat nun recht?
Gast #3891411
Da gibt es noch eindeutige Unstimmigkeiten:

1. Bei Resonanz ist die Stromerhöhung am größten und proportional zum 
Gütefaktor Q, das bedeutet, dass ein Schwingkreis mit einer Güte von 100 
bei Resonanz und einem Eingangsstrom von einem Ampere Blindeströme von 
100A besitzt.
Das ist ein direkter Widerspruch zur Formel: I = 2*PI*P/U 
(Resonanzstrom)


2. Wie ein Post zuvor schon erwähnt, eine Halbbrücke kann nur die halbe 
Speisespannung an iherem Ausgang liefern, was im Fall der Rechnung auf 
der angegebenen Seite bedeuten würde: (187*sqrt(2))/2 = 132V


Die Kapazitäts- und Induktivitätsformeln dürften stimmen, aber der Rest 
macht mich stutzig.
#3891865
Schwarz schrieb:
> Genau das ist ja die Frage :D Ich hab die Formel von hier
> https://www.fairchildsemi.com/application-notes/AN/AN-9012.pdf Seite 8.

Und da hast du sie aus dem Kontext gerissen.

Wenn man die 2 x PI weglaesst stimmt sie. Wenn man sie dann in die 
naechste einsetzt stimmt die dann auch, so das:

2 x PI x f x C = P/U^2 ist.

Schwarz schrieb:
> Es muss doch möglich sein die Leistung und die Kapazität/Induktivität
> einer Halbbrücke mit einem Serienschwingkreis zu bestimmen?!

Zuerst hast du im Schwingkreis erstmal nur Blindleistung solange da 
keine Ohmischen verluste auftreten.

Dann gilt der alte Thomson immer noch:

f = 1 / (2 x PI * sqrt(L x C)

Bei Resonanz ist der Strom nicht mehr zu bestimmen weil er gegen 
unendlich geht.

I = Uges / (Xl - XC)

Da XC und XL gleich sind (Resonanz) wird der Nenner 0 und er Strom 
unendlich. Da fliegen schon mal die Kondensatoren einem um die Ohren.

Hast du jetzt einen Ohmischen Widerstand im Kreis (eigentlich immer)

so kann man I ausrechnen:

I = Uges / sqrt( R^2 + (Xl - XC)^2 )

Und damit auch die Leistung an R
Gast #3891904
Helmut Lenzen schrieb:
> Schwarz schrieb:
> Und da hast du sie aus dem Kontext gerissen.
>
> Wenn man die 2 x PI weglaesst stimmt sie. Wenn man sie dann in die
> naechste einsetzt stimmt die dann auch, so das:
>
> 2 x PI x f x C = P/U^2 ist.

Macht Sinn und bringt Licht in das Wirrwarr in meinem Kopf, vielen Dank.


> Schwarz schrieb:
> Hast du jetzt einen Ohmischen Widerstand im Kreis (eigentlich immer)
>
> so kann man I ausrechnen:
>
> I = Uges / sqrt( R^2 + (Xl - XC)^2 )
>
> Und damit auch die Leistung an R

Das heißt in dem Schaltplan im Anhang fehlt der ohmsche Widerstand, sehe 
ich das richtig? (Natürlich sind in der Schaltung noch andere Fehler, 
aber auf die will ich jetzt nicht eingehen)
Angehängte Dateien:
#3891923
Schwarz schrieb:
> Das heißt in dem Schaltplan im Anhang fehlt der ohmsche Widerstand, sehe
> ich das richtig?

Ohne denn kannst du den Strom nicht ausrechnen. Es gibt keine perfekten 
Induktivitaeten. Wenn der Kreis ohne den Pott in Resonanz gehen wuerde 
fliegen dir die IGBTs um die Ohren. Der Metallboden des Pottes ist dein 
Ohmischer Anteil, sonst wuerde ja nix warm werden. Die Spule wirkt ja 
als Trafo zum Pott.
Gast #3891940
Helmut Lenzen schrieb:
> Ohne denn kannst du den Strom nicht ausrechnen. Es gibt keine perfekten
> Induktivitaeten. Wenn der Kreis ohne den Pott in Resonanz gehen wuerde
> fliegen dir die IGBTs um die Ohren. Der Metallboden des Pottes ist dein
> Ohmischer Anteil, sonst wuerde ja nix warm werden. Die Spule wirkt ja
> als Trafo zum Pott.

Eigentlich klar, wenn man so darüber nachdenkt -_-
Danke, dass du dir die Zeit genommen hast, besser hätte man es nicht 
erklären können.
Gast #3898189
Helmut Lenzen schrieb:
>...
> so kann man I ausrechnen:
>
> I = Uges / sqrt( R^2 + (Xl - XC)^2 )
>
> Und damit auch die Leistung an R


Müsste es eigentlich nicht I = Uges / sqrt( R^2 + (Xl + XC)^2 ) heißen 
(also + zwischen xC und xL)? Weil xC ist ja von Haus aus mit minus 
belastet und im Resonanzkreis würde das ja sonst gar nicht 0 ergeben.

xC = U / Ic = - 1 / 2*PI*f*C = -1 / w*C

Resonanzfall:
xL = -xC => 0 = xL + xC

Antwort schreiben

Eine eigene Frage? Dieser Thread ist über 11 Jahre alt. Stell sie in einem eigenen Thread – dort lesen mehr Leute mit, und sie wird öfter und schneller beantwortet.

Neuen Thread starten

Eine Lösung, Ergänzung oder Rückmeldung zu diesem Thread? Dann antworte hier.

Formatierung
  • [c]C-Code[/c]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] – Link zu einem Artikel
  • Verweis auf einen anderen Beitrag: Rechtsklick auf dessen Beitrags-ID (#8078628), „Adresse kopieren“, in den Text einfügen

Mehr zur Formatierung

Längeren Sourcecode als Anhang, nicht in den Text. JPG nur für Fotos und Scans; Zeichnungen und Screenshots als PNG oder GIF. Siehe Bildformate.

Schon registriert? Anmelden

Wird nicht angezeigt. Wir schicken dir einen Link; sobald du damit bestätigst, erscheint dein Beitrag.

Mit dem Abschicken legst du einen kostenlosen Account an und erkennst die Nutzungsbedingungen und die Datenschutzerklärung an.