Hallo,
ich bin nun nach einiger Recherche im I-net über die Polung der
Induktionsspannung und der Stromrichtung des Induktionsstromes etwas
verwirrt...
Meine Fragen zum angehängten Bild:
Schalter geschlossen > Polung an der Spule wie im oberen Bild, also wenn
die Spule "aufgeladen" wird
Schalter offen bewirkt doch eine Selbstinduktion wie im unteren Bild,
eine Induktionsspannung nur in umgekehrter Polung ?
Hallo Stefan,
vielen Dank für Deine Antwort. Der Grund für die Frage war das
grundsätzliche Verständnis über Induktionen in Boost und Buck
Convertern.
Bei einem Boost Converter wird die Spule zuerst mit Energie aufgeladen
und dann, wenn der MOS-FET wieder "offen" ist, entsteht eine in
umgekehrter Polung liegende Induktionsspannung, welche dann sich in
Reihe zur Eingangsspannung liegt und wie 2 Spannungsquellen addiert
werden können.
ist das auch dann so richtig ?
weil so doch eine höhere Ausgangsspannung zusammen kommen kann ?
Aufgemalt hast du allerdings einen Buck Konverter.
Beim Boost Konverter liegt der Schalter als 'Kurzschliesser' nicht in
Reihe mit der Spule, sondern hinter ihr gegen Masse:
https://en.wikipedia.org/wiki/Boost_converter
Hallo Matthias,
ja ich weiss, das erste Bild sollte einfach mal nur mein grundsätzliches
Problem mit der Polung von Induktionsspannungen erklären.
Aber jetzt wo du es sagst, sehe ich das auch gleich als eine Buck
converter :)
Dazu habe ich auch noch ein paar Fragen:
Ohne "LOAD" funktioniert der Buck converter doch genauso, also die Spule
lädt sich über den Kondensator bei geschlossenem Schalter auf
Bei geöffnetem Schalter entlädt sich die Spule dann über die Diode
Wie aber kommt hier die niedrigere Ausgangsspanung zustande ?
Alex schrieb:> Ohne "LOAD" funktioniert der Buck converter doch genauso, also die Spule> lädt sich über den Kondensator bei geschlossenem Schalter auf> Bei geöffnetem Schalter entlädt sich die Spule dann über die Diode>> Wie aber kommt hier die niedrigere Ausgangsspanung zustande ?
Ohne "LOAD" kann die Ausgansspannung nur dann niedriger sein, wenn der
Schalter offen bleibt.
Alex schrieb:> ein grundsätzliches Problem mit der Polung von Induktionsspannungen
Du musst dir einfach mal statt der Spannung des Strom vorstellen: der
fließt von plus nach minus. Dort, wo der Strom also herauskommt ist
plus, dort wo er hineinfließt ist minus.
So, und jetzt das Verhalten von Spulen: dlassen den Strom, der durch sie
hindurchfließt, nur langsam ändern. Ganz kurzzeitig betrachtet ist der
also eigentlich konstant.
Wenn du nun aus einer Spannungsquelle über einen Schalter Strom durch
eine Spule fließen lässt, dann steigt der irgendwie "langsam" an.
Und jetzt kommt der Knackpunkt: wenn du jetzt den Schalter z.B. bei 1A
ausschaltest, dann fließt der Strom erst mal unverändert weiter (wie
gesagt: eine Spule hält den Strom "konstant").
Weil aber der Schalterwiderstand jetzt sher hoch ist (sagen wir mal
10kOhm), dann ergibt das eine Spannung von 1A*10kOhm=10kV... :-o
Und diese Spannung zündet dann den Funken im Schalter.
Jetzt ght es ratzfatz: weil die Spannung so hoch ist, baut sich die in
der Spule gespeicherte Enerige "blitzartig" ab und es herrscht Ruhe im
System.
Wenn du den funken nicht willst, dann musst du dem Strom aus der Spule
einen Weg zurück in die PSule bieten. Das macht üblicherweise eine
Freilaufdiode.
Alex schrieb:> Wie aber kommt hier die niedrigere Ausgangsspanung zustande ?
Stell dir einfach mal vor, du würdest den Schalter gar nicht
einschalten. Welche Spannung hättest du dann?
Und dann würdest du den Schalter dauerhaft einschalten. Welche Spannung
hättest du dann?
Und was passiert, wenn du den Schalter weder dauernd ein noch dauernd
ausgeschaltet hättest, sondern mit einem bestimmten Verhältnis laufend
ein- und ausschaltest.
Lothar M. schrieb:> Und jetzt kommt der Knackpunkt: wenn du jetzt den Schalter z.B. bei 1A> ausschaltest, dann fließt der Strom erst mal unverändert weiter (wie> gesagt: eine Spule hält den Strom "konstant").
dann fließt der Strom erstmal unverändert weiter > also in die Richtung
?
Nach öffnen des Schalters und eingebauter Diode,
bricht das Magnetfeld um die Spule dann nicht zusammen und der Strom
fliesst in die entgegengesetzte Richtung ? Weil dann ist die diode auch
durchlässig, weil die Spannung über der Spule die Polarität ändert u
somit der Strom doch dann auch ?
Lothar M. schrieb:> Stell dir einfach mal vor, du würdest den Schalter gar nicht> einschalten. Welche Spannung hättest du dann?> Und dann würdest du den Schalter dauerhaft einschalten. Welche Spannung> hättest du dann?> Und was passiert, wenn du den Schalter weder dauernd ein noch dauernd> ausgeschaltet hättest, sondern mit einem bestimmten Verhältnis laufend> ein- und ausschaltest.
Schalter nicht eingeschaltet = Keine Spannung
Schalter dauerhaft eingeschaltet = Eingangsspg am Ausgang
Laufend ein und aus irgendein Wert zwischnedrin, je nach Dutycycle.
Alex schrieb:> weil die Spannung über der Spule die Polarität ändert u> somit der Strom doch dann auch ?
Nein. Die Spannung ändert sich, aber die Stromflussrichtung bleibt
gleich.
der schreckliche Sven schrieb:> Ohne "LOAD" kann die Ausgansspannung nur dann niedriger sein, wenn der> Schalter offen bleibt.
stimmt, da hatte ich den kondensator im Bild vergessen einzuzeichen,
also hier nochmal das Bild und jetzt wieder ohne "LOAD" das selbe ?
der schreckliche Sven schrieb:> Nein. Die Spannung ändert sich, aber die Stromflussrichtung bleibt> gleich.
Wie kann das sein ?!?!? die Richtung der Spannung gibt doch auch die
Richtung des zu fliessenden Stromes an ?!
Alex schrieb:> der schreckliche Sven schrieb:>> Nein. Die Spannung ändert sich, aber die Stromflussrichtung bleibt>> gleich.>> Wie kann das sein ?!?!? die Richtung der Spannung gibt doch auch die> Richtung des zu fliessenden Stromes an ?!
Im einen Fall nimmt die Induktivität Energie auf und im anderen Fall
gibt sie Energie ab. Das Vorzeichen der Momentanleistung muss sich also
umdrehen, und das geht nur, wenn exakt eines der beiden Größen Spannung
und Strom ihr Vorzeichen/Richtung ändert.
ich glaube ich gebe mir hier schon selber die Antwort:
nochmal zur Polarität der Spannung und der Flussrichtung des Stromes
Dadurch, dass sich nach öffnen des Schalters, die Polarität der
Induktionsspannung ändert, ist plus über der Spule jetzt RECHTS und
MINUS über der Spule links.
Wenn man sagt, der Strom fliesst von Plus nach Minus, fliesst er nun
tatsächlich in die Selbe Richtung, dank der Umkehr der Polarität der
Spule
ist das jetzt Richtig ?!?
Tut mir Leid wenn ich euch jetzt schon langsam nerve..
Alex schrieb:> der schreckliche Sven schrieb:>> Nein. Die Spannung ändert sich, aber die Stromflussrichtung bleibt>> gleich.>> Wie kann das sein ?!?!? die Richtung der Spannung gibt doch auch die> Richtung des zu fliessenden Stromes an ?!
Das wäre bei einem Widerstand so. Die Spule hat aber ihre eigenen
Gesetze.
Jemand schrieb:> Im einen Fall nimmt die Induktivität Energie auf und im anderen Fall> gibt sie Energie ab. Das Vorzeichen der Momentanleistung muss sich also> umdrehen, und das geht nur, wenn exakt eines der beiden Größen Spannung> und Strom ihr Vorzeichen/Richtung ändert.
das deckt sich doch dann mit meiner letzten Aussage:
"Dadurch, dass sich nach öffnen des Schalters, die Polarität der
Induktionsspannung ändert, ist plus über der Spule jetzt RECHTS und
MINUS über der Spule links.
Wenn man sagt, der Strom fliesst von Plus nach Minus, fliesst er nun
tatsächlich in die Selbe Richtung, dank der Umkehr der Polarität der
Spule"
Vielen Dank JEMAND !! :)
Alex schrieb:> Wenn man sagt, der Strom fliesst von Plus nach Minus, fliesst er nun> tatsächlich in die Selbe Richtung, dank der Umkehr der Polarität der> Spule>> ist das jetzt Richtig ?!?
Bingo.
Denn wenn der Schalter öffnet, wird die Spule selbst zur Stromquelle.
Alex schrieb:> Tut mir Leid wenn ich euch jetzt schon langsam nerve..
Nö, hier hat bestimmt jeder seine Zeit gebraucht, bis er das alles
kapiert hat.
der schreckliche Sven schrieb:> Nö, hier hat bestimmt jeder seine Zeit gebraucht, bis er das alles> kapiert hat.
:) Danke !
Dann stimmt das Bild jetzt oben so wie es sein soll
Danke euch allen für Eure Zeit !!
noch eine Frage zur Spule in einem FLY - BACK - CONVERTER:
ich habe bei einem Flyback converter gesehen, dass die primär und die
sekundäre seite des Transformators unterschiedliche "Polung" haben ?
die Wicklung der primären Spule hatte einen Punkt oben, die sekundäre
Wicklung den Punkt unten ?
ist das richtig, dass die Polarität der Spannung über den beiden Spulen
immer gegensätzlich ist ? als Primär gegensätzlich zur sekundären
Wicklung ?
Alex schrieb:> einen Punkt
Dieser Punkt kennzeichnet im Schaltplan die Wicklungsenden mit gleicher
Spannung. Die von Dir beobachtete "Gegensätzlichkeit" hat ihre Ursache
darin, daß in Schaltplänen in der Regel der Pluspol der
Betriebsspannungen oben hingemalt wird.
Alex schrieb:> Wie kann das sein ?!?!? die Richtung der Spannung gibt doch auch die> Richtung des zu fliessenden Stromes an ?!
1. bitte nicht Plenken!
2. es kommt darauf an, ob du einen Generator oder einen Verbraucher
anschaust: bei der Quelle fließt der Strom aus + heraus. Beim
Verbraucher fließt er in + hinein. Cool, nicht?
1
.----->----.
2
| |
3
^ v
4
+| |+
5
--- -
6
- | |
7
| | |
8
| | |
9
| -
10
| |
11
| |
12
'-----<----'
Und beim "Laden" ist die Spule der "Verbraucher", der beim "Entladen"
zur Quelle wird...
Alex schrieb:> was soll daran "cool sein" ?!
1. Bitte nicht plenken.
2. Ich finds cool. Und du sicher auch, wenn du es mal verstanden hast.
Aber da müssen wir mal zurück zu deiner ursprünglichen Frage/Annahme:
Alex schrieb:>> Die Spannung ändert sich, aber die Stromflussrichtung bleibt gleich.> Wie kann das sein ?!?!? die Richtung der Spannung gibt doch auch die> Richtung des zu fliessenden Stromes an ?!
Mitnichten. "Die Richtung der Spannung" ist eine willkürliche Annahme.
Wenn ich z.B. den Spannungspfeil an einem Lipo-Akku umkehre, dann hat
der einfach eine neagtive Spannung:
1
.-----o
2
|
3
+| |
4
--- | U = 3,7V
5
- |
6
| V
7
|
8
'-----o
9
10
11
.-----o
12
|
13
+| ^
14
--- |
15
- | U = -3,7V
16
| |
17
|
18
'-----o
Und auch die Stromrichtung ist natürlich nicht immer gleich zur
"Spannungsrichtung". Nehmen wir mal einen Akku:
Alex schrieb:> Nur, was meinst Du immer mit "Plenken"?> Was mache ich falsch?
In den beiden Zeilen war es richtig.
Oben ist bei dir vor jedem '?' ein Leerzeichen, das da nicht hingehört.
Dies nennt man 'Plenken':
Alex schrieb:> "cool sein" ?!Alex schrieb:> "Polung" haben ?Alex schrieb:> Punkt unten ?Alex schrieb:> gegensätzlich ist ?> Wicklung ?
HildeK schrieb:> Dies nennt man 'Plenken'
Ok und das stört wenn da ein Leerzeichen ist? Oder ist das ein
Formatierungsproblem für die Seite oder was ist daran verkehrt?
sorry ich kapiers nicht..
Alex schrieb:> Ok, danke für die Erläuterungen. Leuchtet ein
Du kommst der Sache näher... ;-)
Alex schrieb:> Ok und das stört wenn da ein Leerzeichen ist?
Störend am Plenken ist, dass mit "Glück" das Satzzeichen eine Zeile
bekommt
! Und so dann irgendwie seltsam am Zeilenanfang herum steht.
Alex schrieb:> nicht:)werde
Das Gegenteil vom Plenken ist übrigens das Klempen!Das bedeutet,dass
keine Leerzeichen eingefügt werden,wo sie eigentlich hingehören.Das
ist in der täglichen Praxis auch unschön;-)
induktion.png
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