Hallo Leute, ich steh momentan irgendwie auf dem Schlauch. Kann man einen (Ferrit-)Trafo mit (rechteckiger) Wechselspannung ansteuern, die 50% Pulsweite hat, wobei die pos. Welle jedoch 6V, die negative Welle aber nur 5V hat? Die Werte sind nur ein Beispiel, es geht um das Verständnis. Mir ist klar, daß eine Halbwelle bei Trafos auch deutlich höhere Spannungen haben kann als die andere, allerdings ist dann ja im Gegenzug immer ihre Pulsweite stark verkürzt. Wie ist es bei 50%, sind unterschiedliche Spannungen pos. und neg. möglich?
Fragender schrieb: > Kann man Man kann, aber das ist nicht gut, da eine solche Spannung einem symmetrischen Rechteck entspricht, dem eine Gleichspannung überlagert ist. Diese Gleichkomponente treibt den Kern des Trafos in die Sättigung und/oder verursacht hohe Verluste am ohmschen Widerstand der Primärwicklung. Auf der Sekundärseite ist von der Gleichspannnung natürlich nichts mehr zu sehen.
Fragender schrieb: > Mir ist klar, daß eine Halbwelle bei Trafos auch deutlich höhere > Spannungen haben kann als die andere, allerdings ist dann ja im Gegenzug > immer ihre Pulsweite stark verkürzt. Maßgeblich ist (unabhängig von der Kurvenform) die Spannungs-Zeitfläche im positiven und im negativen Bereich. Wenn beide sich zu 0 aufsummieren, hast du eine reine Wechselspannung vorliegen.
nachtmix schrieb: > Wenn beide sich zu 0 aufsummieren, hast du eine reine Wechselspannung > vorliegen. Das wäre der Normalfall. Ich möchte eben wissen, ob es in gewissen Grenzen auch anders geht. Allerdings schon bei idealisiertem Trafo, also dieser Spannungsunterschied soll nicht vollständig verheizt werden. Könnte man das mit einem Luftspalt im Kern machen? So daß der Trafo während der 6V Halbwelle Strom aufnimmt, aber während der 5V Halbwelle wieder abgibt. Daß dieser DC-Offset am Ausgang nicht erscheinen würde, ist auch klar. Fragt sich aber, was der Trafo dann ausgibt? 5,5V?
Egal was Du machst, sekundär ist üblicherweise gleichspannungsfrei, d.h. der Mittelwert der Spannung ist Null. Ein 50% getaktetes Rechteck wird sich von daher auf symmetrische Plateauspannungen einstellen. Ein asymm Rechteck wird asymm Plateauspannungen liefern, und zwar so dass pos und neg Spannungszeitflächen gleich sind. Jedenfalls solange Du keinerlei Gleichrichterdioden ins Spiel bringst.
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Ein Ausnahme bildet der Stromwandler. Pulsierende Gleichspannungspulse auf der Primärseite produzieren sekundär ebenfalls Gleichspannungspulse. Dies gilt aber eben nur für den Stromfluss bei kurzgeschlossener Sekundärwicklung und wenn der Kern nach jedem Puls vollständig entmagnetisieren kann, nicht für die Übertragung von Spannungen bei offener Sekundärwicklung.
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Fragender schrieb: > Kann man einen (Ferrit-)Trafo mit (rechteckiger) Wechselspannung > ansteuern, die 50% Pulsweite hat, wobei die pos. Welle jedoch 6V, die > negative Welle aber nur 5V hat? Am Eingang ja, aber am Ausgang werden 5.5V und 5.5V rauskommen, denn Gleichspannungen werden nicht transformiert, sie führen nur zur Sättigung des Kernes und erfordern damit einen grösseren Kern. Es wäre also blöd. Bei anderem Tastverhältnis, z.B. 33% zu 67% gilt: Die Fläche muss gleich gross sein, also 6.6V zu 3.3V um gleichspannungsfrei zu sein.
Fragender schrieb: > Mir ist klar, daß eine Halbwelle bei Trafos auch deutlich höhere > Spannungen haben kann als die andere, (...) Luftspalt Zu dem Thema könnte man vieles sagen. Extrembeispiel Flyback-"Trafo". Dabei handelt es sich um Leistungsübertragung mittels Aussteuerung des Kernes in nur eine Richtung. Es ist ein sogenannter "Speichertrafo" - aus Sicht Deines idealen Trafos wird ein parasitärer Effekt (Streufeld) essentiell für die Gesamtfunktion. Denn tatsächlich sind das zwei Spulen, die allein über die (praktisch fast vollständig im Luftspalt) gespeicherte Energie arbeiten. Genaugenommen ist das also kein Trafo, da bei "echten" Trafos (Netztrafo, Flußwandler) der sekundäre Stromfluß annähernd gleichzeitig mit dem primären erfolgt. Und einen "richtigen" Trafo wird man i. A. auf möglichst gute Kopplung (also geringes Streufeld) für recht hohe Induktivität, also geringem Magnetisierungsstrom, hin-konstruieren. Obwohl es möglich ist, Flybacks mit relativ hohem Wirkungsgrad zu bauen, wird man einen Ferritkern (o. ä.) am effektivsten immer mit einem Gegentakt-Flußwandler oder auch -Resonanzwandler (aber auch bei letzterem werden die parasitären Eigenschaften benutzt - hier für Soft-Switching) betreiben können. Die maximale Leistungsübertragung ist also nur bei symmetrischer Aussteuerung drin - obwohl man natürlich (mit etwas mehr Materialeinsatz) auch einen 50 Kilowatt Sperrwandler bauen kann. Macht nur kaum jemand - teuer. Was genau hättest Du denn überhaupt vor?
https://en.tdk.eu/download/531536/133c4190b4d8aac6ea08cc21352bf2d8/pdf-applicationnotes.pdf Hier findet man was dazu (falls pdf-Viewer mit Suchfunktion: "ptrans"). Ab Seite 25 auch direkt in den Kerntabellen, angegeben bei einer typischen Arbeitsfrequenz. Damit kann man durchaus so arbeiten (auch interpolieren ist möglich, da mit ein paar Prozent Sicherheitsmarge zu verstehen).
MaWin schrieb: >> Kann man einen (Ferrit-)Trafo mit (rechteckiger) Wechselspannung >> ansteuern, die 50% Pulsweite hat, wobei die pos. Welle jedoch 6V, die >> negative Welle aber nur 5V hat? > > Am Eingang ja, aber Warum geht das? Wie sehen die Ströme dabei aus und wo bleibt die zusätzliche Leistung resultierend aus dem einen Volt Überspannung? Nimmt der Trafo dann den kompletten Primärstrom nur aus den 6V auf, aber gibt ihn gleichmäßig auf beiden 5,5V Halbwellen (sekundär bei N=1:1) wieder ab?
Fragender schrieb: > wo bleibt die > zusätzliche Leistung resultierend aus dem einen Volt Überspannung? Damit heizt du nur die Primärwicklung auf. Hatte ich mit anderen Worten ja bereits geschrieben.
Fragender schrieb: > Allerdings schon bei idealisiertem Trafo, kann ein idealer Trafo sättigen? Gruß,
Al3ko -. schrieb: > kann ein idealer Trafo sättigen? nein, ein idealer Trafo kann auch Gleichspannung übertragen. Legt man eine Gleichspannung an, nimmt der Magnetisierungsstrom linear zu und wird unendlich groß. Dabei wird auf der Sekundärseite eine Gleichspannung induziert. Nur beim realen Trafo werden dem, wegen des ohmschen Widerstands der Wicklung und der Sättigung des Kerns, Grenzen gesetzt. Deshalb darf beim realen Trafo die Spannungs-Zeitfläche einen bestimmten Wert nicht überschreiten.
Fragender schrieb: >> Am Eingang ja, aber > > Warum geht das? Das geht genau so, wie bei einer Drossel, d.h. Spule für überwiegenden Gleichstromanteil, die zur Filterung von Gleichspannung benutzt wird. Der Kern muss das halt aushalten. > Wie sehen die Ströme dabei aus und wo bleibt die > zusätzliche Leistung resultierend aus dem einen Volt Überspannung? Nun, der Gleichstromanteil führt am Drahtwiderstand zu Verlusten und magnetisiert den Kern vor, aber möglichst nicht in Sättigung.
Geht es nur um die Theorie? Oder steckt da auch eine Anwendungsabsicht dahinter?
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