Glättungskondensator

[Matthias (Gast)]

Hallo,

und war ist die Suche nach Cl.

Formel lautet ja C = T*I/Brummspannung oder?

I ist ja 0.0315A
und T ist ja 10 ms

aber wie komme ich auf die Brummspannung?

Liebe Grüße

[Ach Du grüne Neune (Gast)]

Die Brummspannung steht doch bereits als Prozentangabe (5%) 
verschlüsselt in der Textaufgabe.

12V x 0,05 = 0,6V

[Harald W. (wilhelms)]

Ach Du grüne Neune schrieb:
> Die Brummspannung steht doch bereits als Prozentangabe (5%)
> verschlüsselt in der Textaufgabe.
>
> 12V x 0,05 = 0,6V

...wobei zu beachten ist, das die Brumspannung typischerweise
als Spitze-Spitze-Spannung angegheben wird, und nicht als
Effektivwert.

[ArnoR (Gast)]

Matthias schrieb:
> Formel lautet ja C = T*I/Brummspannung oder?

Ja.

> und T ist ja 10 ms

Nein. t ist nur die Zeit, in der der Kondensator den Ausgang versorgen 
muss, also etwa 7 oder 8ms. In der restlichen Zeit versorgt der Trafo 
den Ausgang und lädt den Kondensator wieder auf.

[Matthias (Gast)]

Die Lösung für CL soll angeblich 94,8 Mikro Farad betragen, nun wenn ich 
0,6 V als Brumsspannung nehme, komme ich niemals auf diesen Wert. 
Deshalb bin ich wenig irritiert.

[Klaus R. (klara)]

ArnoR schrieb:
> Matthias schrieb:
>> Formel lautet ja C = T*I/Brummspannung oder?
>
> Ja.
>
>> und T ist ja 10 ms
>
> Nein. t ist nur die Zeit, in der der Kondensator den Ausgang versorgen
> muss, also etwa 7 oder 8ms. In der restlichen Zeit versorgt der Trafo
> den Ausgang und lädt den Kondensator wieder auf.

@Arno
In der realen Welt hast Du natürlich recht. Der Kondensator ist dann 
auch am Speek nicht voll aufgeladen, sondern immer erst etwas später.

Aber die Aufgabenstellung macht dazu keine Angaben, also haben wir 
idealisierte Werte.

Der Kondensator ist unverzüglich aufgeladen.
Dann kämen wir mit obenstehender Formel auf:
10ms * 31,5mA / 0,6V auf 52,5µF .

Innerhalb von 10ms befinden wir uns aber wieder schon auf dem Peek. Das 
heißt, wir erreichen so das Minimum von 0,6V gar nicht, sondern die 
nächste Welle fängt ja schon früher an wieder aufzuladen.

Also, der Wert der Kapazität müßte eigentlich noch kleiner sein als die 
erechneten 52,5µF.

Wir sollten mal LTspice fragen.
mfg klaus

[hinz (Gast)]

Klaus R. schrieb:
> 10ms * 31,5mA / 0,6V auf 52,5µF .

525µF!

[Klaus R. (klara)]

Ja, sicher!

[ArnoR (Gast)]

Klaus R. schrieb:
> @Arno
> In der realen Welt hast Du natürlich recht.
> Aber die Aufgabenstellung macht dazu keine Angaben, also haben wir
> idealisierte Werte.

Meine Erfahrung mit solchen Sachen in Klausuren ist, dass der Dozent 
sich freut wenn man über idealisierte Vorgaben hinaus geht und tieferes 
Wissen präsentiert. Das wird dann auch honoriert, selbst wenn die 
errechneten Werte natürlich von den aus den vereinfachten Vorgaben 
abweichen.

[g.s. (Gast)]

Wenn der Prüfer kein völlig eingestaubter Prinzipienreiter ist: Ja!

Man könnte ja beide Lösungen präsentieren... das würde die Chancen auf 
ein "Sternchen" bei *geistig*offenen* Prüfern nicht mindern, aber die 
Gefahr durch *sichtbehindernden*Staub* stark verringern.

[hinz (Gast)]

Und wenn man es sich so richtig vesauen will:

Nach der Faustregel 1µF/mA sind 31,5µF nötig.

;-)

[Klaus R. (klara)]

Hallo Arno,
so sollten Dozenten auch reagieren. Gut, jedenfalls liegen die 94,8µF 
total daneben.

hinz schrieb:
> Klaus R. schrieb:
>> 10ms * 31,5mA / 0,6V auf 52,5µF .
>
> 525µF!

Die 525µF passen schon ganz gut. Bei der Simulation war es nicht ganz 
einfach auf die 12V Effektivwert zu kommen. Der Scheitelwert der 
Wechselspannung liegt hier bei ca. 13,8V. Der Effektivwert des Stromes 
beträgt dann auch 31,6mA. Bei einem Wert von 525µF hat die Brummspannung 
dann einen Spitze-Spitzewert von 514mV. Das passt ja fast genau.

Die Kapazität dürfte für einen genaueren Wert etwas kleiner sein. Mit 
443µF komme ich auf 600,75mV Spitze-Spitzewert. Dann habe ich aber nur 
11,972V Effektivwert bei der Spannung.

Unter Entladezeit.jpg habe ich mal den Lade/Entladevorgang genauer 
untersucht. V(n001) und V(n002) ist der Sinus der Spannungsquelle V1. 
Erst einmal sieht man deutlich, die Spitze der Ladespannung eilt die des 
Sinus etwas nach. Das ist aber unerheblich für die Berechnung des 
Kondensators. Trotz des Nacheilens behalten die Peeks der Ladekurve ihre 
10ms.

In der einfachen Formel gehen wir ja von 10ms aus. Ich habe den 
Entladeverlauf gestrichelt bis auf die 10ms verlängert. Bei den 10ms 
liegt die Entladespannung um einiges tiefer. Zwischen Cusor 2 und Cursor 
1 haben wir eine Differenz von 1,26ms. Für diesen Wert passt nun wieder 
die Brummspannung von 600mV.

Es klingt alles etwas verückt, aber so ist es, wenn man es genau nimmt.
Zum Glück gibt es Faustformeln oder eben LTspice.
mfg Klaus