Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Ein simples Netzteil und LTSpice.


von Carsten (Gast)


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Hallo,

ich bin gerade völlig überfordert offenbar. Vielleicht könnt ihr mir ja 
weiter helfen...

Für ein einigermaßen kräftiges Netzteil würde ich einen 
Sedlbauer-Ringkern und danach, einfach, weil sie da sind, Schottkys vom 
Typ Vishay MBR 745 verbauen, danach die üblichen Elkos und so weiter. 
LTSpice mag aber nicht.

Mein eigentliches Problem ist, dass ich im LTSpice offenbar keine 
brauchbare Sinus-Quelle aka Transformator hinbekomme. Ich möchte den 
Trafo nicht detailgenau mit Kapazitäten und Induktivitäten hinzaubern, 
sondern einfach als Energiequelle samt I und U. Ich war so schnodderig, 
die geplanten MBR's durch MUR460 zu ersetzen, da ich den Trafo und den 
BrüG einfach hinrotzen wollte, danach die übliche Ker- und Elko-Kette, 
aber es scheitert ja schon bei so einer einfachen Sache. Oder ich 
scheitere am LTSpice...

Wie, verdammt nochmal, baue ich im LTSpice einen brauchbaren 50 Hz-Trafo 
auf der Sekundärseite nach??

Danke für alle Tipps!

von Olaf (Gast)


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> Wie, verdammt nochmal, baue ich im LTSpice einen brauchbaren 50 Hz-Trafo
> auf der Sekundärseite nach??

Mit einer Spannungsquelle? Da kannst du doch Sinus als Kurvenform direkt 
angeben. Ich glaube du bist ein Fall fuer RTFM!

Ein Trafo besteht im uebrigen aus zwei Spulen und einer Zeile Text fuer 
den Koppelfaktor. Das ist dann die zweithaeufigste Frage der 
Leseunkundigen. .-)


Olaf

von Michael B. (laberkopp)


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Carsten schrieb:
> Wie, verdammt nochmal, baue ich im LTSpice einen brauchbaren 50 Hz-Trafo
> auf der Sekundärseite nach??

Jedenfalls nicht durch Prosa.

Wie wäre es mit einem Bild deines Schaltplans ?

Wo hast du Masse angeordnet ?

von hinz (Gast)


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Carsten schrieb:
> Sedlbauer

Waren es nicht gerde die, die Modelle ihrer Trafos im Web stehen haben?

von Luca E. (derlucae98)


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hinz schrieb:
> Waren es nicht gerde die, die Modelle ihrer Trafos im Web stehen haben?

http://www.sedlbauer.de/de/support/downloads#spice-modelle

von Peter M. (r2d3)


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Hallo Carsten,

Carsten schrieb:
> Wie, verdammt nochmal, baue ich im LTSpice einen brauchbaren 50 Hz-Trafo
> auf der Sekundärseite nach??

der primitivste Weg besteht im Ersatz des Trafos durch eine 
Wechselspannungsquelle, die die Sekundärseite des Trafos emuliert.
Der kannst Du auch einen Innenwiderstand verpassen.
Leider geben die Trafohersteller nicht den Innenwiderstand der 
Sekundärwicklung an.

: Bearbeitet durch User
von Marek N. (Gast)


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Peter M. schrieb:
> Leider geben die Trafohersteller nicht den Innenwiderstand der
> Sekundärwicklung an.

Könnte man das nicht approximieren?
R_i = ca. (Leerlaufspannung - Nennspannung) / Nennstrom

von hinz (Gast)


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Marek N. schrieb:
> Peter M. schrieb:
>> Leider geben die Trafohersteller nicht den Innenwiderstand der
>> Sekundärwicklung an.
>
> Könnte man das nicht approximieren?
> R_i = ca. (Leerlaufspannung - Nennspannung) / Nennstrom

So macht man das wenn man nichts noch besseres hat.

von TomA (Gast)


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Hallo Carsten,

ich baue auch gerade ein Netzteil. Ist zwar eine andere Leistungsklasse, 
aber ich denke meine Notizen werden dir weiterhelfen.

Viel Erfolg. Tom

von Carsten (Gast)


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Ja, und genau daran scheitere ich. Ist zwar sicher, wie wer anderes 
meinte, ein Fall für RTFM, aber das wundervolle Manual ist nunmal über 
zig PDFs, Updates, tralala aufgeteilt. Da fragt man lieber konkret und 
bekommt konkrete Antworten.

Und genauso hab ich es ja probiert: Device - Voltage - AC Amplitude = 
14V, AV Frequency = 50Hz, danach einen Schottky-Brückengleichrichter, 
und was dabei raus kommt, siehst du hier...

von TomA (Gast)


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Hallo Carsten,

du hast hier zwei Bezugspunkte und baust damit einen Kurzschluss über 
D4. Mach den linken Bezugspunkt (unterhalb V1) raus und es wird gehen.

Gruß. Tom

von Carsten (Gast)


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Habe ich gemacht, das Ergebnis ist leider dasselbe, siehe Bild.

von TomA (Gast)


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Hallo Carsten,

leider ist die Beschriftung so klein, dass ich sie nicht entziffern 
kann. Ich glaube die Halbwellen einer pulsierenden Gleichspannung bis 
14V Amplitude zu erkennen, mit Elko sollte jetzt eine geglättete 
Gleichspannung rauskommen. Ich denke alles ist in Ordnung, setz doch mal 
einen Glättungskondensator und evtl. einen Lastwiderstand ein. Und wähle 
bitte einen anderen Maßstab, bei dem etwas zu erkennen ist.

Gruß. Tom

von qwerzuiopü+ (Gast)


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Carsten schrieb:
> Habe ich gemacht, das Ergebnis ist leider dasselbe, siehe Bild.

Das passt doch? V(x4) ist der gleichgerichtete Sinus. V(x2) ist 
natürlich auf die Masse hinter dem Gleichrichter bezogen, nicht auf den 
negativen Anschluss der Spannungsquelle, deswegen sieht man da keinen 
kompletten Sinus. Wenn du die Differenz zwischen den beiden Anschlüssen 
der Spannungsquelle plottest, bekommst du deinen sauberen Sinus.

von Mike B. (mike_b97) Benutzerseite


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Carsten schrieb:
> Habe ich gemacht, das Ergebnis ist leider dasselbe, siehe Bild.

5 Perioden vom Sinus reichen aus
Dicken Elko ran und einen Lastwiderstand, der auch eine Last versursacht 
z.B. erstmal für 200mA, einbauen.

Dann nochmal den Verlauf des Sinus anschauen und wenige Perioden nachdem 
die Schwingung sauber periodisch verläuft stoppen. (Elko muss kurz 
aufladen)

von Helmut S. (helmuts)


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Hier mal ein Beispiel.
Für einen Trafo benötigt man einfach ein paar Spulen und die 
SPICE-Directive "k" zur Kopplung. Die 1 bedeutet ideale Kopplung. Reale 
Netzttrafos haben k<1, z. B. k=0.98. Die Simulationsgeschwindigkeit ist 
mit k=1 am höchsten.

K1 L1 L2 L3 1

: Bearbeitet durch User
von Carsten (Gast)


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Ähm, "passt doch"? Also ich würde an x4 eher einen einigermaßen nach 
oben geklappten Sinus erwarten, also ungefähr

von M. K. (sylaina)


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Peter M. schrieb:
> Leider geben die Trafohersteller nicht den Innenwiderstand der
> Sekundärwicklung an.

Ja direkt nich aber den kann man sich ja aus denn Kennwerten ausrechnen.

von M. K. (sylaina)


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Helmut S. schrieb:
> Hier mal ein Beispiel.
> Für einen Trafo benötigt man einfach ein paar Spulen und die
> SPICE-Directive "k" zur Kopplung. Die 1 bedeutet ideale Kopplung. Reale
> Netzttrafos haben k<1, z. B. k=0.98. Die Simulationsgeschwindigkeit ist
> mit k=1 am höchsten.
>
> K1 L1 L2 L3 1

Ich würde aber Primärseite und Sekundärseite nicht niederohming 
verbinden (bei dir via GND) sondern hochohmig (Widerstand zwischen 
Primär- und Sekundärwicklung). Das wäre IMO näher an der Realität ;)

von Helmut S. (helmuts)


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M. K. schrieb:
> Helmut S. schrieb:
>> Hier mal ein Beispiel.
>> Für einen Trafo benötigt man einfach ein paar Spulen und die
>> SPICE-Directive "k" zur Kopplung. Die 1 bedeutet ideale Kopplung. Reale
>> Netzttrafos haben k<1, z. B. k=0.98. Die Simulationsgeschwindigkeit ist
>> mit k=1 am höchsten.
>>
>> K1 L1 L2 L3 1
>
> Ich würde aber Primärseite und Sekundärseite nicht niederohming
> verbinden (bei dir via GND) sondern hochohmig (Widerstand zwischen
> Primär- und Sekundärwicklung). Das wäre IMO näher an der Realität ;)

Danke für den Hinweis. Ein 1G-Ohm Widerstand nach Masse wäre da auf der 
Primärseite realistischer gewesen.

(Bezüglich Simulationsgeschwindigkeit geht natürlich nichts über echten 
GND.)

: Bearbeitet durch User
von Achim S. (Gast)


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Carsten schrieb:
> Also ich würde an x4 eher einen einigermaßen nach
> oben geklappten Sinus erwarten, also ungefähr

Soll das eine Art Fangfrage sein? Genau das, was du erwarten würdest, 
zeigt deine Simulation doch auch. (Wenn auch zugegebenermaßen 
ungeschickt aufgetragen)

Also noch mal: passt doch.

von Dieter P. (low_pow)


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Ein Netzteil mit ( Sedlbauer ) Trafo in LTSpice ist als
Beispiel unter

Beitrag "Netzteil mit Längsregler in LTSpice simulieren, 5V / 2A"

Die Ausgangsspannung von 5V wird mit einem Spannungsteiler festgelegt,
läßt sich aber ändern.

Trafo-Interne Daten habe ich allerdings auch nicht, auch
keine Rechenmodelle von anderen Herstellern.
Für die Spannungsstabiliesierung gibt es dann mehrere
Möglichkeiten.Die im Forum erwähnten Schaltungen sind
hier nicht als "Hardware" getested.

von Carsten (Gast)


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Joa, ob es jetzt ein Sedlbauer ist oder ein sonstiger Trafo, also, klärt 
mich bitte auf, was die Sim da treibt... von einem Trafo aka 
Wechselspannungsquelle, danach ein Brückengleichrichter, da würde ich 
einfach ohne Kondensatoren eine nach oben geklappte Sinus-Funktion 
erwarten, wie in der Formel mit den Betragszeichen. Klar nicht perfekt, 
aber doch angenähert, und so sieht die Sim nicht aus. Viel Theorie. Aber 
was beim LTSpice dabei rauskommt, egal, ob ich einfache 1N* Dioden 
verwende oder Schottkys, sieht irgendwie halt nicht "nach oben geklappt" 
aus. Klar kann ich Millifarads drauf werfen, irgendwann wirds schon 
glatt...??

von Helmut S. (helmuts)


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Carsten schrieb:
> Joa, ob es jetzt ein Sedlbauer ist oder ein sonstiger Trafo, also, klärt
> mich bitte auf, was die Sim da treibt... von einem Trafo aka
> Wechselspannungsquelle, danach ein Brückengleichrichter, da würde ich
> einfach ohne Kondensatoren eine nach oben geklappte Sinus-Funktion
> erwarten, wie in der Formel mit den Betragszeichen. Klar nicht perfekt,
> aber doch angenähert, und so sieht die Sim nicht aus. Viel Theorie. Aber
> was beim LTSpice dabei rauskommt, egal, ob ich einfache 1N* Dioden
> verwende oder Schottkys, sieht irgendwie halt nicht "nach oben geklappt"
> aus. Klar kann ich Millifarads drauf werfen, irgendwann wirds schon
> glatt...??

Da kommt doch ein hochgeklappter Sinus heraus, wenn man den Kondnesator 
weglässt. Die Totzone bei 0V kommt durch die Diodenflussspannung von 
zwei Dioden.

von Achim S. (Gast)


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Carsten schrieb:
> und so sieht die Sim nicht aus.

Doch, genau so sieht sie aus. Du musst hinsehen lernen.

von Elektrofan (Gast)


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> Trafo-Interne Daten habe ich allerdings auch nicht, auch
> keine Rechenmodelle von anderen Herstellern.

Als Näherung zum Berechnen/Simulieren kann man wie folgt vorgehen,
gilt für einen Transformator mit von Primär 230V auf eine einzelne
Sekundär-Wicklung.
Annahme: die Cu-Verluste verteilen sich je zur Hälfte auf beide
Wicklungen, dann misst einfach den primären DC-Widerstand, multipliziert
ihn mit dem Quadrat des Leerlauf-Übersetzungsverhältnisses
ü²=(Usek/230V)²
und nimmt diesen Wert mal 2.

Fertig.

Bei Betriebstemperatur haben die Wicklungen natürlich höheren
Widerstand, also kann man z.B. für 50°C umrechnen.

Zur Abschätzung der Eisenverluste kann man die Cu-Verluste
bei Nennstrom ansetzen.

von Tippgeber (Gast)


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Bei Trafos und Dioden kann es passieren, dass die Streuinduktivität der 
Spule mit der Kapazität der Dioden einen (von der Recovery angeregten) 
Schwingkreis bilden, der sehr langsam simuliert wird. In einem solchen 
Fall helfen Kondensatoren über den Dioden oder sonstige dämpfend 
wirkende Maßnahmen.

von Carsten (Gast)


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Also, erstmal Danke für den vielen Input. Es ist eben halt RTFM. Wenn 
ich deine, @Helmut, Beispiele sehe, merke ich eben, dass ich noch nix 
groß vom xyzSpice verstanden habe.

Ich habe das Bild nochmal vereinfacht, eine Wechselspannungsquelle und 
einfache 1N4148. Wenn ich die beiden Verbindungen von D1 und D2 nach 
oben kappe, bekomme ich einen einwandfreien Sinus. Das, was ich bekomme, 
wenn ich sie wieder verbinde, seht ihr ja selbst. Das ist kein nach oben 
geklappter Sinus. Der Wurm ist wohl woanders, und wenn ich den nicht 
selbst sehe oder durch eure Erklärungen verstehe, kann ich mit dem Spice 
nix anfangen. Dass ihr wisst, wie man es macht, bringt mir nicht bei, 
wie man es macht.

Also, bitte mal im Wikipedia-Slang gesagt "Wie würdest du es deiner Oma 
erklären?"... Ich werde alt... ^^

von Carsten (Gast)


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Achim S. schrieb:
> Carsten schrieb:
>> und so sieht die Sim nicht aus.
>
> Doch, genau so sieht sie aus. Du musst hinsehen lernen.

Nein, sieht sie eben nicht, Mensch... Sinus...

^v^v^v

Hochgeklappter Sinus bei einem Brückengleichrichter NICHT

^_^_^_

sondern

^^^^^^

und die Sim sieht eh eher aus wie

^u^u^u

von Eike M. (docdirac)


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Mach bitte aussagekräftige Bilder oder hänge dein .asc File mit an.
Wenn ich deinen Simulation nachbaue erhalte ich exakt den erwarteten 
gleichgerichteten Sinus.

Grüße

von Achim S. (Gast)


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Carsten schrieb:
> Nein, sieht sie eben nicht, Mensch... Sinus...

Eben doch, Mensch.

Hier ein Ausschnitt des Bilds von deiner eigenen Simulation mal so 
verzerrt, dass vielleicht auch du es endlich wahrnimmst.

Das blaue Signal (nach dem Brückengleichrichter) ist ein 
hochgeklappter Sinus.

Das grüne Signal ist nicht das Signal nach dem Brückengleichrichter, und 
deswegen ist es kein hochgeklappter Sinus.

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