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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Maximaler Einschaltstrom stromkompensierte Drossel mit Kondensator


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Autor: Christof Rieger (Gast)
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Hallo Forengemeinde,

Gibt es für diesen Aufbau mit der stromkompensierten Drossel und dem 
Ladekondensator eine Überschlagsrechnung für den Maximalladestrom ?

L ist der Wert einer Wicklung, wenn die 2.Wicklung offen ist L=L'.

U soll von 0V auf einen Wert springen.

Im Einschaltzeitpunkt ist der Wert des Stromes Null und wenn der 
Kondensator voll geladen ist, ist der Wert auch wieder 0.

Ich mutmaße mal das der Strom ähnlich einer Sinushalbwelle verlaufen 
wird und auch ein leichtes Überschwingen stattfinden wird. Ähnlich wie 
bei einem Schwingkreis mit sehr schlechter Güte.

Kennt da jemand eine Überschlagsformel ?

LG Christof

Autor: hinz (Gast)
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Christof Rieger schrieb:
> Kennt da jemand eine Überschlagsformel ?

Hängt zu sehr von den parasitären Eigenschaften ab.

Autor: Günter Lenz (Gast)
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Christof Rieger schrieb:
>Im Einschaltzeitpunkt ist der Wert des Stromes Null und wenn der
>Kondensator voll geladen ist, ist der Wert auch wieder 0.

Nein, der Kondensaor sieht überhaupt keine Induktivität,
es wirkt nur der ohmsche Widerstand der Spulen.
Eine stromkompensierte Drossel hat nur für Gleichtaktströme
eine Induktivität.
Im Einschaltzeitpunkt ist hier der Strom am größten.

Autor: hinz (Gast)
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Günter Lenz schrieb:
> Eine stromkompensierte Drossel hat nur für Gleichtaktströme
> eine Induktivität.

Das ist nur bei einer idealen Gleichtaktdrossel so, reale haben eine 
Streuinduktivität.

Autor: Christof Rieger (Gast)
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@Günter Lenz

das passt nicht ganz, die Betrachtung stimmt, wenn du von 50Hz 
Sinus-Wechselspannung aus gehst, hier geht es um einen Spannungsprung. 
Wäre es so wie du sagst würden bei den PC-Netzteilen, die oft nur den 
Gleichrichter und eine stromkompensierten Drossel vor den dicken 
Ladeelkos habe, beim Einstecken zu 80% die Sicherung fliegen.

Genau das Teil killt doch auch die Pulse die das Schalten der 
Transistoren erzeugt. Für Sinus-NF hast du recht, da ist das Ding ein 
quasi Kurzschluss.

Autor: hinz (Gast)
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Christof Rieger schrieb:
> @Günter Lenz
>
> das passt nicht ganz, die Betrachtung stimmt, wenn du von 50Hz
> Sinus-Wechselspannung aus gehst, hier geht es um einen Spannungsprung.
> Wäre es so wie du sagst würden bei den PC-Netzteilen, die oft nur den
> Gleichrichter und eine stromkompensierten Drossel vor den dicken
> Ladeelkos habe, beim Einstecken zu 80% die Sicherung fliegen.

Deshalb gibts da noch eine Einschaltstrombegrenzung.


> Genau das Teil killt doch auch die Pulse die das Schalten der
> Transistoren erzeugt. Für Sinus-NF hast du recht, da ist das Ding ein
> quasi Kurzschluss.

Die Streuinduktivität ist meist nicht besonders groß.

Autor: Christof Rieger (Gast)
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Liege ich da doch falsch,
ok dann drehen wir einfach die Polung bei einer der Induktivitäten, was 
passiert dann ?

Autor: Christof Rieger (Gast)
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Na ja gut, das kann ich mir selbst beantworten, dann habe ich einen 
Reihenschwigkreis, die den nur die Induktivität geteilt ist.

Autor: qumo (Gast)
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hinz schrieb:
> Günter Lenz schrieb:
>> stromkompensierte Drossel hat nur für Gleichtaktströme
>> eine Induktivität.
>
> Das ist nur bei einer idealen Gleichtaktdrossel so, reale
> haben eine Streuinduktivität.

Und der Wert von L_streu ist sogar höher, als man evtl. denkt.
(Aber hat auf den Einschaltstrom natürlich sehr wenig Einfluß.)


Viele moderne CMCs werden mittlerweile sogar gewollt mit recht
hoher Streuinduktivität konstruiert bzw. dahingehend optimiert:

Um 1stufigen Filtern -{CMC = einziges induktives BE}- trotzdem
(wenig, doch genug) differentielle Filterwirkung zu gestatten.


Ansonsten wäre 2. Stufe nötig, und zwar mit Speicherdrossel(n).
Differentiell/Gegentakt bedeutet ja: Dem Laststrom überlagert.



@Christof:
Wie präzise willst Du rechnen (und zu welchem genauen Zweck)?
Worum geht es Dir genau? Worauf willst Du überhaupt hinaus?

Oder "bist Du schon geholfen"?  ;-)

Autor: yuppyupp (Gast)
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qumo schrieb:
> Und der Wert von L_streu ist sogar höher, als man evtl. denkt.

Ein Fall von "die Bandbreite der erhältlichen Bauteile ist erheblich";-)

Man kann auch sagen, L_streu ist oft geringer als man denkt. Besonders 
bei bifilar gewickelten. Schau dir mal die an:
https://katalog.we-online.de/pbs/datasheet/744230900.pdf

Für Gegentaktsignale hat die bei 100MHz eine Impedanz von 2Ohm. Das ist 
eine Streuinduktivität von:
L=XL/(2*PI*f)=1,5nH.
Und selbst da gilt nur, wenn die gesamte Impedanz auf die 
Streuinduktivität zurückzuführen wäre. Das ist ein Hauch, mehr nicht. 
Vermutlich kommt das Pad allein schon auf mehr ;-)

Drosseln, die man eigens mit Streuinduktivtät baut, kenne ich nicht. 
Praktisch wäre es schon. Also 10mH 10A mit 100µH Streuinduktivität für 
230VAC könnte ich für ein Netzfilter brauchen. Kennt jemand ein 
Beispiel?

Autor: Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Christof Rieger schrieb:
> Genau das Teil killt doch auch die Pulse die das Schalten der
> Transistoren erzeugt. Für Sinus-NF hast du recht, da ist das Ding ein
> quasi Kurzschluss.
Besteht denn nicht jeder Spannungs-/Strompuls aus vielen kleinen 
Sinüssen?
Eine Gleichtaktdrossel blockiert Störungen (entsprechend Xl=2*pi*f), die 
auf beiden Leitungen mit gleicher Polarität ankommen. Eine solche 
Störung kann deinen Kondensator gar nicht laden. Sie kann ihn 
bestenfalls im Potential gegen Erde verschieben.
Aber du gibst auf diese Drossel ja kein Gleichtaktsignal, sondern ein 
Gegentaktsignal. Dafür sind dann z.B. diese 1,5nH aus dem Datenblatt 
zuständig.

> Ich mutmaße mal das der Strom ähnlich einer Sinushalbwelle verlaufen
> wird und auch ein leichtes Überschwingen stattfinden wird. Ähnlich wie
> bei einem Schwingkreis mit sehr schlechter Güte.
Nachdem hier mangels eines definierten Bauteils also erstmal von einer 
idealen Gleichtaktdrossel ausgegangen wird, beeinflusst diese den 
Spannungs- und Stromverlauf am Kondensator in deinem Beispiel nicht.

Christof Rieger schrieb:
> Kennt da jemand eine Überschlagsformel ?
Wo lernt man eigentlich dieses Plenken ? Oder lebst du in Frankreich ?
Ich finde auf jeden Fall, dass ein Satzzeichen keine eigene Zeile 
verdient
!

: Bearbeitet durch Moderator
Autor: Elektrofan (Gast)
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Aber man soll doch u. a. für "unter anderem" bzw. "zum Beispiel" oder 
Größen wie z. B. "10 Volt" abgekürzt schreiben: (..Platzhalter zum 
Zeilenende..) "10
 V", mithin 'geplenkt' ...     ;-)

Autor: Helmut S. (helmuts)
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Der Ladestromverlauf hängt von der Anstiegszeit der Eingangsspannung, 
der Streunduktivität der Drossel, der Serienwiderstände und der 
Kapazität des Lastkondensators ab.
Die Anstiegszeit hängt natürlich von der Anwendung ab. Das Schlimmste 
ist hartes Einschalten(hot plugging) mit einem Schalter oder Modul 
einstecken.

Im Anhang ein Beispiel zum simulieren mit LTspiceXVII.

: Bearbeitet durch User

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