Hallo zusammen,
ich habe die im Anhang angehängte Schaltung designed um aus AC-DC mit
12V zu machen. Allerdings darf der Einschaltstrom nur max 500mA
betragen.
Weiß jemand wie ich berechnen kann wie groß Rin sein muss? und weiß
jemand wie ich dann daraus die Verlustleistung berechne, die dann Rin
haben muss?
Die Simulation stürzt bei mir leider ab...
Pedde schrieb:> Allerdings darf der Einschaltstrom nur max 500mA betragen.>> Weiß jemand wie ich berechnen kann wie groß Rin sein muss?
Na ja, bei 500mA offenbar 630 Ohm.
Etwas viel.
Du wolltest also überlegen, ob nicht für kurze Zeit doch mehr als 0.5A
zulässt.
Denn selbst ein 500 Ohm NTC hilft nicht wirklich, dem fehlt bei dem
geringen Primärstrom in Betrieb wohl die Erwärmung..
Hallo zusammen,
U/I = 630Ohm habe ich mir auch schon ausgerechnet. Ich bin mir aber
nicht sicher, da ja die Spannung vom C sofort mitgeht.
prinzipiell habe ich ja folgende Differntialgleichung:
(Uin - Uc)/R = I
(Uin - Q*C)/R = (Uin - di/dt * C)/R = i(t)
In der angehängten Simulation z.B. ist der Strom unter 500mA...ich komme
aber nicht drauf, wie ich es berechnen kann...und wieviel Leistung mein
Widerstand am Ende abhaben können muss.
Danke für eure Hilfe!!
Heißt also: die Steady-State Verbrauchsleistung meines Widerstandes ist
sehr gering. Aber beim Einschaltvorgang ist die abfallende Leistung
kurzzeitig sehr groß. Und ich frage mich jetzt, wieviel Leistung muss
nun der Widerstand verkrafen, da ja nur kurz die hohe Leistung abfällt.
Ich habe in den Datenblätter noch keinen Wert gesehen wo so etwas wie
"Peak Power" drin steht. Gibts da ne Daumenregel, was ein Widerstand mit
bspw. 2W Verlustleistung an kurzer "Peak" Leistung kann? bspw. Faktor 10
oder sowas?
Hätte nie gedacht, dass so eine einfache Schaltung so kompliziert sein
kann und so viele Fragen aufwirft :-)
ALso mal ein Ansatz:
(Uin-Uc)/Rin = Iin = {230*1.4*sin(wt) - integral[Iin(t)*C]}/Rin
-> Ableiten für differentialgleichung:
Iin' = 230*1.4*cos(wt) - Iin(t)*C
-> Jetzt muss ich ja um das Maximum zu finden die Ableitung = 0 setzen:
-> Iin' -230*1.4*cos(wt)/Rin + Iin(t)*C/Rin = 0
und jetzt bin ich erstmal ratlos...
Pedde schrieb:> In der angehängten Simulation z.B. ist der Strom unter 500mA
wenn deine Quelle die Netzspannung darstellen soll, dann musst du in der
Simu eine Amplitude von 325V einstellen (bei Sinusquellen wir in LTSpice
die Amplitude eingegeben, nicht der Effektivwert).
Den maximalen Strom hast du bei deiner Konstellation, wenn die Spannung
gerade im Scheitelpunkt zugeschaltet wird. Dann ist im ersten Moment der
Strom nur durch den Widerstand begrenzt, also 325V/13Ohm. In deiner Simu
startest du mit dem schön langsam variiernden Sinus - da ist der Strom
viel geringer.
Pedde schrieb:> Aber beim Einschaltvorgang ist die abfallende Leistung> kurzzeitig sehr groß.
Der Einschaltstromstoß lädt den Kondensator auf. Genau so viel Energie,
wie im Kondensator gespeichert wird, wird auch im Vorwiderstand
verbraten. Also im worst case 1/2*C*U^2 = 1/2*3,3uF*325V^2 = 0,17J. Oder
das doppelte, weil du ja noch einen zweiten C dranhängen hast. Dafür
wirst du geeignete Widerstände finden.
Pedde schrieb:> Ich habe in den Datenblätter noch keinen Wert gesehen wo so etwas wie> "Peak Power" drin steht.
Suche nach "pulsfesten" oder "impulsfesten" Widerständen, die
spezifizieren das. Hier ein Beispiel eines entsprechenden 13 Ohm
Widerstands:
https://www.vishay.com/docs/20043/crcwhpe3.pdf
Auf S. 5 findest du Grafiken zur erlaubten Spitzenleistung in
Abhängigkeit von der Pulslänge. Auf S. 6 ist die erlaubte Pulsspannung
in Abhängigkeit von der Pulslänge aufgetragen.
Sieht aus wie Waschmaschinen-Netzteil. Sonst ist Einzeldiode eher
unüblich. Als Eingangswiderstand fusible resistor nehmen, spart die
Sicherung und die sind auch von der Impulsbelastbarkeit definiert.
Direkt dazu kleine Induktivität, die den Transienten ausbremst und erst
dahinter Kondensator.
Hallo zusammen,
Ne ist kein Waschmaschinen Netztei. Soll eine Smarte Steckdose werden.
@Achim: Ich hab nochmal simuliert. Aber auch wenn ich einen Kosinus
nehme, habe ich keinen Strom von 325V/13Ohm = 25A...
Ich verstehe noch nicht wie ich den maximalen Einschaltstrom berechnen
kann...stimmt mein Ansatz mit der Differnzialgleichung?
Vielen Dank mit dem Tipp mit dem Datenblatt!!
Pedde schrieb:> stimmt mein Ansatz mit der Differnzialgleichung?
kommt drauf an. Wenn du mit einem Schalter (oder Relais) deine
Versorgung anschaltest, dann ist der worst case Spannungssprung am
Eingang halt von 0 auf 325V in verschwindend kurzer Zeit. Das erfasst
deine Berechnung nicht. Wenn es eine smarte Steckdose wird, dann
könntest du aber ja vielleicht auch im Nulldurchgang einschalten. Dann
ist der Stromstoß beim Einschalten harmlos, weil die Spannung nur mit
der Steigung des Netzsinus ansteigt und die Kondensatorspannung leicht
folgen kann.
Pedde schrieb:> Aber auch wenn ich einen Kosinus> nehme, habe ich keinen Strom von 325V/13Ohm = 25A...
Das liegt daran, dass LTSpice zu Beginn der Simu erst einen vernünftigen
Arbeitspunkt festlegt. Wenn deine Simulation mit dem Maximum der
Netzspannung beginnt, dann ist der Arbeitspunkt so gewählt, dass der
Kondensator auch schon auf diese Spannung aufgeladen ist. Der
Einschaltstrompuls wird also gar nicht abgebildet.
Du kannst das umgehen, indem du im Simulation Command das "Skip initial
operating point solution" aktivierst. Dann Simulationskommando lautet
dann z.B. ".tran 100m uic". Dann startet der Kondensator bei einer
Spannung von 0V, und dann siehst du den großen Einschaltstrompuls (siehe
Anhang).
Hab das Problem gefunden:
Wenn ich dem Sinus einen Startverzögerung gebe, dann simuliert er es
richtig!
Danke für eure Hilfe!
Jetzt muss ich nur noch wissen welche Pulsdauer und Leistung ich für die
Auswahl aus dem Datenblatt verwenden muss...denkt ihr der 2010
Widerstand reicht aus?
Pedde schrieb:> Wenn ich dem Sinus einen Startverzögerung gebe, dann simuliert er es> richtig!
du meinst die 450mA, die in deiner letzten Simu als Spitzenstrom
angegeben sind? Nein, das ist nicht annähernd der Spitzenwert des worst
case Einschaltstroms. Der liegt wie schon erklärt bei ca.
325V/13Ohm=25A, und in dem Beitrag gestern abend habe ich dir schon
beschrieben, wie du den auch in der Simulation sichtbar machen kannst.
Glücklicherweise führt dieser sehr viel höhere Strom auch dazu, dass der
Kondensator viel schneller geladen und der Strompuls deshalb wesentlich
kürzer wird. Damit ändern sich die Anforderungen an deinen Widerstand
gar nicht so stark. Im Endeffekt muss der Widerstand halt bei allen
Einschaltszenarien jeweils die gleiche Energie wegstecken können -
1/2*C*(325V)^2
Hallo Achim,
sorry war ein Tippfehler: genau bei 13 Ohm 25A, bei 650Ohm 500mA.
Deinen Beitrag hatte ich leider zu spät gesehen...Vielen Dank, das du
mir geholfen hast!
die Energie, die der Widerstand wegstecken muss ist mir inzwischen auch
klar. Jetzt fehlt mir nur noch der letzte Schritt: Der Transfer dieser
Energie auf das einen Datenblatt Parameter. Ich habe mir bereits ein
paar Datenblätter angesehen und auch die "Pulsleistung" darin
erkannt...aber ich weiß nicht welche Dauer ich habe? Und wie ist den der
"Puls" in einem Widerstandsdatenblatt definiert? Ich habe in den
Datenblättern dazu nichts gefunden.
Vielen Dank für die großartige Unterstützung!
Also so ganz schlau bin ich noch nicht...Wie berechne ich denn wieviel
Joule mein Widerstand denn verträgt?
Ich weiß ich er muss eine Energie von E = 1/2*C*(325V + 25V)^2 abkönnen
(die +25V wegen der Netzschwankung in Europa)
-> E = 0.5*6.6uF * 360V² = ca. 0.5 WattSekunden = 0.5 J.
Der Widerstand soll 820Ohm haben und möglichst klein sein.
-> Max Strom = 360V/820 = 440mA
