Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Trafobrummen bei Netzteilbau minimieren (worauf achten?)


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von Christoph K. (kobelix)


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Hallo,
ich spiele mit dem Gedanken, mir ein klassisches, lineares Labornetzteil 
zu bauen.

Das Teil soll – neben der Funktion – vor allem leise sein.

Worauf muss ich da bei der Auswahl und Dimensionierung des Trafos 
achten?

Gibt es sonst noch etwas, dass ich in Bezug auf die Schaltung 
berücksichtigen sollte? Also was zu Brummen führen könnte?

Danke und Gruß,
Christoph


PS: Grobe Eckdaten 80V 1A. Bei der Frage geht's mir aber um's Prinzip, 
das auch auf beliebige andere Spannungen und Leistungen übertragbar sein 
soll.

von Flo (Gast)


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Linear und leise heißt großer Kühlkörper, um die Wärme ohne Lüfter 
wegzubekommen.

von Jochen (Gast)


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Wenn es Dir hautsächlich um das Brummen des Trafos geht, nimm einen mit 
Ringkern.

von Udo K. (udok)


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Nimm einen namhaften Hersteller, die legen die Trafos richtig aus, 
sodass sie nicht in die Sättigung kommen. Vergießen hilft auch.  Ringern 
hat damit nichts zu tun.

: Bearbeitet durch User
von Andrew T. (marsufant)


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Und beim Montieren eine Zwischenlage auf Dämpfungsgummi -- auch der 
bestausgelgteste Trafo kann die übrigen Gehäusebauteile zum 
Mit-Vibrieren anregen.

Und den Trafo so (über-)dimnsionieren, das er nicht in Sättigung gerät, 
auf das ist für derartige Aufbauwünsche wichtig.

von Walter K. (walter_k488)


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Trafo selbst wickeln - und zwischen die einzelnen laminierten Bleche des 
Eisenkerns immer mal n Blatt aus Löschpapier mit in das Paket packen

von Christoph K. (kobelix)


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Danke erstmal,

ich habe noch ein paar Fragen:

1a. Wann genau geht ein Trafo in die Sättigung? Braucht es dazu einen 
Strom auf der Sekundärseite?

1b. Damit direkt im Zusammenhang: Sehe ich es richtig, dass der hohe 
Einschaltstromstroß, der bei Ringkerntrafos auftreten kann, nicht allein 
durch den Trafo, sondern durch die Last (Elkos) auf der Sekundärseite 
verursacht wird?

1c) Mehr aus Interesse: Könnte man in der Folge den Einschaltstromstoß 
verringern, indem man die dicken Elkos nur langsam auflädt? (Wie und ob 
das sinnvoll oder verhältnismäig ist sei mal dahingestellt).

2. Ich habe mal gelesen, dass ein Trafo zum "hochfrequenten" Brummen 
neigt, wenn Oberwellen der 50 Hz drauf kommen, was ja bei der 
Gleichrichtung mit Elkos zwangsläufig passiert, da hauptsächlich die 
Spitzen der 50 Hz Sinus abgegriffen werden.

Gibt es diesbezüglich Möglichkeiten, zumindest durch Schaltungstechnik 
die Oberwellen zu reduzieren (z. B. eine Drossel)? Und wenn ja wie 
sinnvoll bis aufwändig sind die?


> Und den Trafo so (über-)dimnsionieren

Also Überdimensionieren bringt keineleit Nachteile (außer Gewicht und 
Preis) mit sich, richtig?

> Trafo selbst wickeln

Habe ich nicht vor ;-)

Gruß,
Christoph

PS: Wir Ihr vielleicht schon bemerkt habt: Es ist/wäre ein 
Liebhaberprojekt, das nicht primär auf Kosten/Nutzen optimiert ist. Soll 
dennoch im vernünftigen Rahmen bleiben.

von Stefan F. (stefanus)


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Christoph K. schrieb:
> Wann genau geht ein Trafo in die Sättigung? Braucht es dazu einen
> Strom auf der Sekundärseite?

Soweit mir bekannt ist können Trafos auch ganz ohne übersättigt werden - 
nämlich wenn sie für eine geringere Netzspannung ausgelegt wurden.

> Einschaltstromstroß (durch Trafo und Elkos)

Ja. Auch Trafos ohne Ringkern sind betroffen.

> Einschaltstromstoß verringern, indem man die dicken
> Elkos nur langsam auflädt

Kann man. Aber das hat auch Nachteile, z.B. erhöhte Welligkeit der 
Gleichspannung.

> Oberwellen

Ja, deswegen hört man das bei manchen Geräten so deutlich.

> Oberwellen reduzieren

Durch einen Widerstand vor dem Kondensator, mit entsprechenden 
Nachteilen.

Vielleicht magst du mal über deinen Schatten springen und doch ein 
Schaltnetzteil verwenden. Man kann das ja mit einem L/C Filter und ggf. 
einem linearen Regler kombinieren.

Die Korad 3005 Reihe macht das mit Erfolg. Ich habe mir davon sogar ein 
zweites bestellt, weil ich damit sehr zufrieden bin.

: Bearbeitet durch User
von Stefan S. (chiefeinherjar)


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Christoph K. schrieb:
> 1a. Wann genau geht ein Trafo in die Sättigung? Braucht es dazu einen
> Strom auf der Sekundärseite?

Wenn die magnetische Flussdichte zu groß wird. Hier steht mehr dazu: 
https://www.mikrocontroller.net/articles/Spule
Und ja, ein Trafo kann auch ohne Strom auf der Sekundärseite in 
Sättigung gehen.

Christoph K. schrieb:
> 1b. Damit direkt im Zusammenhang: Sehe ich es richtig, dass der hohe
> Einschaltstromstroß, der bei Ringkerntrafos auftreten kann, nicht allein
> durch den Trafo, sondern durch die Last (Elkos) auf der Sekundärseite
> verursacht wird?

Abhängig von der Beschaltung - aber grundsätzlich ja.

Christoph K. schrieb:
> 1c) Mehr aus Interesse: Könnte man in der Folge den Einschaltstromstoß
> verringern, indem man die dicken Elkos nur langsam auflädt? (Wie und ob
> das sinnvoll oder verhältnismäig ist sei mal dahingestellt).

Genau DAS machte (und macht) man gerne bei großen kapazitiven Lasten wie 
bspw. einer Kondensatorbank bei einem Audioverstärker. Da werden die 
ersten Sekunden die Elkos über einen Vorwiderstand geladen, der dann 
nach kurzer Zeit durch ein Relais überbrückt wird. Alternativ geht 
natürlich auch ein NTC.

Christoph K. schrieb:
> 2. Ich habe mal gelesen, dass ein Trafo zum "hochfrequenten" Brummen
> neigt, wenn Oberwellen der 50 Hz drauf kommen, was ja bei der
> Gleichrichtung mit Elkos zwangsläufig passiert, da hauptsächlich die
> Spitzen der 50 Hz Sinus abgegriffen werden.

Naja, unabhängig von den elektrischen Oberwellen, die durch die 
Gleichrichtung entstehen hast du ja immer noch die "mechanischen" 
(Schall-)Oberwellen, die du hörst. Auch wenn du sämtliche elektrischen 
Oberwellen ausmerzen würdest, das Brummen des Trafos kannst du damit 
nicht komplett eliminieren. Aber ja, Gleichrichter können zu dem Problem 
beitragen.

Christoph K. schrieb:
> Also Überdimensionieren bringt keineleit Nachteile (außer Gewicht und
> Preis) mit sich, richtig?

Und Platzverbrauch. Sind das alles keine Nachteile?
Rhode und Schwarz hat nicht umsonst den Beinamen "Rostig und Schwer" - 
gerade die alten Messgeräte und Netzteile sind zwar unverwüstlich - aber 
auch unbeweglich.

Christoph K. schrieb:
> Soll
> dennoch im vernünftigen Rahmen bleiben.

Und der kann schnell, wenn man zu großzügig überdimensioniert, gesprengt 
werden.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Stefan S. schrieb:
> Und ja, ein Trafo kann auch ohne Strom auf der Sekundärseite in
> Sättigung gehen.

Deine Formulierung ist missverständlich.
Für die Sättigung ist nur die Spannungs-Zeitfläche relevant. Das 
Magnetfeld, dass durch den Laststrom der Sekundärseite entsteht, wird 
vollständig durch den entsprechenden Primärstrom kompensiert.
Es ist sogar so, dass ein Trafo ohne Last eher sättigt als mit, denn die 
Spannungen reduzieren sich durch die Spannungsabfälle an den 
Innenwiderständen der Wicklungen.

von Karl B. (gustav)


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Dietrich L. schrieb:
> Es ist sogar so, dass ein Trafo ohne Last eher sättigt als mit, denn die
> Spannungen reduzieren sich durch die Spannungsabfälle an den
> Innenwiderständen der Wicklungen.

Gerade bei den kleinen und "kurzschlusssicheren".
Und zum Brummen:
Weit genug weg von magnetisierbaren "losen" Gehäuseblechen.
Habe bei dem Netzteil die Gehäuseabdeckung nur 5 mm höher gesetzt,
was das Brummen erheblich reduzierte.

ciao
gustav

: Bearbeitet durch User
von Jester (Gast)


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Stefan S. schrieb:
> Rhode und Schwarz hat nicht umsonst den Beinamen "Rostig und Schwer" -

Du meinst Rohde und Schwarz? Übrigens, Wandel & Goltermann hatte als 
Wahrzeichen ein Langloch - alles Versuche, um die Qualität dieser Firmen 
zu schmähen ...

> gerade die alten Messgeräte und Netzteile sind zwar unverwüstlich - aber
> auch unbeweglich.

Das nennt man "built like a tank" ...

Ich kaufe/baue mir ein Labor-Netzteil nicht zum Spazieren-tragen. Linear 
geregelt, Trafo und Siebelkos nicht zu knapp dimensioniert, 
Gleichrichter kapazitiv 'überbrückt', ordentliche Referenz - all das 
müsste schon drin sein.

Als Labornetzteil kommt mit ein 'Geschaltetes' jedenfalls nicht ins 
Haus. So was kann man sich antun, um ein Schmierfon aufzuladen, oder die 
"Batterie" vom Moped.

Man müsste halt wissen, wozu der TO das Netzteil braucht - die nicht 
ganz alltägliche Kombination 80V/1A könnte auf eine Spezialanwendung hin 
deuten.

von Hartmut K. (wodim)


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Zu empfehlen wäre ein Schnittbandkerntrafo, Beispiel:

https://www.mikrocontroller.net/attachment/175402/IMG_2785_Trafo_Kern_14.5cm2.jpg

Mit der entsprechenden Befestigung brummt da NICHTS.

von Peter R. (pnu)


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Christoph K. schrieb:
> 1a. Wann genau geht ein Trafo in die Sättigung? Braucht es dazu einen
> Strom auf der Sekundärseite?

Ein für Trafos gut verstehbarer Kennwert ist die Zahl der Windungen pro 
Volt an der Primärwicklung. Sie entsteht aus den Größen des 
Magnetkreises und aus den 50Hz.

Kehrwert davon ist der Wert V/Wdg.
wird der V/Wdg-Wert des Trafo überschritten, wird der 
Magnetisierungsstrom (Leerlaufstrom) zuerst dreieckig anstatt 
sinusförmig und bei weiterer Spannungserhöhung  steigt er dann extrem 
an, sodass er schon den leerlaufenden Trafo überhitzt.

Der Sekundärstrom hat auf die Sättigung des Trafo keinen bzw.wenig 
Einfluss. Das Magnetfeld im Kern wird von der Spannung an der 
Primärwicklung bestimmt. Sekundärstrom führt eher zu weniger V/Wdg an 
der Primärwicklung wegen der Streuinduktivität und des 
Wicklungswiderstandes.

Christoph K. schrieb:
> 1b. Damit direkt im Zusammenhang: Sehe ich es richtig, dass der hohe
> Einschaltstromstroß, der bei Ringkerntrafos auftreten kann, nicht allein
> durch den Trafo, sondern durch die Last (Elkos) auf der Sekundärseite
> verursacht wird?

Bei Ringkerntrafos ist er vorwiegend magnetisch bedingt.
Geblechte Trafos haben immer einen kleinen Luftspalt, der den magn. 
Einschaltstromstoß nicht ganz so groß werden lässt.

Beim C-Ladestrom sollte man beachten:
Ein Ladekondensator sollte ca. 1mF je Ampere nicht wesentlich 
überschreiten, bei 80V eher noch kleiner sein. Ist er zu groß, 
verursacht er nämlich einen derart pulsförmigen Strom im Gleichrichter, 
dass dieser für ein Mehrfaches des Nennstromes ausgelegt sein muss. Und 
daher ist indirekt so ein C-Stromstoß bei Netzgeräten,eher bei 
Schaltnetzteilen ein Problem.

schrieb im Beitrag #7208354:
> Gibt es diesbezüglich Möglichkeiten, zumindest durch Schaltungstechnik
> die Oberwellen zu reduzieren (z. B. eine Drossel)? Und wenn ja wie
> sinnvoll bis aufwändig sind die?

Früher nahm man eine Drossel zwischen Lade- und Siebkondensator. Die war 
dann aber ein Eisen-Kupferklotz von gleicher Größe wie der Trafo. Das 
verringerte den OW-Anteil im Ladestrom, brachte einen größeren 
Stromflusswinkel und war verlustarme Siebung.

m.W. ist der Anteil der Oberwellen im Eisen ohne Sättigung sehr gering, 
das Magnetfeld im Eisen wird ja von der Netzspannung bedingt, nur im 
Streuungsanteil des Trafo toben sich die Oberwellen der Gleichrichtung 
aus.
Und das sind vom Strom her gesehen wenige -zig Prozent, von der Leistung 
her wenige Prozent.

 Bei "Brücke" ist die Grundwelle eh' schon 100Hz und die Blechteile 
haben Resonanzen meist unter 100Hz. Jedenfalls sind mir höchstens bei 
Leistungselektronik Maßnahmen gegen die Oberwellen bekannt.

: Bearbeitet durch User
von Manfred (Gast)


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Dietrich L. schrieb:
> Es ist sogar so, dass ein Trafo ohne Last eher sättigt als mit,

Das kann ich aus Erfahrung und Messungen bestätigen.
Es gab z.B. auf Kante genähte Steckernetzteile, die im Leerlauf wärmer 
wurden als unter Last - und leer auch gerne verstarben.

So man einen Stelltrafo hat, kann man schauen, ab wann bei steigender 
Spannung der Primärstrom deutlich überproportional zunimmt.

> denn die
> Spannungen reduzieren sich durch die Spannungsabfälle an den
> Innenwiderständen der Wicklungen.

Duese Theorie scheint mir auf tönernen Füßen zu stehen - ich sehe den 
Effekt eher im Magnetfluß der Sekundärsdpule.

Jester schrieb:
> Als Labornetzteil kommt mit ein 'Geschaltetes' jedenfalls nicht ins
> Haus.

Generell bin ich auch dieser Ansicht, aber man sollte sie dennoch 
überdenken. Schon vor zweistelligen Jahren hatten z.B. R&S oder Philips 
Netzteile, wo der Brückengleichrichter mit zwei Thyristoren gebaut war. 
Damit wurde eine Vorregelung gemacht, um den nachfolgenden Längsregler 
thermisch zu entlasten.

Und, ja, Thermik, Verlustleistung: So man hat, einen Trafo mit 
Anzapfungen verwenden und diese abhängig von der Ausgangsspannung 
umschalten.

von Peter R. (pnu)


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Manfred schrieb:
> Duese Theorie scheint mir auf tönernen Füßen zu stehen - ich sehe den
> Effekt eher im Magnetfluß der Sekundärsdpule.

Es ist ganz einfach: wenn der Strom in der Primärwicklung größer wird 
und mehr Spannung am Wicklungswiderstand verbraten wird, desto weniger 
Spannung bleibt für die Induktivität übrig.

Wenn von den 230V an R 23V verbraten werden, bleiben nur 207V für den 
Magnetkern übrig.

Damit bewegen sich die Verhältnisse von der Sättigung weg.

 (Vorsicht: wegen der Phasenverschiebungen dabei wirds "echt" 
komplizierter).

Die Sekundärwindung hat ohne Streuung kein eigenes Magnetfeld. Das wird 
von der Primärspannung vorgeschrieben. Wenn man die Stromrichtung 
sekundär betrachtet, fließt da der Sekundärstrom in Gegenrichtung zum 
Magnetisierungsstrom, schwächt also das Magnetfeld, wenn 
Wicklungswiderstand oder Streuung im Spiel dabei sind. Ohne Rs oder Ls 
"schiebt" das Netz soviel Strom nach, dass das Magnetfeld genau dem 
Gesetz
u = dL/dt entspricht.

von Hartmut K. (wodim)


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Manfred schrieb:
> Schon vor zweistelligen Jahren hatten z.B. R&S oder Philips
> Netzteile, wo der Brückengleichrichter mit zwei Thyristoren gebaut war.
> Damit wurde eine Vorregelung gemacht, um den nachfolgenden Längsregler
> thermisch zu entlasten.
>
> Und, ja, Thermik, Verlustleistung: So man hat, einen Trafo mit
> Anzapfungen verwenden und diese abhängig von der Ausgangsspannung
> umschalten.

Oder die Vorregelung schon vor dem Trafo, das gab's auch schon.

von Walter Tarpan (Gast)


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Achte auch darauf, keine ungewollten Leiterschleifen zu bauen, in die 
Streuflüsse einkoppeln können. Klassiker sind Haltebügel, Kühlkörper, 
Blechgehäuse...

von Hartmut K. (wodim)


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Walter Tarpan schrieb:
> Achte auch darauf, keine ungewollten Leiterschleifen zu bauen, in die
> Streuflüsse einkoppeln können.

Und das Dümmste, was man machen kann: Die in die Masseführung legen. ;)

> Klassiker sind Haltebügel, Kühlkörper,
> Blechgehäuse...

von Alois (Gast)


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Manfred schrieb:
> Schon vor zweistelligen Jahren hatten z.B. R&S oder Philips
> Netzteile, wo der Brückengleichrichter mit zwei Thyristoren gebaut war.
> Damit wurde eine Vorregelung gemacht, um den nachfolgenden Längsregler
> thermisch zu entlasten.

Es ist zumindest gut zu wissen, dass es solche Lösungen gibt. Gefallen 
tun diese mir trotzdem nicht - müsste ich doch nicht unerheblich 
Hirnschmalz dafür aufbringen, so entstehende Störungen zu vermeiden oder 
wegzudrücken.

> Und, ja, Thermik, Verlustleistung: So man hat, einen Trafo mit
> Anzapfungen verwenden und diese abhängig von der Ausgangsspannung
> umschalten.

Im Agilent E3632A war das so realisiert. Dieses wählte unter drei 
verschiedenen Anzapfungen automatisch aus (vgl. Anlage).

Bei einem Eigenbaugerät könnte man so eine Umschaltung einfach manuell 
per Schalter realisieren.

Unter Berücksichtigung der TO'schen Anforderungen

> ich spiele mit dem Gedanken, mir ein klassisches, lineares Labornetzteil
> zu bauen. [...] PS: Grobe Eckdaten 80V 1A.

wäre der og. Schalter eine pragmatische Lösung - oder der TO entschließt 
sich, die geforderten 80V noch mal zu überdenken.

von michael_ (Gast)


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Kobelix ist längst abgetaucht.

Warum malt man den Teufel mit dem brummen an die Wand?

Ein ordentlicher Trafo brummt nicht.
Außer für audiphile Ohrhörchen.

von Manfred (Gast)


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Alois schrieb:
>> Und, ja, Thermik, Verlustleistung: So man hat, einen Trafo mit
>> Anzapfungen verwenden und diese abhängig von der Ausgangsspannung
>> umschalten.
> Im Agilent E3632A war das so realisiert. Dieses wählte unter drei
> verschiedenen Anzapfungen automatisch aus (vgl. Anlage).

In kleineren HP361x war es ein manueller Schalter, der die mögliche 
Ausgangsspannung umschaltet. Bei 'Deinem' mit Thyristoren natürlich 
eleganter gemacht.

> Bei einem Eigenbaugerät könnte man so eine Umschaltung einfach manuell
> per Schalter realisieren.

Nö, ich habe einfach einen Komparator auf den Ausgang gesetzt und 
schalte meinen Trafo per Relais um.

> wäre der og. Schalter eine pragmatische Lösung - oder der TO entschließt
> sich, die geforderten 80V noch mal zu überdenken.

Ach was, das sind über den Daumen 100 Watt bei Kurzschluß, die lassen 
sich noch mit passiver Kühlung beherrschen. Klar, wenn man umschalten 
kann, braucht man weniger Kühlkörper und es wird handlicher.

Die 80V werden eher interessant, passende Längstransistoren zu finden.

von Christoph K. (kobelix)


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Danke für die Antworten soweit. Ich fasse mal zusammen (Thema 
Sättigung):

Wenn ich das richtig verstanden habe ist für die Sättigung im 
Wesentlichen der Aufbau des Trafos ausschlaggebend. Der Strom auf der 
Sekundärseite ist sekundär ;-) bis irrelevant. Eine Überdimensionierung 
bringt in diesem Fall nix.

> Man müsste halt wissen, wozu der TO das Netzteil braucht - die nicht
ganz alltägliche Kombination 80V/1A könnte auf eine Spezialanwendung hin
deuten.

Mir geht es um ein prinzipielles Verständnis. Ich möchte keine Hilfe 
beim Aufbau eines speziellen Netzteils, sondern bei jedem Netzteil 
selbst beurteilen können, wie ich es am besten mache. Vielleicht werden 
es auch 160 V mit 1,5 A.

Der primäre (!) Anwendungszweck ist auch kein Geheimnis, ich möchte 
damit 36 V COB-LEDs zur Beleuchtung in Reihe schalten. Die brauchen – 
wenn sie kalt sind – auch mal 40 oder 42 V. Mit 80 V käme ich auf zwei 
LEDs, mit 160 V auf vier. Das soll nicht einfach nur eine 
Stromversorgung für die LEDs sein, sondern ich mache damit auch noch 
weitere Experimente.

Davon abgesehen möchte ich mir einfach ein halbwegs vernünftiges 
Netzteil bauen. Ich habe sowas in meiner "Jugend" schon mal versucht und 
da ist nur Murks bei rausgekommen. Ich habe was nachzuholen ;-)

von michael_ (Gast)


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Christoph K. schrieb:
> Der primäre (!) Anwendungszweck ist auch kein Geheimnis, ich möchte
> damit 36 V COB-LEDs zur Beleuchtung

Ist aber sehr weit weg von deinem am Anfang genannten Labornetzteil.
Andere Liga!

Und Trafohersteller wissen schon, wie man nicht brummende Trafos baut.

von Helge (Gast)


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Die Primärspulen meines Labornetzgeräts sind auf 240V ausgelegt. Das 
brummt nicht.

Der RKT meines 13,8V-Netzgeräts hat primär vorgeschaltet eine 
umgewickelte passiv-PFC-Induktivität. Der brummt auch nicht mehr. Das 
ist recht effektiv auch was ripple sekundär angeht, aber man muß ggf. 
paar mal umwickeln bis die Induktivität genau paßt.

Meinem kleinen 10-14V-Netzgerät hatte ich aktive Gleichrichtung verpaßt, 
eigentlich weil bei 14V und hohem Strom die Spannung nicht ganz reichte 
(12V-Halogentrafo). Hat sowohl Brumm als auch Trafoerwärmung reduziert.

von Christoph K. (kobelix)


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Manfred schrieb:

> Die 80V werden eher interessant, passende Längstransistoren zu finden.

Einige Kandidaten:

2N3773
IRF450
IRFP340
IPW60R070C6
IPW65R190E6
TK14N65W
IXTQ40N50L2

: Bearbeitet durch User
von Alois (Gast)


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Christoph K. schrieb:
> Der primäre (!) Anwendungszweck ist auch kein Geheimnis, ich möchte
> damit 36 V COB-LEDs zur Beleuchtung in Reihe schalten.

Sorry - aber ein "lineares Labornetzteil" (dein O-Ton!) macht dich da 
nicht wirklich glücklich. LED-Beleuchtung soll effizient sein - drum 
nimmt man hierfür (fast) ausschließlich Schaltnetzteile, u.U. 
chinesicher Bauart wg. Kosteneffizienz. Damit bin ich hier aber raus ...

> Davon abgesehen möchte ich mir einfach ein halbwegs vernünftiges
> Netzteil bauen. Ich habe sowas in meiner "Jugend" schon mal versucht und
> da ist nur Murks bei rausgekommen. Ich habe was nachzuholen ;-)

Das ist eine komplett (!) andere Baustelle.

von Peter R. (pnu)


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Warum wollen Anfänger immer irre Werte bei Netzteilen?  viele Ampere, 
mehr als 30V usw.

Das ist wohl wie bei Autos: mindestens 100kW und vmax größer als 150 
sonst taugt die Karre nichts. Aber vorwiegend in der Stadt und auf 
Landstraßen bewegt.

Christoph K. schrieb:
> halbwegs vernünftiges
> Netzteil bauen.
Da würde ich 30V als Obergrenze nehmen.

Für die 80V wäre dann ein andres, Schaltnetzteil, das beste. Was kümmert 
die LEDs das bisschen Störsignale. Und bei >30kHz Schaltfrequenz gibts 
auch keine Probleme mit Brumm oder Pfeifen.

Mosfets haben ihre Stärke im Schaltbetrieb. Für Linearbetrieb sind 
bipolare Tsen besser, denn dazu geeignete Mosfets sind teurere 
Spezialtypen.

Und wenns auf extreme Geräuschfreiheit usw. ankommt, sollte die 
Versorgung des betreffenden Geräts mit dem Netzteil zusammen entworfen 
und entwickelt werden.

von Alois (Gast)


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@Helge: Danke für die wirklich guten Tipps.

Den Trick, eine Passiv-PFC-Induktivität vorzuschalten, kannte ich noch 
nicht wirklich. Wo sind die Vor-/Nachteile zur von Peter R. erwähnen 
Drossel vor dem Siebelko?

von Michael B. (laberkopp)


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Christoph K. schrieb:
> Das Teil soll – neben der Funktion – vor allem leise sein.
> Worauf muss ich da bei der Auswahl und Dimensionierung des Trafos
> achten?

Nimm ein (fertiges Festspannungs-)Schaltnetzteil.

Das hat auch den Vorteil, eine stabile Spannung unabhängig von 
Netzspannungsschwankungen und ohne Leerlaufüberhöhung zu liefern, das 
erleichtert die Dimensionierung der Bauteile, und wird eine PFC 
enthalten.

von Peter R. (pnu)


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Alois schrieb:
> @Helge: Danke für die wirklich guten Tipps.
>
> Den Trick, eine Passiv-PFC-Induktivität vorzuschalten, kannte ich noch
> nicht wirklich. Wo sind die Vor-/Nachteile zur von Peter R. erwähnen
> Drossel vor dem Siebelko?

PFC arbeitet auf einem höherem Spannungsniveau, bei 240V anstatt 30V bei 
einem normalen 50-Hz-Netzteil.

Auf einen Störspannungsanteil von z.B. 0,5% zu kommen ist da wesentlich 
einfacher.

btw: Die erwähnte Leistungsdrossel auf der Niederspannungsseite war eher 
ein Beispiel. Das Entbrummen macht heutzutage der Spannungsregler.

: Bearbeitet durch User
von Peter D. (peda)


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Besonders brummarm sind die alten wechselseitig geschichteten M-Kerne. 
Alte Röhrenradios habe ich nie brummen gehört.

Bei Schnittbandkernen kann es besonders leicht zum Brummen kommen, wenn 
die nicht exakt aufeinander liegen. Die kriegt man dann auch nicht mehr 
festgezurrt, da hilft nur wegschmeißen. Z.B. mein Küchenradio brummt 
leise.

Auch bei Ringkernen kann es dazu kommen, daß einzelne Windungen locker 
liegen und dann schwingen. Sie liegen ja prinzipiell nicht exakt 
übereinander. Nur mit Vakuumverguß kann man die fixieren, aber auch 
nicht immer. Besonders störend ist das bei Halogenleuchten, wenn man 
dimmt.

von Manfred (Gast)


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Peter R. schrieb:
> Da würde ich 30V als Obergrenze nehmen.

Das kannst Du gerne tun. Ich bin mit meinem 42V / 5A (längsgeregelt) 
durchaus zufrieden, manchmal hätte ich gerne noch etwas mehr Strom.
(Die Werte haben sich daraus ergeben, was mir damals als Trafo 
zugelaufen ist.)

Natürlich hatte ich daran zu kauen, eine saubere Stromverteilung der 
Endtransistoren und die Abfuhr der Verlustwärme zu beherrschen.

> Mosfets haben ihre Stärke im Schaltbetrieb. Für Linearbetrieb sind
> bipolare Tsen besser,

Das ist Unfug. Lange vor den schnellen Schaltern gab es schon Mosfets in 
analogen Anwendungen, ich denke da z.B an den 150W-Verstärker, den wir 
Anfang der 80er gefertigt haben.

von Thomas O. (kosmos)


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in die Sättigung geht er wenn zu wenig Material dran ist, der 
Primärstrom steigt relativ langsam bis das Material gesättigt ist, 
danach geht der induktivie Widerstand gegen null und durch den geringen 
ohmschen Widerstand steigt der Strom sehr stark an.

Ob er in die Sättigung geht kann man sich mit einem 2 Kanal Oszi mit 
Math Funktion ansehen.

Also einen Kanal vor und einen nach dem Shunt und dann die Differenz 
anzeigen lassen.

von Helge (Gast)


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Ich hab die PFC-Drossel vor den Netzrafo geschaltet, weil 1. die 
Netzspannung hier eher um 240V ist (Sättigung im Leerlauf) und 2. ein 
RKT mit 300W beim einschalten ordentlich an der Sicherung zerrt. Eine 
2A-Drossel läßt sich auch besser selber wickeln als eine 30A-Drossel :-)

von Christoph K. (kobelix)


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Danke für die sinnvollen Antworten zum Thema Trafobrummen und Sättigung. 
Ich bin jetzt ein gutes Stück weiter vom Verständnis.

Mein Fazit: Es kommt im Wesentlichen auf den Trafo selbst an, weniger 
auf die Beschaltung.

Nochmal zur Erinnerung an die Anderen:

Das Thema ist "leiser Trafo für ein Linearnetzteil" und alles was damit 
in direktem Zusammenhang steht.

Ob ich mir ein 10 V oder 200 V Netzteil mit 0,1 A oder 100 A baue (oder 
bauen will) lasst mal meine "Sorge" sein. Ebenso, ob mein(!) 
Anwendungsfall sinnvoll oder effizient genug ist, ob ein Schaltnetzteil 
vielleicht besser wäre, ob ich Anfänger bin / sein könnte oder was auch 
immer. Das ist alles Off-Topic und ohne zu fragen ist es eher 
unwahrscheinlich, dass jemand weiß, worum es im Detail geht. Meine 
exakten Anforderungen möchte ich hier auch nicht diskutieren bzw. 
zerreißen lassen.

> Da würde ich 30V als Obergrenze nehmen.

Hinweis: Mit 30 V kann man keine 36 V LEDs betreiben, schon gar nicht in 
Reihe.

Mein Trollfutter-Vorrat ist jetzt erstmal für die nächsten Wochen 
aufgebraucht. Bis Nachschub kommt werde ich nur auf 
freundliche-hilfreiche Beiträge eingehen. Diese sind glücklicherweise 
auch reichlich vorhanden.

Danke und Gruß,
Christoph

von Christoph K. (kobelix)


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Dietrich L. schrieb:

> Für die Sättigung ist nur die Spannungs-Zeitfläche relevant.

Dann könnte man ja – um sich von der Sättigungsgrenze fernzuhalten – 
einen auf 400 V ausgelegten Trafo verwenden.

Hätte das irgendwelche bemerkenswerten Nebeneffekte?

von Dietrich L. (dietrichl)


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Christoph K. schrieb:
> Dietrich L. schrieb:
>
>> Für die Sättigung ist nur die Spannungs-Zeitfläche relevant.
>
> Dann könnte man ja – um sich von der Sättigungsgrenze fernzuhalten –
> einen auf 400 V ausgelegten Trafo verwenden.
>
> Hätte das irgendwelche bemerkenswerten Nebeneffekte?

Nur den, dass du bei einem mechanisch gleich großem Trafo weniger 
Leistung hast:
Wenn er für 400V dimensioniert ist, braucht er mehr Windungen. Mehr 
Windungen heißt dünneren Draht (bei gleichem Wickelraum). Damit hast du 
einen höheren Innenwiderstand und mehr Verlustleistung.

von Karl B. (gustav)


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Hi,
wurde schon mal diskutier hier:
Beitrag "Re: Netztrafo Erwärmung herausfinden"

ciao
gustav

von Wolfgang (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
>> Einschaltstromstoß verringern, indem man die dicken
>> Elkos nur langsam auflädt
>
> Kann man. Aber das hat auch Nachteile, z.B. erhöhte Welligkeit der
> Gleichspannung.

Warum sollte die Welligkeit der Gleichspannung durch eine Begrenzung des 
Inrush-Currents beim Einschalten beeinflusst werden?
Einfach permanent eine Widerstand vor den Lade-Elko zu schaltet, wäre 
vielleicht etwas plump ;-)

von Thomas O. (kosmos)


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Wenn es linear aufgebaut werden soll brauchst die sehr viele Abgriff auf 
der Sekundarseite, damit du nicht soviel Leistung verheizen musst.

Wenn man also 12V einstellt muss man einen Abgriff wählen der etwas über 
12V liegt, da wirst du aber auch sehr viele Relais benötigen.

von Alois (Gast)


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Christoph K. schrieb:
> Ob ich mir ein 10 V oder 200 V Netzteil mit 0,1 A oder 100 A baue (oder
> bauen will) lasst mal meine "Sorge" sein.

Du vergreifst dich ganz deutlich im Ton.

> Mein Trollfutter-Vorrat ist jetzt erstmal für die nächsten Wochen
> aufgebraucht. Bis Nachschub kommt werde ich nur auf
> freundliche-hilfreiche Beiträge eingehen.

Damit sind wir schon mal zu zweit - und ich somit mal raus ...

von Mani W. (e-doc)


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Christoph K. schrieb:
> Also was zu Brummen führen könnte?

Brummen tun immer die Bleche des Trafos oder auch der Spulenkörper
am Kern, deswegen wurden in meiner Trafowickelzeit darauf geachtet,
dass der Spulenkörper mit diversen Plättchen zum Eisenkern hin
schön ausgestopft wurde...

Die Bleche selbst wurden an den Ecken mit Gewindestangen,
Beilagscheiben, Sprengringen, Zahnscheiben und Muttern gespannt,
damit kein Blech mehr flattert, manchmal auch mit Nylonschrauben...

Und im schlimmsten Falle wurden die Trafobleche außen mit Lack
überzogen, da gab es dann kaum ein Brummgeräusch...

Einfache Physikalische Gesetze...

von Helge (Gast)


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Christoph K. schrieb:
> Mein Trollfutter-Vorrat ist jetzt erstmal für die nächsten Wochen
> aufgebraucht.

Stell hier mal ein funktionierendes Projekt vor.. 😅 btdt

von Mani W. (e-doc)


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Christoph K. schrieb:
> Dann könnte man ja – um sich von der Sättigungsgrenze fernzuhalten –
> einen auf 400 V ausgelegten Trafo verwenden.

Na klar!

Du hast absolut keine Ahnung und Wissen über Trafos, hast auch noch
nie einige selbst berechnet und gewickelt, aber machst dann obsolete
Vorschläge!

von Christoph K. (kobelix)


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Dietrich L. schrieb:
> Christoph K. schrieb:
>> Dann könnte man ja – um sich von der Sättigungsgrenze fernzuhalten –
>> einen auf 400 V ausgelegten Trafo verwenden.
>>
>> Hätte das irgendwelche bemerkenswerten Nebeneffekte?
>
> Nur den, dass du bei einem mechanisch gleich großem Trafo weniger
> Leistung hast:

Ich gehe nicht davon aus, dass der Trafo mechanisch gleich groß ist. Der 
Ansatz ist, einen Trafo mit gleicher Leistung für 400 V auf der 
Primärseite zu nehmen. Das gibt dann zwar mehr Gewicht und Volumen, das 
nehme ich aber in Kauf.

Da ich das Projekt eher sparsam angehe, kaufe ich voraussichtlich 
irgendwas gebrauchtes in der Bucht. Bei 230 V weiß ich nicht, ob der 
Kern ausreichend dimensioniert oder "kosteneffizient" ist. Bei 400 V 
sehe ich mich auf der sicheren Seite.

von Percy N. (vox_bovi)


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Mani W. schrieb:
> Du hast absolut keine Ahnung und Wissen über Trafos, hast auch noch
> nie einige selbst berechnet und gewickelt, aber machst dann obsolete
> Vorschläge!

Bis wann wäre der Vorschlag denn angebracht gewesen?

https://de.wiktionary.org/wiki/obsolet

von Alfred B. (alfred_b979)


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Dietrich L. schrieb:
> Stefan S. schrieb:
>> Und ja, ein Trafo kann auch ohne Strom auf der Sekundärseite in
>> Sättigung gehen.
>
> Deine Formulierung war missverständlich.

Da stimme ich zu.

> Für die Sättigung ist nur die Spannungs-Zeitfläche relevant.

= bei angenommen 50Hz und Sinus die Höhe der Netzspannung.

> Das Magnetfeld, das durch
> den Laststrom der Sekundärseite entsteht, wird
> vollständig durch den entsprechenden Primärstrom kompensiert.

Also der zur Primärseite (entspr. ÜV) transformierte Laststrom?
Der wird sogar stets "überkompensiert". ;-)

Der Magnetisierungsstrom fließt primärseitig (und NUR dort).

> Es ist sogar so, dass ein Trafo ohne Last eher sättigt als mit, denn die
> Spannungen reduzieren sich durch die Spannungsabfälle an den
> Innenwiderständen der Wicklungen.

So ist es.

Alois schrieb:
> @Helge: Danke für die wirklich guten Tipps.
>
> Den Trick, eine Passiv-PFC-Induktivität vorzuschalten, kannte ich noch
> nicht wirklich. Wo sind die Vor-/Nachteile zur von Peter R. erwähnen
> Drossel vor dem Siebelko?

Zu dem was Helge deutlich sagte (netzseitig einfacher) kommt noch
das, was er andeutete: Diese PFC Drossel (wohl aus älterem PC-NT -
er mußte also nicht mal eine wickeln) "kostet Spannung", präzise
was man zur Sättigungs-Brumm-Vermeidung möchte.

Eine weitere Option (einen hierdurch brummenden Trafo leiser zu
bekommen) wäre ein kleinerer Trafo in Sparschaltung, so daß die
Primärspannung an der Serienschaltung von dessen Sekundärwicklung
zu beiden Primärwicklungen anläge.

von Alfred B. (alfred_b979)


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Hartmut K. schrieb:
> Zu empfehlen wäre ein Schnittbandkerntrafo

Den entscheidenden Unterschied macht auch das nicht, sondern nur
die Auslegung (X_L + R der Primärwicklung) - schließlich ging es
dem TO zuallererst darum, daß der Trafo selbst nicht brummt, und
(noch) nicht um unerwünschte Koppeleffekte.

RKTs haben durchaus geringere Streuung (bzgl. Einkopplung des
magn. Wechselfeldes woandershin vorteilhaft), und können auch bei
angenommen gleichem Materialaufwand effizienter sein.

Schnittbandkerne liegen dazwischen, aber viel näher an EI/M als
den RKTs - durch den Schnitt (= Luftspalt, und sei er auch klein)
verringert sich die Kopplung/erhöht sich die Streuung.

Was Peda hierzu schrieb stimmt auch, es wäre also eher abzuraten.

Lediglich bzgl. Ringkernen passiert - bei genannten etablierten
Herstellern - einigermaßen selten, daß das Ringband sich lockert
... die werden ja auch nicht zerschnitten. ;-)


Such-/Auswahloptionen (fallende Effizienz und Sinnhaftigkeit) -
sowohl auf Ring- wie Mantelkerntrafos anwendbar, wobei die RKTs
wie gesagt effizienter sein können, allerdings auch schon bei
relativ kleinen Vertretern für LSS Abschaltung (Inrush zu hoch)
sorgen können, sogar wenn der Drahtwiderstand nicht wesentlich
niedriger ist, ist es die Streuinduktivität bestimmt:

- Trafos (wie Udo sagte) zumindest von etablierten Herstellern.
  Da besteht weniger/kaum die Gefahr einer knappen Auslegung.

- Trafos mit recht geringem Leerlaufstrom. Wären meine 1. Wahl,
  da das auf hoch (genug) ausgelegte L_prim hindeutet.

- Oder z.B. Trafos mit Specs schon ab 45Hz (bis 65Hz).
  Dadurch, daß die schon ab 45Hz funktionieren müssen, sind sie
  bei 50Hz bestimmt ziemlich weit von der Sättigung entfernt.
  Leider müssen sie um auch bei 60Hz effizient zu funktionieren
  größer (und damit teurer) sein...

- Oder sogar die v.D.g. Trafos für 380...400VAC primär. (Aaaber:
  Höchstens falls passendes daheim oder sehr günstig besorgbar(!).
  Problem dabei weniger, das ÜV auf 230VAC umrechnen zu müssen.
  Sondern z.B. mehr Überhöhung der U_Leerlauf. Sowie niedrigere
  Effizienz durch die erhöhten Wicklungswiderstände [sogar wenn
  man die Trafobelastbarkeit um 400/230 anpaßt, ist der vom selben
  Strom durchflossene Draht ja immer noch länger... Keinesfalls
  würde ich persönlich zu diesen Nachteilen auch noch den Kauf @
  "Normal-" (übrigens wohl auch 400/230 höherem) Preis addieren.)

von Alfred B. (alfred_b979)


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Christoph K. schrieb:
> Mein Fazit: Es kommt im Wesentlichen auf den Trafo selbst an, weniger
> auf die Beschaltung.

So würde ich das nicht sagen.

> Ob ich mir ein 10 V oder 200 V Netzteil mit 0,1 A oder 100 A baue (oder
> bauen will) lasst mal meine "Sorge" sein. Ebenso, ob mein(!)
> Anwendungsfall sinnvoll oder effizient genug ist, ob ein Schaltnetzteil
> vielleicht besser wäre

Äh, für zwei COBs (dauerhafte Versorgung)? Das kann absolut nicht
Dein Ernst sein, ich halte das für ein Mißverständnis.

Weder ist so ein NT (ob nun an der Decke montiert oder die Kabel
vom Tisch dorthinverlegt) NÖTIG noch SINNVOLL hierfür.

Bevor Du hier also von Trollen sprichst die trollen, solltest Du
vielleicht die eigene Nase ins Visier nehmen - und technisch ganz
präzise und eindeutig formulieren.

von Christoph K. (kobelix)


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Alfred B. schrieb:

>> Ob ich mir ein 10 V oder 200 V Netzteil mit 0,1 A oder 100 A baue (oder
>> bauen will) lasst mal meine "Sorge" sein. Ebenso, ob mein(!)
>> Anwendungsfall sinnvoll oder effizient genug ist, ob ein Schaltnetzteil
>> vielleicht besser wäre
>
> Äh, für zwei COBs (dauerhafte Versorgung)? Das kann absolut nicht
> Dein Ernst sein, ich halte das für ein Mißverständnis.

Ja, ist wohl ein Missverständnis. Habe ich auch nie geschrieben mit zwei 
COB LEDs.

> Das kann absolut nicht Dein Ernst sein,
> ich halte das für ein Mißverständnis.

Korrekt. Bitte einfach nochmal meine Eingangsfrage lesen:

> PS: Grobe Eckdaten 80V 1A. Bei der Frage geht's mir aber um's Prinzip,
> das auch auf beliebige andere Spannungen und Leistungen übertragbar sein
soll.

Und weiter:

> Der primäre (!) Anwendungszweck ist auch kein Geheimnis

Heißt: Es gibt auch noch andere Anwendungszwecke.

von Christoph K. (kobelix)


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Alfred B. schrieb:
> Weder ist so ein NT (ob nun an der Decke montiert oder die Kabel
> vom Tisch dorthinverlegt) NÖTIG noch SINNVOLL hierfür.

Ist doch meine Entscheidung, was ich in MEINEM Leben für nötig oder 
sinnvoll erachte.

Wenn jemand das nicht respektiert, sondern versucht mich diesbezüglich 
zu bevormunden, dann bezeichne ich das als trollen.

> Bevor Du hier also von Trollen sprichst die trollen, solltest Du
> vielleicht die eigene Nase ins Visier nehmen

Schon längst gemacht, mit meiner Nase ist alles ok.

Wenn Du etwas konkretes zu beanstanden hast, sag das doch einfach. Für 
sachlich-berechtigte Kritik bin ich offen. Besonders dann, wenn sie 
freundlich und konstruktiv vorgetragen wird.

So ziemlich alles, was ich als trollen in diesem Thread bemerkt bzw. zu 
bemängeln habe, ist bereits von anderen Nutzern kritisiert worden. Bei 
Interesse einfach mal nachlesen:
https://de.trustpilot.com/review/www.mikrocontroller.net

von Manfred (Gast)


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Christoph K. schrieb:
> Bei Interesse einfach mal nachlesen:
> https://de.trustpilot.com/review/www.mikrocontroller.net

Ich brauche keine dubiose Bewertungsseite um zu erkennen, wer hier den 
Troll abliefert.

Du stellst eine unpräzise Frage und legst später eine, zumindest 
mißverständliche, Angabe zur geplanten Nutzung nach.

Es kommen Antworten, die Dir nicht gefallen und Du kannst diese nicht 
verarbeiten.

Also was, Bübchen gibt den Beleidigten und beschimpfst die Schreiber - 
genau das ist es, was eine schlechte Stimmung verursacht.

Die beste Lösung: Lösche Deinen Account und hau' ab hier.

von Arno H. (arno_h)


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Bei mehreren 10000 angemeldeten Usern und einer unbekannten Anzahl 
Anonymer aus einer Stichprobenanzahl von 16 wenig zufriedenen Schreibern 
eine Bewertung des Forums herzuleiten, ist schon eine kognitive 
Verzerrung.
Bleibt noch die provokante Frage, wieviel Personen sich die 16 Nicks 
teilen.

Arno

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