ich habe hier eine Pendelleuchte 5x35W Halogen und die soll so weiter betrieben werden; also keine Umrüstung auf LED!
Leider ist der Trafo und eine Kupfer- Kontaktfläche zum Kabel kaputt gegangen.
Habe die Kontaktfläche ausgetauscht und alles geprüft; an meinem 12V/25A DC- Labornetzteil läuft die Lampe auch wieder 1A.
Nun zum Problem :
Habe hier inzwischen 4 verschieden Halogentrafos getestet und keiner dieser geht.
z.B. einen Osram HTL 225 mit einer Leistung bis 225W.
Gesamtlast ist ja 175W, daher sollte er passen.
Leider leuchten die Birnen nur dezent; ca. 40% Leistung.
Gemessen am Trafo Ausgang sind es rund 12V AC; Am Seil von oben nach unten 11,2V - 10V - 9V - 7V - und dann kommt bei den Birnchen nur noch ca. 6,8V an.
Auf dem Ausgang des Trafos liegen ca. 66KHz...
Mit den anderen Trafos von verschidenen Herstellern genau das gleiche Problem.
Jetzt hatte ich durch Zufall das Glück noch eine andere Pendelleuchte in die Finger zu bekommen.
Diese hat 4x35W Halogen und ich konnte daran messen.
Trafo macht bis 150W und es kommen ca. 13V AC am Trafo raus; an den Leuchten sind es dann ca. noch 12V.
Hier ist aber die Frequenz nur bei 24KHz.
Warum ist das so? Was ist das für ein Effekt?`
Wie kann ich das in den Griff bekommen?
Leider wird bei allen Trafos nichts über die Ausgangsfrequenz gesagt.
HI, ja das hab ich mir auch schon gedacht..
Die Leitung ist ja ein 2,5mm2 Kupfergeflecht verzinnt.
Aber mit dem 24KHz Trafo gings ja...
Daher die Frage wo ich so einen Trafo her bekomme.
Bei nem 50Hz Trafo wäre das ja ein gewickelter?!
Der passt nicht in den Sockel.
Vorher war auch ein elektronischer drinn...
Bei nem 50Hz Trafo wäre das ja ein gewickelter?!
Der passt nicht in den Sockel.
Vorher war auch ein elektronischer drinn...
Es wird immer alles besser, nur nichts gut!
Du hast jetzt 2 Optionen:
du kannst versuchen, das Kabel durch 2 Einzeladern mit etwas Abstand zu ersetzen, wie bei einem Seilsystem, oder mit Rohren.
Du kannst ein potentes 12V Gleichspannungsnetzteil verwenden, wie es für LEDs vorgesehen ist, mit mindestens 15A Ausgangsstrom. Aber auch da kann es Probleme geben, denn LEDs haben keinen Enschaltstromstoß, der bei Halogen kurzzeitig das 10-fache betragen kann. Da kann das LED Netzteil sagen, nö, ich sehe nen Kurzschluss.
Bin gerade am Überlegen ein Osram Netzteil zu modifizieren.
Evtl. werde ich die Schwingkreis- Kondensatoren tauschen, um die Frequenz zu ändern.
Mal sehen ob das klappt...
du kannst versuchen, das Kabel durch 2 Einzeladern mit etwas Abstand
zu ersetzen, wie bei einem Seilsystem, oder mit Rohren.
Vorsicht, mehr Abstand => bessere Antenne. Er hat ja jetzt schon 60% Verlust auf dem Weg vom Netzteil zur Birne.
Und da regen sich die Leute über einen Handy-Funkmasten in 300 Meter Entfernung auf...
Leider wird bei allen Trafos nichts über die Ausgangsfrequenz gesagt.
Das stimmt nicht. Bei deinem Osram-HTL 225 steht deutlich im Datenblatt, dass der mit "ca. 50 kHz" arbeitet (ok, 66kHz dehnt das "ca." schon recht weit).
Im Datenblatt findest du übrigens auch Angaben zur maximalen Kabellänge, die du auf der 12V-Seite anhängen darfst.
Bin gerade am Überlegen ein Osram Netzteil zu modifizieren.
Evtl. werde ich die Schwingkreis- Kondensatoren tauschen, um die
Frequenz zu ändern.
Mal sehen ob das klappt...
ziemlich sicher dürfte es sich bei dem gesuchten Effekt um den (engl.) "skin-effect", im deutschen Sprachgebrauch früher "Hauteffekt", handeln. Dieser Effekt bezeichnet den Umstand, dass hochfrequente Wechselströme nicht mehr im Kern oder gleichmässig verteilt über den gesamten Kupferquerschnitt fliessen, sondern an die äussere, leitende Schicht des Leiters verdrängt werden. Daher der sinnige Name "Hauteffekt".
Dieser ist von der Frequenz des Wechselstroms abhängig.
Nun hat Dein "funktionierender" Trafo mit den 24kHz zunächst einmal dasselbe Funktionsprinzip wie der "nicht-so-gut-funktionierende" mit seinen 66kHz. Es sind leistungsfähige, selbstschwingende (=rückgekoppelte) Gegentaktoszillatoren. Ohne jede Wiedergleichrichtung auf der Sekundärseite, ohne jede Energiespeicherung (Ladeelko) auf der Primärseite.
Die Ausgangsspannung ist kein Sinus, enthält also Oberwellen. Es genügt, die Grundwelle, erste und zweite Oberwelle zu betrachten. Während der langsamere also (von mir gemogelte) 22, 44, und 66kHz liefert (die wesentlichen, energiereichen Einzelfrequenzen) arbeitet der höherfrequentere mit (mogel) 65, 130 und 195kHz als wesentliche Spektralanteile.
Der Skineffekt und damit die Abnahme des effektiv stromleitenden Aderquerschnitts mit steigender Frequenz ist also bei Versorgung durch den 66k Trafo wesentlich stärker.
Nun hat man in der Sendertechnik mit Koaxialkabeln Sendeenergie zur Antenne geleitet und mitähnlichen Problemen zu kämpfen, daher hat man deren Schirmgeflecht sowie den Innenleiter gerne versilbert. Einerseits weil das teure Silber sowieso besser leitet als Kupfer, andererseits auch, weil es unter Korrosionsgesichtspunkten stets nur eine geringe "Oxydschicht" bildet, die dann das dicht darunterliegende Material schützt.
Mancher kennt das noch von Omas Silberbesteck, schwarz angelaufen, frisch aufpoliert "wie neu", bei trotzdem nur allerdünnstem Materialabtrag.
Da nun der Skineffekt beschreibt, dass hochfrequente Wechselströme tunlichst nur an und in der Oberfläche des Leiters fliessen "wollen", wie sieht es da bei Deiner Pendelleuchte aus?
Es ist verzinnte Litze und eben dieses Material, wahrscheinlich "hartverzinnt", hat einen schlechteren, spezifischen Widerstandswert. Einen höheren.
Hochfrequenzlitze heisst das Zauberwort, das Abhilfe schaffen würde.
Das Wirkprinzip ist: Viele dünne Einzeldrähte für grosse Gesamtoberfläche, aber jede einzelne Litze von ihren Nachbarn isoliert durch eine Dünne Lackschicht. Der Gesamtstrom verteilt sich dann auf Dutzende feinster Litzen mit entsprechend grosser Gesamtoberfläche.
An einer "sendermässigen, antennenartigen Abstrahlung" a la "Handymast" liegt es nicht. Für eine wirksame Abstrahlung der Hochfrequenz wäre die berühmte "Viertel-Wellenlänge der zugehörigen Frequenz" das Optimum an Wirkungsgrad als "Sendeantenne". In der Literatur als lambda-Viertel zu finden.
Für ein Gefühl der Grössenordnungen: UKW-Radio ist das 3-Meter-Band, CB-Funk bei27,12MHz das "11-Meter-Band", noch länger werden die Wellen dann "Mittelwelle" und "Langwelle" genannt, deren niedrigsteFrequenz war 150kHz, auch vor hundert Jahren als 2000-Meter-Wellen bezeichnet.
Da, und noch etwas länger bewegen wir uns also.
Die wenigen Meter der Pendelleuchte sind im Vergleich zur benutzen Arbeitsfrequenz und deren "Wellenlänge" völlig unerheblich.
Die vermeintliche Abstrahlung findet also gar nicht statt. Zum Teil auch deswegen nicht, weil Hin- und Rückleitung zu den Lampen örtlich sehr nahe beieinander liegen, sich die einzelnen Magnetfelder von "Hinlaufstrom" und "Rücklaufstrom" gegenseitig aufheben.
Eine "erfolgreich" abgestrahlte "Radiowelle" aka "abgestrahlte Senderleistung" bestünde als elektromagnetische Welle aus einem sich stets wechselseitig auf- und abbauendem E-Feld und H-Feld.
Der nichtmagnetische Anteil "E-Feld" wird durch die erdsymmetrische Auslegung vermieden.
Viel Theorie, ich weiß...
Was Du jetzt machen kannst: Besorge Dir Kupferlackdraht mit etwa 0,3mm Materialstärke und bilde daraus leicht verseilte Leiter, die dann in den von Dir genannten Abständen abisoliert werden müssen, jede einzelne Ader, verlötet und an die jeweilige Fassung angeschlossen werden.
ok, der "Trafo", also eher ein Schaltwandler haut 66kHz raus und die machen Probleme, soweit so gut. Nimm ein paar (4) Schottky Dioden, die den Strom abkönnen und baue einen Brückengleichrichter, dahinter einen guten Elko (gerne 10mF) und die Lampen werden mit Gleichspannung versorgt, dann dürfte die Leitungsinduktivität uninteressant sein
ok, der "Trafo", also eher ein Schaltwandler haut 66kHz raus und die
machen Probleme, soweit so gut. Nimm ein paar (4) Schottky Dioden, die
den Strom abkönnen und baue einen Brückengleichrichter, dahinter einen
guten Elko (gerne 10mF) und die Lampen werden mit Gleichspannung
versorgt, dann dürfte die Leitungsinduktivität uninteressant sein
SCHNELLE Dioden und 1mF mit SEHR gutem ESR sonst halten die nicht lange bei 66kHz ;-) Das ist genau der Grund warum diese Netzteile so billig sind: die zusätzlichen Bauteile kosten soviel wie das Netzteil selbst.
Mal so ein paar Gedanken an die Elko/Gleichrichter-Fraktion:
Sollten bei 66kHz nicht winzigste Kapazitäten von wenigen uF reichen? (Bevor einer meckert, das AltGr-M-Mikrozeichen kommt nicht im Eingabefeld...)
Ja, der ESR sollte klein sein, ginge da nicht ein Kerko? ;) Ein paar 10u 50V in SMD kann man zwischen die Klemmen frickeln, dann sieht das keiner...
Wie war das nochmal mit der gleichgerichteten Spitzenspannung? Liefe die Lampe dann nicht statt mit 12V AC auf 16V DC? Kann die das vertragen?
Ich hab teilweise seit >20 Jahren elektronische Trafos im Haus, mit 4mm²-Allerwelts-Zwillingslitze aus Silikon verdrahtet und locker an 10m Leitung sekundär, mit mehreren Abgriffen, eine Lichterkette sozusagen.
Hab ich nicht gemacht, war der Elektriker, und nein, das macht keine Probleme bei 250W Trafo mit 7 35W-Halogenstrahlern dran.
Mittlerweile ist es ein 50Hz-Eisenschwein und LEDs, keine Panik. An den LEDs brauchte der E-Trafo ne halbe Sekunde zum Einschalten das hat genervt.
Will sagen: es muss nur ein passender Trafo gefunden werden, dann geht das wieder. Oder das Netzteil gegen ein 12V-DC-LED-Netzteil im Halogen-E-Trafo-Look tauschen.
Wie war das nochmal mit der gleichgerichteten Spitzenspannung? Liefe
die Lampe dann nicht statt mit 12V AC auf 16V DC?
Nein, macht die nicht. Die Spannung aus dem Trafo ist ein Rechteck und kein Sinus. Damit ist die gleichgerichtetet Spannung nicht höher als die Amplitude der Wechselspannung. Ich ahbe sowas auch schon gemacht. Mir fällt auch spontan kein grund ein warum das nicht gehen sollte.
Es kann aber gut sein, das dann nicht mehr die volle Leistung geht, da sich durch den Umbau bestimmt der Arbeitspunkt verschiebt und sich damit möglicherweise der Wirkungsgrad verschlechtert.
Nein, macht die nicht. Die Spannung aus dem Trafo ist ein Rechteck und
kein Sinus.
Soweit ich weiß ist das 50Hz Sinus überlagert mit x kHz PWM, und eben auch aus einem Trafo direkt ausgekoppelt.
Aber ich bin noch nie auf den Trichter gekommen das gleichrichten zu müssen, von daher mag es sein das du Recht hast.
Wollte das auch nur mal anmerken, das gleichrichten nicht unbedingt immer die Lösung ist...
ziemlich sicher dürfte es sich bei dem gesuchten Effekt um den (engl.)
"skin-effect", im deutschen Sprachgebrauch früher "Hauteffekt", handeln.
Ganz bestimmt ...
Es ist verzinnte Litze und eben dieses Material, wahrscheinlich
"hartverzinnt", hat einen schlechteren, spezifischen Widerstandswert.
Einen höheren.
Und jetzt mal Butter bei die Fische:
Bei 50Hz beträgt die Hautdicke für einen Kupferleiter gut 9mm, bei 66kHz dann knapp 0,25mm.
Und jetzt rechne mal:
Wieviel Prozent des Leiterquerschnittes wären dann bei einem Kupferleiter effektiv noch wirksam?
Und wieviel bleibt, wenn du die Schichtdicke der Verzinnung als "unwirksamer Teil" abziehst.
die Ausgangsspannung ist ein Trapez, dem Rechteck stark angenähert.
Die Grundfrequenz beträgt zwar rund 66kHz, Rechtecke setzen sich nach Fourier aber ausschliesslich aus ungeradzahligen Vielfachen zusammen. Massgebliche Energieanteil hat also als erste vorkommende Oberwelle die dreifache Grundfrequenz, mit einem Drittel Amplitude, dann die 5te mit einem Fünftel der Amplitude der Grundfrequenz.
Die dreifache Grundfrequenz ist (als erste beteiligte Oberwelle mit 1/3 Energieinhalt) aber schon satte 200kHz.
Sieh nach, was dort bereits aus Deinen 0,25mm geworden ist.
Oder bei der 5-fachen, die immerhin noch 1/5 "Anteil" liefern muss: 330kHz
