Spannung senken: ohne Widerstand / mit möglichst geringem Stromverlust?
Nun, die Frage mag verdammt blöde klingen, gerade, weil ich sie in einem Portal wie diesem stelle, aber vielleicht sind ja gerade ein paar Hobbyphysiker unterwegs, die vielleicht die blendende Erscheinung haben.
Zur Frage, bzw. zu meinem Problem: Ich habe eine Stromquelle von 1000, ja tausend Volt. Die Stromstärke ist vergleichsweise gering, wir sprechen von rund 1-1,2 Ampere.
Meine Frage ist nun, ob es eine Möglichkeit gibt, die Spannung auf 4 Volt (ja, wirklich fünf) herunter zu schrauben, möglichst, ohne Leistung zu verlieren. Der erste Gedanke: Widerstand fällt also direkt flach. Gibt es irgendeine Möglichkeit, die Spannung zu verringern, wie sie mit einem Transformator bei einer Wechselstromschaltung 'erhöht' werden kann?
Vielleicht mit einer Ansammlung von Kondensatoren, die sich beispielsweise nur 4-5V aufladen?
Ja, ich habe Ahnung von dem Gebiet, und nein, ich habe keine Lösung. Ich erwarte nicht viel, aber vielleicht kann mich ja dennoch jemand auf eine interessante Idee bringen.
Ich bedanke mich für jegliche Antwort.
10 Antworten
I=U/R
Das sit das Ohmsche Gesetz, Wenn bei 1000 V 1-1,2 A Strom fliesen, werden die niemals bei 5 V fliesen!
Was hier noch geschrieben wurde: Schaltnetzteil. Die machen aus einer höheren Spannung eine niedrigere, oder über Trafo aus einer niedrigeren eine höhere Spannung. Natürlich gibt es Schaltungen, bei denen bei 4 V 1,2 Ampere Strom fliesen, aber da sind die Widerstandsverhältnisse ganz andere. Du wirst nicht mit irgendwelchen Tricks bei einer niedrigeren Spannung den gleichen Strom durch die Schaltung schicken können.
Etwas anderes wäre es, wenn Du tatsächlich einen Lastwiderstand von 0 Ohm hättest (merkst Du den widerspruch in der Beschreibung?) Bei einem Kurzschluss fliest immer ein unendlicher Strom. Auch bei kleinsten Spannungen. Dann kann man den Stromfluss natürlich dadurch begrenzen, dass man in der Stromquelle den Stromfluss begrenze, durch einen entsprechenden Innenwiderstand Dann ist aber die Spannung am Lastwiderstand auch Null Volt! und nicht 1000 V
Und nein, wenn Du hier solche Fragen stellst, dann machst Du nicht den Eindruck, als hättest Du Ahnung!
Die Stromstärke soll nicht gleich bleiben, ca. 250-300 A sollten beim Ausgang vorhanden sein. Und ja, ich kenne mich in der benötigten Kabeldicke, wie auch den hohen Widerstand der folgenden Schaltungen aus. Dennoch dankeschön.
Ja, war mein fehler, die Leistung soll gleich bleiben. Aber dann gibt es effektivere Wege den Gelcihstrom zu erzeugen. Direkt von 230V oder 400V Drehstrom auf die benötigten 250 A. Verlustfrei wird das nicht gehen. Gute Schaltnetzteile haben, wie hier beschrieben einen Wirkungsgrad um die 90 % Gibt es einen speziellen Grund, warum die unbedingt aus den 1000 V erzeugt werden müssen? Gleichstrom lässt sich nämlich nicht transformieren, schon gar nicht Verlustfrei!
1000 Volt. und 1-1,2 Ampere das ist tötlich die Stromquelle gibt es nicht höchstens eine Spannungsquelle mit 1 KV / 1-1,2 Ampere das ist eine Leistung von rund 1200 Watt es kommt noch darauf an ob Gleichspannung oder Wechselspannung und herunter auf 4-5 Volt zu setzen dafür einen Trafo ausrechnen auf 0,4 des Eingangs
Ich spreche von Kondensatoren. Hier ist derartiges möglich, das war außerdem nicht die Frage. Der Rest ist korrekt, wenn auch nicht neu. Dennoch danke für deine Mühe.
Ich spreche von Kondensatoren. Hier ist derartiges möglich,
Nein, denn auch für Kondensatoren gilt das Ohmsche Gesetz! Und wenn der Kondensator geladen ist, fliest bei Gleichstrom kein Strom mehr, und im Wechselstromkreis kommt es auf die Frequenz an. Du träumst, Ahnung hast Du keine. Und auch einige Andere träumen. Es gibt immer noch das Ohmsche Gesetz! Und a kommst Du nicht drumrum! Auch Kondensatoren haben einen Widerstand, wenn auch einen Wechselstromwiderstand. Die Ladekurve eines Kondensators wird von dem Ohmschen Widerstand in den Zuleitungen bestimmt. Du sollstest Dir das Ohmsche Gesetzt noch einmal klarmachen. Das gilt auch bei Schaltnetzteilen und DC-DC-Wandlern. Da kommt ihr nicht drumrum!
Prinzip: Schaltnetzteil - ob es Halbleiter gibt, die derlei Spannung sauber schalten können??
KA
Stimmt.. Halbleiter. Danke schonmal für die Idee, vielleicht könnte mir das weiter helfen.
Ein Transformator wirkt auch anders rum! Ob du nachher ne höhere oder niedrigere Spannung hast, liegt an den Wicklungen der beiden Spulen. Wenn du ne Wechslspannung hast, sollte das kein Problem sein. BTW: ist deine Stromquelle bereits ein Trafo?
Das ist mir bewusst, allerdings liegt eine Gleichspannung vor. Und bei jener Gleichspannung geht relativ viel Leistung an den Transistor verloren. Genau darin liegt mein Problem.
Und bei jener Gleichspannung geht relativ viel Leistung an den Transistor verloren.
Logisch, die gesamte Leistung der Quelle fällt am Transistor ab bei einem Lastwiderstand von Null Ohm. Einfach mal nachdenken!
geht relativ viel Leistung an den Transistor verloren
nicht wenn man die Schaltung als Schaltregler (Prinzip Schaltnetzteil) mit einem IGBT aufbaut. Allerding Verlustfrei geht sowieso nicht
Es gibt mittlerweile auch Gleichstromtransformatoren. Aber warum nicht einfach aus dem Gleichstrom einen Wechselstrom machen, diesen transformieren und dann wieder in Gleichstrom umwandeln?
Es gibt mittlerweile auch Gleichstromtransformatoren.
Nein, da wird ein Strom mit hoher Frequenz geschaltet, was auch zu einem Wechselstrom führt. Das Prinzip ist hier ein anderers als beim normalen Trafo: Es wird durch den geschalteten Strom ein Magnetfeld durch die Primärseite aufgebaut, das dann auf der Sekundärseite an einen Kondensator gelegt wird und beim Abbau des Magnetfeldes eine bestimme Spannung am Kondensator erzeugt. Der Kondensator sorgt für eine Glättung des Stromes, was dann wieder zu einem Quasi-Gleichstrom führt. Der Vorteil bei diesem Verfahren ist, dass Ummagnetisierungsverluste wie bei einem normalen Trafo wegfallen. Dieses Prinzip wird in allen DC-DC-Wandlern, Wechselrichtern und Schaltnetzteilen angewandt und erreicht Wirkungsgrade von über 90 %, im Gegensatz zu einem Trafonetzteil wo Wirkungsgrade von 60 % schon als Traumhaft gelten. Womit dann die folgende Frage bereits beantwortet ist:
Aber warum nicht einfach aus dem Gleichstrom einen Wechselstrom machen, diesen transformieren und dann wieder in Gleichstrom umwandeln?
das nennt sich Gleichspannungswandler oder DC/DC-Konverter. Wobei es das als AC/DC genauso gibt, jedes Computernetzteil ist so aufgebaut. Halt für 230V, nicht 1kV. Der Wirkungsgrad ist je nach Schaltung sehr hoch
Es gibt mittlerweile auch Gleichstromtransformatoren.
Aja, sag mal was das sein soll.
...welche einen relativ hohen Stromverlust haben.
Deine zweite Idee gefällt mir. Wird nur umständlich, das in einen kleinen Schaltkreis zu basteln, aber die Idee ist notiert. Dankeschön!
Wo liest Du, dass die Stromstärke gleich bleiben soll?