Würde das funktionieren; 230 Volt Wechselstrom (AC) in 115 V Gleichstrom (DC) zu transformieren?
Hallo zusammen,
habe ich den Aufbau richtig verstanden?
Ziel ist es den aus einer Haushaltsteckdose kommenden Strom in Gleichstrom zu richten und diesen auf eine gewünschte Spannung/Stärke herunterzutransformieren (Im Beispiel 115V DC).
Im Bereich B1 kommt Wechselstrom 230 Volt (AC) aus dem Hausanschluss an.
Braun ist die Phase (da wo der Phasenprüfer aufleuchtet), blau der Neutralleiter, den Schutzleiter habe ich weggelassen.
Im Bereich B2 wird dieser durch vier Dioden gleichgerichtet. Nun haben wir 230 Volt Gleichstrom (DC). Am Pluspunkt können wir nun Gleichstrom abgreifen.
Im Bereich B3 haben wir eine Transformatorspule (bestehend aus Primär- und Sekundärwicklung welche um einen Eisenkern gewickelt sind). Hier wird der Strom nun heruntertransformiert. Dies geschieht durch die Variable Wicklung der Sekundärspule (im Bild rechts). In diesem Beispiel um die Hälfte verringert. Die Primärspule ist mit dem Neutralleiter verbunden. So kann überflüssiger Strom abfließen.
Im Bereich B4 ist der Verbraucher. Hier als Stecker dargestellt.
Was da nicht verbraucht wird fließt wieder in die Gleichrichterschaltung ein.
Habe ich den grundsätzlichen Aufbau einer Gleichrichterschaltung richtig verstanden?
Man könnte noch Kondensatoren anschließen um das Signal zu glätten und Spannungsspitzen entgegenzuwirken.
Mir geht es hier um den grundsätzlichen Aufbau.
Wenn da was falsch ist würde ich mich über Korrekturhinweise freuen.
7 Antworten
Es sind da einige grundsätzliche und schwerwiegende Fehler enthalten.
Nur so viel:
- Gleichspannung am Trafo geht nicht
- Der Stromkreis sekundärseitig ist offen
Was genau möchtest du denn funktionell erreichen? Was soll das "Ding" denn klemmenmäßig machen (als Black-Box definiert, die du dir vom lieben Gott wünschen könntest)?
Was ist ne Blackbox?
Ziel ist es dass ich sowas mit unterschiedlichen Spannungen erstellen kann.
Fürs erste würde es reichen wenn ich sowas auf 1 - 10 Volt mit einem hinten angeschlossenen Potentiometer regeln kann. Klar müsste der Stromm dann erst einmal extrem heruntertransformiert werden.
Nein aus dem Transformator kommt nur Wechselstrom raus.
Zudem ist die Gelichspannung nach dem Gleichrichter nicht 230V sondern 230*Wurzel(2) V hier musst du zwischen dem Effektiv und Spitzenwert unterscheiden. Außerdem fehlt dir noch die Glättung.
"Zudem ist die Gelichspannung nach dem Gleichrichter nicht 230V sondern 230*Wurzel(2) V" Echt jetzt?
Ja nach einer Gleichrichtung mit Glättung (was man üblicherweise als Gleichrichten bezeichnet) steigt die Spannung auf den Spitzenwert der Wechselspannung und dieser ist um den Faktor Wurzel(2) größer als der Effektivwert der Wechselspannung bei Sinusförmigen Wechselspannungen.
Eben, du hast bemerkt auf was ich hinaus wollt - es geht um den Kondensator der sich auf den Spitzenwert lädt. Ein Laie könnte deine Aussage sonst fehlinterpretieren. So wie viele user hier glauben, die 230V wären je Halbwelle 115V :-)
Allerdings musst du dann hier den Begriff Gleichspannung sehr weit dehnen. Eine Wechselspannung die durch einen 2 Puls Gleichrichter geht ist noch keine Gleichspannung sondern eine Wechselspannung mit Gleichanteil. Die Gleichspannung hat man erst nach der Glättung womit die Spannung nach dem Gleichrichten eben 230V * Wurzel(2) ist.
Und er schreibt 230V Gleichstrom DC was so eben dann nicht stimmt.
also darf die Primäspule am Transformator nicht mit dem Neutralleiter verbunden sein? Dann müsste doch gleichstrom vorhanden sein am Transformator oder?
Ein Transformator funktioniert mit Gleichstrom gar nicht.
Du musst zuerst den Wechselstrom runter transformieren und dann Gleichrichten umgekehrt funktionierts nicht.
Das funktioniert so nicht. Probier das mal so:
Das ist jetzt auf die Schnelle skizziert
Hallo lschecker90gf
Gleichstrom kann man nicht transformieren. Du musst den Wechselstrom runtertransformieren und dann gleichrichten
Gruß HobbyTfz
Da dachte ich auch.
Habe aber dann einen Netzteil aufgemacht, welcher einem Bekannten nach 10 Jahren Betrieb den Dienst eingestellt hat (durchgebrannt) und siehe da...
Der Aufbau war dass die Gleichrichterschaltung vor der Transformatorspule angebracht wurde.
Sicher nicht. Gleichstrom lässt sich nicht transformieren.
Kann ich mir nicht vorstellen, denn Gleichstrom lässt sich nicht transformieren
Kann es sein dass so ein Transformator auch schon mal als eine Art "Widerstand" Zweckentfremdet wird?
anders kann ich mir das sonst nicht erklären.
Natürlich... Die meisten heutigen Netzteile sind Schaltnetzteile. Bei denen wird zuerst eine Gleichspannung erzeugt, dann kommt eine Elektronik (die der FS wohl übersehen hat, dann der Transformator und dann nochmal Gleichrichter)
Dann ist aber zwischen Gleichrichterschaltung und Transformator noch mal eine Elektronik, die den Gleichstrom wieder in Wechselstrom wandelt. Das macht man, weil man Wechselstrom mit höherer Frequenz einfacher transformieren kann (Spulen und anschließende Glättungskondensatoren können kleiner sein) (siehe Schaltnetzteil). Hinter dem Transformator ist dann aber eine weitere Gleichrichterschaltung.
mit was ist diese elektronik die aus dem Gleichstrom wieder Wechselstrom macht bezeichnet?
Du meinst Bauteilbezeichnung? Keine Ahnung - da gibt es viele. Auffällig sollte aber sein, dass zwischen Gleichrichter und Trafo ein Transistor (Bauteil mit 3 Anschlüssen) und ein IC ist, oder nur ein IC (mit integriertem Transistor).
Im Blockschaltplan wäre das auf deutsch "Zerhacker" oder ähnliches.
Transistor habe ich gefunden aber was ist ein IC?
Ja nennt sich Schaltnetzteil. Im wesentlichen wird die Wechselspannung gleichgerichtet dann durch Elektronik wieder in eine Wechselspannung umgewandelt und anschließend transformiert und gleichgerichtet.
Hat den Vorteil dass das Ding kleiner werden kann weil höhere Frequenzen als 50Hz zum Einsatz kommen, typischerweise im kHz Bereich.
Meistens kommen hier sogenannte Sperrwandler oder ähnliche Topologien zum Einsatz:
was hast du denn da für einen käse zusammen gezeichnet? und warum soll der strom eigendlich über den kühlkörper fließen? ganz banal gefragt, warum ist der traof zur hälfte vor, zur anderen hälfte hinter dem gleichrichter angeschlossen?
wenns dir ums grundlegende verstännis geht, hat remmelken es schon sehr schön gezeichnet.
erst der trafo, dahinter der gleichrichter und basta die pasta!
beim gleichrichten gibts allerdings ein kleinwenig was zu beachten. die spitzenspannung ist in unserem stromnetz deutlich höher als die effektivspannung. d.h. wenn du am anderen ende 115 volt DC haben willst, muss die effektive ausgangsspannung des trafos deutlich niedriger angesetzt werden als 115 volt.
lies dir mal den artikel dazu durch:
https://www.electronics-tutorials.ws/de/actheorie/effektivspannung.html
lg, anna
Ich werde noch auf die Fragen eingehen.
Aber erst mal noch kurz was anderes. Gibt es für Den Transformator vorgaben?
Also muss Primärspule mindestens x Windungen mit Draht y haben, und an der Sekundärspule dann der selbe draht nur mit weniger oder mehr windungen?
das ist schon eine recht komplexe materie. der querschnitt der windungen muss groß genug sein, um der strombelastung gewachsen zu sein. dem entsprechend ist die wicklung auf der seite mit der niedirigeren spannung meistens dicker. bei schweißtrafos sieht man das sehr gut.
er sollte aber auch möglichst klein gewählt werden, um die wicklung kompakt zu halten, damit der trafo effizent arbeitet.
kommen wir zur anzahl der windungen. das übersetzungsverhältnis des trafos gibt natürlich das verhältnis zwischen der anzahl der ein- und ausgangswicklungen vor. ein trafo der z.B. von 400 volt auf 40 runter spannen soll, braucht 10 mal so viele ein- wie ausgangswicklungen.
allerdings kann man nicht einfach sagen okay, wir haben 20 ausgangswicklungen, also wickeln wir mal eben 200 eingangswicklungen. die anzahl der wicklungen hängt maßgeblich von zwei faktoren ab: der frequenz und den magnetischen eigenschaften des trafos z.B. wie viel masse der kern hat. dass der strom nicht ungehindert durch den trafo rauscht, verhindert quasi die dämpfende wirkung des kernes. jeder stromdurchflossene leiter erzeugt ein magnetfeld. das ist bekanntermaßen die funktionsgrundlage des trafos. der auf bzw. abbau dieses feldes bremst quasi den stromfluss in der primärspule. je massiver der kern und je höher die freqzenz, desto größer die bremsende wirkung.
nehmen wir elektronische trafos von halogenlampen als kleines beispiel. die arbeiten mit 10.000 bis 20.000 Hertz. kernstück der dinger ist, welch überaschung, ein einfacher trafo. allerdings kann er, wegen der hohen frequenz wesentlich kleiner gebaut werden, wie wenn man ihn direkt mit 50 hertz betreibt. also sprich weniger windungen und kleinerer kern.
lg, anna
Danke für die ausführliche Antwort. Ich werde sicherlich noch mal auf dich zukommen.
versteh mich bitte nicht falsch, aber das ist auch schon ungefähr alles das über trafos was ich sicher weiß. wenn du also auf die idee kommen solltest, mir zu erzählen, dass du einen EMP, einen induktionsofen oder eine coilgun bauen willst, dann lautet meine empfehlung:
- überleg dir lieber VORHER was du machst, nicht dass du mir hier den doofenschmirz machst und dir dein inator um die ohren fliegt.
- verwende am besten was aus vorhandenden geärten. wenn du viel strom brauchst, aus einem schweißgerät, brauchst du viel spannung, aus einer mikrowelle.
lg, anna
Hast du zu beiden Punkten auch eine Erklärung wie es verbessert werden könnte?