Brückengleichrichter (Hilfe zum Netzteil)?
Hallo, ich habe einige Fragen zum Thema Netzteil und zum Brückengleichrichter.
- Wenn ich an einem Brückengleichrichter 230V AC anlege, liegen dann dahinter 230V DC an oder muss ich hierbei mit √2 Rechnen also 162V DC?
- Wenn ich mir ein Netzteil baue das aus 230V AC 100V DC machen soll benötige ich wenn bei Frage 1 162V rauskommen ein Transformator der aus 230V AC ca. 141V AC macht oder?
- Können Gleichrichter eine hohe Spannung wie diese ab? Habe bislang nur etwas mit Gleichrichtern in LED Technik gearbeitet.
Danke schon mal im voraus.
5 Antworten
Wenn du die 230V Gleichrichtest hast du danach einfach nur eine pulsierende Gleichspannung mit dem Mittelwert, des Gleichrichtwerts von 230V bei 50Hz Sinus.
Wenn du die Spannung, wie üblich noch mit einem Kondensator glättest musst du die 230V * sqrt(2) rechnen, also 325V.
Für dein Netzteil brauchst du auf der DC Seite nach dem Gleichrichter 110 - 120V je nachdem wie steif dein Trafo ist.
Mit 120V bedeutet, dass ein Effektivwert auf der Primärseite deines Trafos von 84V.
Von den 120V auf deine 100V kommst du dann mit einem DC/DC Konverter. Der Vorteil von dieser Schaltung ist, dass sie Schwankungen in der Netzspannung unterdrückt und auch für einen recht weiten Stromfluss immer deine 100V hält, während der Trafo alleine schwanken würde.
Gleichrichter gibt es auch noch für viel höhere Spannungen, für dein Vorhaben solltest du Siliziumdioden mit mindestens 2kV Sperrspannung benutzen und an die Netzspannung eine Bipolare TVS Diode hängen, mit einer Schaltschwelle von 1.5kV, dadurch wird deine Elektronik auch bei einem Blitzeinschlag nicht beschädigt.
In Serie vor die ganze Schaltung noch eine Sicherung, TVS Dioden brennen bei einem Blitzeinschlag meistens ab und die Sicherung löst aus.
Aber Achtung 100V Gleichspannung sind absolut Lebensgefährlich!
Ich hatte für die Grenze der Schutzkleinspannung bei Gleichstrom 90V im Kopf, daher die Aussage.
Dass die Grenzwerte bei Wechselstrom niedriger sind, ist mir bekannt.
Sprich die Grenzwerte welche ich im Kopf hatte, waren 90V Gleichspannung, 65V Wechselspannung.
Sprich der Spitzenwert der maximal zulässigen Wechselspannung ist gleich dem Wert der Gleichspannung, kann aber auch sein, dass das nur eine Faustregel war.
Noch eine Ergänzung zu dem was Peter schrieb "Gefahr bei 100 Volt": bei den Spannungen musst du dir schon genau überlegen, welche Bauteile du einsetzen möchtest. Nicht alle haben die geforderten Spannungsfestigkeiten und sind bei den typischen Hobby Versendern erhältlich.
Einen großen Siebelko mit über 100 Volt bekommt man nicht an jeder Ecke, billig schon gar nicht.
Frage: was möchtest du mit den 100 Volt anstellen? Wie viel Strom benötigst du und was soll versorgt werden?
Ich habe mehrere große 100V Kondensatoren je 6800µF, die ich versuche mit einer großen Spannung zu laden. Habe derzeit 8Stück und diese parallel zusammengelötet um eine große Kapazität zu bekommen.
Was soll denn das Ganze werden? Bei den Kapazitäten und der Spannung ist das schon ein kleines und gefährliches Kraftwerk.
Ich will mir damit eine Art Gaussgewehr basteln. Halt die geladenen Kondensatoren an einer Spule entladen. Ist halt alles noch Planungssache und sofern ich nicht einmal ein Netzteil zum laden der Kondensatoren habe brauche ich mir noch keine Gedanken über die Größe der Spule machen.
Okay, ein sportliches Unterfangen und nicht ganz ohne. Nimm doch einen stepup Konverter (als Idee: http://www.ebay.de/itm/like/281867618047?chn=ps&dispItem=1) und lade die Kondensatoren über einen Vorwiderstand.
Dauert länger, geht aber auch. Die 100 Volt sind zwar genau so gefährlich, aber du vermeidest zumindest eine galvanische Kopplung mit dem 230 Volt Netz, wenn das Gleichspannungsnetzteil das seinerseits auch macht.
Du hast danach den sogenannten Gleichrichtwert bei einphasiger Gleichrichtung, das ist ungefähr 90% des Effektivwertes der Eingangsspannung. Die Flußspannung der Dioden geht noch ab, aber die kannst du vernachlässigen.
Wenn du "glättest", wird es kompliziert - weil dann der Eingangsstrom stark ansteigt UND die Ausgangsspannung (Eingangsleistung = Ausgangsleistung). Was du mit der Wurzel 2 gemacht hast, ist mir hingegen schleierhaft. Deine Rechnung ist grottenfalsch.
Im Leerlauf hast du dann den Spitzenwert, bei Last "weniger".
Nein, die Leerlaufspannung der Brücke steigt auf 230 x √2 = 324 Volt (minus die beiden Diodenstrecken, aber die sind Kleinkram)
siehe dazu auch https://www.mikrocontroller.net/topic/22069
Habe jetzt gelesen, was du eigentlich möchtest. Daher einige "Denk"-Punkte:
- Du kannst auf gar keinen Fall 100V-Elkos mit 100V betreiben.
- Die Elkos müssen den hohen Stromstoß verkraften können, die sind aber nicht so "schaltfest" in der Regel
- Der Aufbau müsste dann sehr induktionsarm sein.
- Wie möchtest du schalten - resp. womit?
- Wie trennst du das Netz ab bei "Auslösung"?
Schreib doch mal, mit welchem Spitzenstrom und mit welchem Zeitverlauf du rechnen möchtest. Mit blindem Gebastel wird DAS nichts mehr, fürchte ich.
Es ist erstaunlich, bei dem Frage-Niveau, was du dir da zumutest. Du musst wissen, was du tust.
Was mich sehr nachdenklich stimmt: du hast offenbar keine Spulendaten (oder doch??), weißt aber ganz genau, mit welcher Spannung du da rangehen willst. Deine Glaskugel möchte ich gern haben, aus der du das alles "ziehst"....
Danke schon mal für die direkte Antwort. Ich habe zwar eine Ausbildung für Informations- und Telekommunikationstechnik gemacht aber habe leider nicht ganz so viel Fachwissen von elektronischen Bauteilen.
1. Mit welcher Spannung sollte ich bzw. darf ich max. 100V Kondensatoren laden?
2. Wie genau ist das gemeint? Kann ich diese nur ein paar mal benutzen bevor einer evtl. platzt?
3. Wie genau ist das gemeint? Das ich durch eine Spulen-Kondensatoren Schaltung eine Induktivität hervorbringe, ist klar.
4. Schalten wollte ich mithilfe eines Leistungsstarken Thyristors.
5. Das Netzteil wollte ich mit Dioden abtrennen.
Wie schon gesagt ist alles noch in Planung ich wollte mir erstmal Gedanken machen ob das ansatzweise Funktionieren könnte.
Spulendaten habe ich natürlich auch noch nicht. Ich habe mir einfach überlegt "100V Kondensatoren werde ich wohl am besten auch mit 100V laden."
(1) Diese Spannung sind die maximalen Werte - mehr sagt das Datenblatt. Da sollte man aber darunter bleiben - betrieblich.
In einer ungeregelten Schaltung musst du also den worst case beachten - oder für kontrollierte Bedingungen sorgen. Im ersten Fall hast du einen Sicherheitsabstand zu den Werten, im zweiten Fall musst du etwas tun.
(2)Diese Daten musst du schon ermitteln. Schaltfeste Kondensatoren könnten geladen kurzgeschlossen werden - das glaube ich hier nicht.
(3)Um diese (begrenzte) Energie mit hoher Leistung umzusetzen, also in kurzer Zeit, sollte das Feld auch entsprechend groß werden können. Einem Stromanstieg steht nun mal die Induktivität "im Wege"...
(4)Wenn der Thyristor den max. Strom kann, o.k. - aber wie verhinderst du jetzt einen Netzkurzschluss, du musst also vorher das Netzteil abtrennen. Manuell?
(5) Dioden sind doch in der falschen Energierichtung (funktionell bedingt), da trennt nichts.
Es muss nichts heißen, aber beachte bitte alle Bedingungen, die sich elektrisch in diesem Kreis einstellen können. Du musst das alles vorher berechnen oder sicher abschätzen.
Viel Erfolg!
Das stimmt nicht so ganz mit der Gleichspannung. Sollte diese "nur" 100V betragen, ist das noch nicht so schlimm oder gefährlich. Die VDE-Grenze liegt bei 120V.
Wechselspannung ist da viel problematischer - da liegt die Grenze schon bei 50V.
O.k., falls nicht geglättet ist da ein Wechselanteil in dieser Größenordnung überlagert...