Mittelpunktgleichrichtung

Du musst das komplette Teil "Trafo" sehen.
Nur, weil du die Wicklungen einzelnd belastest, bleibt doch der ganze Verlust in nur einem Trafo.
Wenn du eine Wicklung überlastest, so wird auch der Kern überlastet, es ist also ohnehin nicht mit deutlich mehr Dauerleistung zu rechnen.
Lediglich die Verluste werden deutlich steigen.
Der Trafo ist für eine bestimmte Leistung ausgelegt und kann auch dauerhaft nicht mehr Leistung liefern.

Wenn du beide Wicklungen für 12VA benutzt, so werden die Sekundärspulen trotzdem überlastet, weil sie nur für 6VA ausgelegt sind und die Verluste nicht linear steigen. (doppelter Strom, vierfache Leistung!)

Die Lösung mit 2 Dioden hatte man nur gewählt, weil es mal Zeiten gab, wo Dioden sehr teuer waren. Da war es einfacher, einen Trafo mit Mittelanzapfung zu bauen, als 4 Dioden zu verwenden.

Zitat

wenn ich einem 12VA Trafo/ 2 Sekundärwicklung mit einer Mittelpunktgleichrichtung (2 Dioden) betreibe, wie hoch wäre mein betriebssicherer Leistungsoutput?

Na, 12VA. Das setzt aber voraus, daß die beiden Wicklungen identisch und für jeweils 6VA ausgelegt sind.

Wenn ich eine Mittelpunktgleichrichtung anwende, fließt in jeder Hälfte der Sekundärwicklung der halbe Strom (Halbwelle voller Stromfluß, Halbwelle nix = halber Strom).

MfG

DirkB

Was spricht eigentlich gegen eine Vollbrücke (1N4007 = 0,02€). da könntest du dann sogar eine symmetrische Versorgung mit Deiner Mittelanzapfung erreichen :wink:

Henne

Zitat

Jede Wicklung benutzt nur eine Halbwelle, daraus würde ich 6VA folgern.

6VA mal 2 ist nicht immer 12VA
Der Primärwicklung ist es egal, wie die Leistung sekundär verteilt wird.
Jetzt müsstest du ausrechnen, was der Trafo etwa an Dauerleistung pro Sekundärwicklung verträgt. Es geht nicht darum, den tatsächlichen Wert zu ermitteln, geschätzte oder geratene Werte reichen.
Besser, man stellt einfach eine Formel ohne Werte auf.

Jetzt muss ich selbst mal etwas überlegen.

Mal ein einfacher, logischer Ansatz:
Wir rechnen nur mit ohmscher Last.
Wir suchen das Verhältnis P1/P2 (Ausgangsleistungen)
P1 ist bekannt, R der Wicklung ist konstant, somit soll auch U (Wicklung) und I(Wicklung) konstant sein und damit Pv=const. (Effektivwerte!)
Der Spitzenwert des Stromes und der Spannung ändern sich allerdings.
Von hinten aufgerollt:
Wechselstrom:
Pv=U*I=U*i^/sqr(2) (sprich: U mal i Dach durch Wurzel 2)
i^=(Pv*sqr(2))/U und
u^=Pv*sqr(2)/i^
pulsierender Strom, 1 Halbwelle,aber T=const. (1Wicklung):
Für die gleiche Verlustleistung darf der Spitzenstrom jetzt deutlich höher sein.

Der Strom ändert sich dafür wie folgt:
Damit U=const., muss sein:
Pv=(u^*i^)/sqr(2)=pv^/sqr(2) ,
Grafisch gesehen ist die Fläche von Pv konstant, hat aber nur noch T/2 zur Verfügung.
(Ab hier wird es etwas kompliziert und ich muss weg. Wer hilft weiter?
Fläche vom Sinus Integrieren und Spitzenwerte bestimmen.)

Das hat jetzt ´ne Weile gedauert (einmal völlig verrannt und nochmal völlig neu angesetzt :? )
Ich hoffe, ich habe mich da jetzt nirgendwo vertan. :oops:

Zitat

Strom b = 2x Strom a

Blöder Denkfehler, habe ich auch zuerst gemacht. Die Spannung ist schliesslich nicht konstant!

Ich habe das offline geschrieben, also sorry, wenn was doppelt ist.

edit: kleinen Fehler korrigiert, Aussagen verdeutlicht.

wie wärs damit einfach nen leistungsfähigeren trafo zu nehmen?

Es geht natürlich auch einfach.
Nochmal drüber nachgedacht:
Ich habe 2 Halbwellen der Verlustleistung. Diese Leistung, die ja konstant sein soll, verteile ich nun auf die Hälfte der Zeit, somit addieren sich beide.
sinx +sinx= 2sinx
p^=u^*i^
p2^ soll dann doppelt so gross sein wie p^, also
p2=2*u^*i^= sqr(2)*u^*sqr(2)*i^

Natürlich wird nicht der Strom verdoppelt, sondern die (Spitzen-)Leistung.
Ich denke, das ist hier jetzt für jeden ersichtlich.

Um die doppelte Verlustleistung zu erreichen, fliesst ein Strom, der um sqr(2) grösser ist. Dabei steigt die Spannung am Innenwiderstand ebenfalls um sqr(2). (sqr(2))²=2!)

Da wir jetzt in der ersten Halbwelle eine doppelte Verlustleistung angenommen haben, darf während der anderen Halbwelle keine Leistung anfallen, da die Wicklung sonst überlastet wird.
Im Mittel haben wir also die gleiche effektive Verlustleistung wie vorher, aber das war ja schliesslich eine Bedingung, die wir vorher schon festgelegt haben, denn die Wicklung ist "konstant" und kann nur eine bestimmte Verlustleistung über die Zeit verkraften. Verdoppeln wir die Zeit, kann auch die Spitzenleistung doppelt so hoch sein.

Wir sind bis jetzt immernoch beim Innenwiderstand des Trafos.
Dieser hat durch die Impulsbelastung einen deutlich höheren Verlust (Faktor 2!) als ohne die Gleichrichtung. Die Gleichrichtung ist dabei natürlich auch nicht verlustfrei. Darauf gehe ich jetzt aber nicht mehr ein.

Aussen stellen wir fest, dass man nur noch eine Leistung erreichen kann, die um Faktor 1/sqr(2) geringer ist, weil der Trafo deutlich mehr Verluste erzeugt. (12VA/sqr(2)=6VA*sqr(2))
Das kann sich jeder gerne selbst herleiten mit dem, was oben schon steht.

Zitat

Wärmeleistung steigt quadratisch zum Strom an,
daher könnte ich doch die einzelnen Wicklungen (aktiv nur während einer Halbwelle) mit einer max. Dauerleistung von 6VAx Wurzel 2 belasten = 8,48 VA.

q.e.d.
Das war jetzt aber nicht offensichtlich, fand ich.

edit: Habe es noch weiter ausgeführt.

Zitat

wie wärs damit einfach nen leistungsfähigeren trafo zu nehmen?

Triviale Lösungen sind langweilig!

Wenn die Verlustleistung (am Innenwiderstand der Spule!) konstant bleiben soll, so müssen sich Strom und Spannung ändern, weil ja in der halben Zeit die gleiche Effektivleistung für die ganze Periode anfallen soll.
Der Verbraucher wird hier aussen vor gelassen, weil wir ja von der Maximalbelastung ausgehen.

Die Lösung steht ja bereits da.

So, habe oben noch ein wenig weitergeschrieben.

Vielen Dank für eine interessante Aufgabe!

In der Praxis würde ich bei einer solchen Schaltung allerdings eher grosszügig auslegen, denn die Wicklungen sind nie ganz gleich.
Durch die Überlastung könnten ebenfalls weitere Verluste im Kern und damit auch Spannungseinbrüche entstehen.
Wenn du beide Wicklungen nur mit insgesamt 6VA belastest, hast du sicher einen sehr zuverlässig laufenden Trafo, denn ich schätze, heute werden auch Trafos auf absolute Grenzbelastung getrimmt.

i^ kannst du ja noch für die Auslegung der Dioden benutzen (hohe Spitzenströme auch für die Dioden!)
Da kannst du dann ja wieder von Wechselstrom ausgehen, das ist einfacher.

Wenn man mal drüber nachdenkt, hat die Schaltung eigentlich nur Nachteile.
Dioden müssen wirklich extrem teuer gewesen sein.

Derzeit bereite ich mich auf die Technikerschule vor und mache gerade einen Fernkurs SPS (frei Zeiteinteilung ), da ist das eine schöne Übungsaufgabe.
Man hätte auch googlen können, da hätte es sicher auch irgendwo gestanden, aber selber herleiten ist besser, damit man es auch versteht.
Abschreiben kann ja jeder.
Was nutzt ein Ergebnis ohne Beweis? Man lernt nichts dabei.
Die Meisten hätten sich einfach nur gewundert, weil der Trafo dauernd kaputt geht, aber wohl nie herausgefunden, warum.

Zudem bin ich sowieso ein Nachtmensch...

mehr strom, weniger spannung... setz mal als rest einen schaltregler ein dann hast du genau das. und laß die anzapfung unbeschaltet.

Brücke , Elko, dann L296 -->fertich. Der Schaltregler setzt die zu hohe Spannung um in verfügbaren Strom, es wird nichts auf dem Blech verheizt. Geniale Lösung. Falls es über 4 Ampere geht den L296 noch mit einem Transistor pushen, zB BD249

Bei <12VA lohnt der Aufwand nicht.

Opas Methode:

Die Verbindung am Mittelabgriff durchtrennen und beide Wicklungen parallelschalten, Brücke - Elko - fertich