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Gleichrichter für Schaltung

Diskutiere Gleichrichter für Schaltung im Elektronik allgemein Forum im Bereich WEITERE ELEKTROTECHNISCHE BEREICHE; AW: Gleichrichter für Schaltung Wieso ist das dann Tiefsetzen, wenn du aus 230V 230V machst? und wofür brauchst du die Spannung? So, ich...

  1. #11 Brutzel, 27.03.2015
    Brutzel

    Brutzel Schlitzeklopfer

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    AW: Gleichrichter für Schaltung

    So,

    ich versuche es nochmal zu erklären.
    Ziel ist es, eine Spannung von der Steckdose gleichzurichten und diese gleichgerichtete Spannung mithilfe eines Tiefsetzstellers zu regeln. Das Regeln erfolgt über einen per µC gesteuerten Mosfet.
    Diese Spannung wird dann auf einen Verbraucher gegeben welcher konstant 50 Ohm hat.

    Also wie folgt:
    Un ist die Netzspannung
    U0 die Spannung nach dem Gleichrichter, bzw am Kondensator
    Ud die Spannung nach dem Mosfet
    Rl die Last

    Es soll also Un = 230 V AC gleichgerichtet werden (gerne mit fertigem Gleichrichter oder auch Netzteil)
    Nach dem Gleichrichter habe ich eine Spannung U0 von U0min = 207 V bis U0max 325V (Un*0,9 und Un*Wurzel2)
    Der Mosfet schaltet nun je nach Vorgabe der Einschaltdauer te durch. (0-100% der Spannung von U0)
    Die Spannung nach dem Mosfet beträgt dann Ud.

    Ein Aufbau dazu existiert bereits, jedoch wurde dieser Aufbau von einer Fremdfirma zusammengestellt und ein Datenblatt zu den verbauten Geräten existiert nicht mehr.
    Nun soll im Zuge meines Projektes dieser Aufbau neu realisiert werden.
    Es soll direkt die Spannung von der Steckdose, ohne Trenntrafo gerichtet und die daraus resultierende Spannung geregelt werden.

    So. Nun stellt sich mir die Frage, welchen Gleichrichter ich nutzen kann der die oben angegeben Parameter einhält.
    Messdaten zu dem schon existierenden Aufbau sind vorhanden. Im Endeffekt ist es ein Gleichstromsteller der im 1.Quadranten(Tiefsetzsteller) arbeiten soll.

    Zuerst bräuchte ich den Gleichstromsteller bzw ein Netzteil, welcher/s mir die Netzspannung gleichrichtet, weshalb die Frage nach den Parametern (oben ) kam.

    Bei der SPitzensperrspannung sollten also Unetz*Wurzel2 eingehalten werden. mit 600V -700V sollte ich also richtig liegen.
    Der benötigte Strom am beim Verbraucher kann bis 6A betragen. Gemessen am bestehenden waren es 4,68 (berechnet 4,66; 230V/50 Ohm).
    Heisst das also, dass der Durchlassstrom der Dioden 5A betragen muss?
    Wie kann ich mir dann jedoch den Spitzendurchlasstrom berechnen? In meinen Formeln habe ich einen Innenwiderstand für den Transformator. Jedoch besitze ich ja eben diesen nicht, weshalb ich einen Vorwiderstand einbauen müsste. Kann ich also den Vorwiderstand so dimensionieren, dass ich den Strom durch die Dioden sehr gering halte? Also bei 230V z.B. 1kOhm vorschalte und somit nur 230mA durch die Dioden fließen?
    #
    Ich bin gerade dabei alles mal versuchen durchzurechnen. Aber wie ist das eben mit diesem Innenwiderstand, bzw Vorwiderstand? Kann ich den Vorwiderstand so dimensioneieren. Ist das so einfach? Wie gesagt möchte ich ja die Parameter des Gleichrichters einhalten.
     
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  3. bigdie

    bigdie Freiluftschalter

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    AW: Gleichrichter für Schaltung

    Wenn du gleichrichtest und glättest mit Elko, dann musst du mit 6,4A rechnen, weil am Elko je nach Größe und Belastung 320V anliegen. Dafür sollte der Gleichrichter also mindestens ausgelegt sein. In der Praxis gibt es Brückengleichrichter wie diesen, die kosten fast nichts und damit ist man auf der sicheren Seite
    Brckengleichrichter IRF 26MB80A - Bauelemente / Bauteile - Aktive Bauelemente - Gleichrichter - Pollin Electronic
    Aber das ist eigentlich das allerkleinste Problem an dieser Sache. Wenn du das mit einem Mosfet oder Igbit schalten willst, entstehen Störungen, deshalb muss an den Ein als auch an den Ausgang ein Netzfilter.
    Du kannst den Spitzenstrom eigentlich gar nicht berechnen zumindest ist das bestimmt sehr schwierig. Der Spitzenstrom hängt vom Laststrom, von der Größe des Elkos, vom Netzwiderstand und von allen Widerständen deiner Schaltung ab. Such mal bei WIKI nach Stromflusswinkel, da ist der Zusammenhang zumindest des Kondensators erläutert.
    Trotzdem würde mich mal interessieren, welches Gerät die 50 Ohm hat.
     
  4. #13 Brutzel, 27.03.2015
    Brutzel

    Brutzel Schlitzeklopfer

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    AW: Gleichrichter für Schaltung

    Danke schonmal. Also die 50 Ohm sind ein ganz normaler Schiebewiderstand am Ausgang.
     
  5. bigdie

    bigdie Freiluftschalter

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    AW: Gleichrichter für Schaltung

    Es geht also um nichts praktisches sondern sozusagen um eine Hausaufgabe? Ich weis ja nicht, ob dir diese Lösung so vorgeschrieben ist. Aber um die Leistung eines Heizwiderstandes mittels Pulsweitenmodulation zu stellen, kann man wesentlich einfachere Wege gehen. Da Heizungen sehr Träge sind, kann man die Taktzeit durchaus in den Minutenbereich verschiben oder zumindest in den s-Bereich Und damit kann man auch ganz andere Schaltglieder benutzen z.B. sowas
    Solid-State Relais XURUI XSSR-DA2420, 3...32 V-, 20 A/240 V~ - Bauelemente / Bauteile - Mechanische Bauelemente - Relais / Zugmagnete - Pollin Electronic
    Damit ersparst du dir jades weitere Bauteil, im hohen Spannungsbereich und hast automatisch eine galvanische Trennung zur Ansteuerung. Und wenn du 10s ein und 10s ausschaltzeit hast, hast du die Leistung am Widerstand genauso halbiert als wenn du 1ms ausschaltzeit und 1ms Einschaltzeit hast. Das Solidstate Relais schaltet dabei immer im Nulldurchgang der Spannung und somit brauchst du keinerlei Entstörglieder.
     
  6. #15 Brutzel, 27.03.2015
    Brutzel

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    AW: Gleichrichter für Schaltung

    Also die jetzige Schaltfrequenz des Mosfet beträgt ~21kHz und kann gleich bleiben oder auch erhöht werden.
    Der Mosfet wird wie gesagt über den µC gesteuert, welcher den Wert über ein Poti erhalten soll.
    bei sagen wir 20kHz habe ich eine Periodendauer von 50µs. Nun soll z.B. bei 20% 10µs durchgeschaltet werden und 40µs nicht. Bei diesen Einstellungen sollen dann die Spannung des Kondensators, am Verbraucher und der Strom am Verbraucher aufgenommen werden. Dies wiederholt sich dann bis 100%.
    Ich habe mich natürlich oben wieder falsch ausgedrückt. Es sollte nicht ein prozentualer Anteil der Spannung durchgeschaltet werden sondern te (die Einschaltdauer des Mosfet) gesteuert werden. Sorry.

    Wenn ich mir das alles so anschaue, wird mir nun auch klar, warum im jetzigen Aufbau, soviel verbaut wurde. Da muss ich wohl nocheuinmal das Gespräch suchen.
    Wäre es möglich ein fertiges Netzteil oder ähnliches vorzuschalten, wodurch ich anschließend die Netzteilspannung mit dem Mosfet steuere oder ist das eher unwahrscheinlich. Mithilfe des fertigen Netzteils sollten doch die vorgenannten Probleme gering sein, oder irre ich mich da?
     
  7. bigdie

    bigdie Freiluftschalter

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    AW: Gleichrichter für Schaltung

    Ein fertiges Schaltnetzteil ,acht im Prinzip nichts anderes. Es gibt nur einen Trafo als galvanische Trennung. Außerdem wird die Induktivität des Trafos genutzt als Energiespeicher und als Strombremse beim Einschalten. Das wird z.B. auch bei deiner Schaltung ein Problem. Wenn am Widerstand noch ein Kondensator sitzt, will der sich natürlich im Einschaltmoment auch bis auf 320V aufladen. Der Mosfet muss also praktisch einen Kurzschlussstrom schalten. Deshalb wird in solchen Fällen immer noch eine Drosselspule in Reihe geschalten und eine Diode, welche die gespeicherte Energie der Drossel bei ausgeschaltetem Mosfet nutzbar macht.
    Abwärtswandler
     
  8. #17 Brutzel, 27.03.2015
    Brutzel

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    AW: Gleichrichter für Schaltung

    Das mit der Drosselspule und der Freilaufdiode war mir schon klar. Diese Bauteile habe ich auf dem Schaltplan mit berücksichtigt.
    Aber bezüglich des Schaltnetzteils habe ich dich richtig verstanden, dass ich solch eines nutzen könnte und anschließend den Abwärtswandler an dieses anschließen könnte?:confused:
     
  9. bigdie

    bigdie Freiluftschalter

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    AW: Gleichrichter für Schaltung

    Du findest kein Schaltnetzteil, was 230V DC ausgibt.
     
  10. #19 Brutzel, 27.03.2015
    Zuletzt bearbeitet: 27.03.2015
    Brutzel

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    AW: Gleichrichter für Schaltung

    Alles klar. Dann muss ich mal schauen was sich da machen lässt. Du hast ja oben noch die Option mit den Netzfiltern gepostet. Nagut. Dann recherchiere ich mal weiter und muss mal mit dem Laboringenieur sprechen. Ich danke Dir für deine Hilfe.
     
  11. #20 Brutzel, 02.04.2015
    Zuletzt bearbeitet: 04.04.2015
    Brutzel

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    AW: Gleichrichter für Schaltung

    Hallo,
    ich bins mal wieder. Bezüglich des Gleichrichters.

    Ich habe jetzt bei Reichelt folgenden gefunden. B250C10A: Bridge rectifier metal package,420VAC - 600V,10A at reichelt elektronik

    Dieser passt ganz gut in mein Bild. Daten von der Reichelt Seite.

      • Eingangsspannung 420 VAC (bei mir 230VAC)
      • Nennstrom 10 A (passt auch)
      • URRM 600 V (passt ja auch bei 230VAC)

    Also kann ich diesen doch nehmen, oder? Ausgangsseitig werden dann wohl um die 323VDC bei rumkommen.

    Das nette Team von Reichelt konnte mir diesbezüglich weiterhelfen und der Gleichrichter schient wohl gefunden. Empfohlen wurde mir B700C35A da der preisunterschied eher gering ist. Auch wurde ich nocheinmal zur Vorsicht hingewiesen.

    Bezüglich Trenntrafo für die galvanische Trennung dachte ich an dieses Bauteil:
    NFU 1-1: NF-ÜBERTRAGER bei reichelt elektronik

    Ich würde mir noch gerne den Wert für den Elko berechnen und benötige dafür den Ri des Trafos. Ich habe gelesen dass dies der Widerstandswert der Sekundärwicklung ist. Also habe ich 4,6Ohm angenommen. Ist das so korrekt?
    Als Hilfe hab ich hier den Tietze Schenk liegen. Meine Minimale Ausgangspannung entspricht doch hierbei den gewünschten 230V welche ich mindestens am Ausgang haben möchte. Kann der Wert passen und bin ich mit dem Ri richtig?
     
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