Gleichrichter und Ladekondensator

Lastspannung in V: Brummspannung Ub in Vss: Netzfrequenz in Hz: Laststrom IL bei UL in A: Innenwiderstand Ri in Ohm: Min. und Maxwerte vonUL: Ladekondensator CL:

Lastspannung UL in V: Innenwiderstand Ri in Ohm: Ladekondensator CL in µF: Laststrom IL bei UL in A: Netzfrequenz in Hz: Min. und Maxwerte von UL: Brummspannung Ub:

Brummspannung berechnen Brückengleichrichter und Ladekondensator

Zur Berechnung von Ladekondensator und Brummspannung wird neben dem entnommenen Strom IL auch der innere Kreiswiderstand (Ri) der gesamten Schaltung berücksichtigt.
Dieser Kreiswiderstand setzt sich zusammen aus dem Wicklungswiderstand der Sekundärwicklung des Trafos, dem Durchlasswiderstand der Gleichrichterdioden und den Draht- und Klemmwiderstand der Verbindungsleitungen.
Bei Transformatoren < 15VA ist hauptsächlich der Wicklungswiderstand der Sekundärwicklung von Bedeutung. Im untersten VA-Bereich (~1-2VA) kann dieser Widerstand mehr als 100 Ohm betragen.
 Bei größer werdenden Trafos wird der Wicklungswiderstand zwar immer kleiner, aber in Summe mit den anderen inneren Widerständen ergeben sich relevante Größenordnungen, die die Kapazität des Ladeelkos entscheidend mitbestimmen.
So kann bei einem 10Amp. Netzteil ein Unterschied von Ri = 1 Ohm ein anderer Kapazitätswert in der E6-er bewirken.
Während bei Kleintrafos der Wicklungswiderstand leicht messbar ist, kann man ihn bei großen Trafoleistungen (>50VA) abschätzen. Hier einige praktische Werte:
Trafo Sekundärwicklung: 9V / 0,5 VA, Ri = 90 Ohm,
Trafo-Sekundärwicklung: 9V / 2VA auf 4VA-Kern, Ri = 7 Ohm,
Trafo-Sekundärwicklung: 7,5V / 4,5VA auf 18VA-Kern, Ri = 2,7 Ohm,
Trafo-Sekundärwicklung: 15V / 4VA auf 8VA-Kern, Ri = 5,2 Ohm,
Trafo-Sekundärwicklung: 15V / 5VA auf 10VA-Kern, Ri = 7,5 Ohm,
Trafo-Sekundärwicklung: 33V / 5A / 165VA auf 180VA-Kern =
Ri ~ 0,15 Ohm
plus 2 mal Diodenstrecke(Brückenschaltung) 0,16 Ohm
plus Draht/Leiterbahn und Klemmwiderstände 0,15 Ohm
Gesamter innerer Widerstand Ri = 0,46 Ohm.

Den inneren Widerstand Ri mit zu berücksichtigen, hat den Vorteil, dass Ladeelko und Brummspannung in Kleinleistungs- und Großleistungsnetzteilen mit genügender Genauigkeit berechnet werden können. Bisher bekannte Faustformeln deckten nur den gängigen mittleren Leistungsbereich ab.
Die Angabe der Brummspannung erfolgt immer in Vspitze-spitze, nicht in Veff. Für die Beurteilung eines genügenden Spannungsabstandes vom Negativwert der Brummspannung zur minimalen zulässigen Eingangsspannung eines Spannungsreglers ist dieser Vss-Wert von Bedeutung.

Ladekondensator berechnen

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Online-Rechner für Elektronikentwickler, Autor: Norbert Lieven