es ist bekannt, dass ein luftspaltloser Trafo mit nachgeschalteter Einweggleichrichtigung von Sättigung bedroht ist.
Weniger bekannt ist, dass diese Sättigung keine irgendwie geartete Folge des Stromflusses der Einweggleichrichtung ist sondern eine Folge der erhöhten Primärspannung in den stromflussfreien Zeiten.
Diese erhöhte Primärspannung entsteht durch den dann fehlenden Spannungsabfall am Wicklungswiderstand der Primärwicklung. Der Spannungsunterschied zwischen den beiden Halbwellen an der Primärwicklung treibt den Trafo in die Sättigung.
Wer das realisiert hat, kann auch den 2-Bauteil-"Entsättiger" verstehen, der dem Trafo vorgeschaltet werden muss, um die Sättigung zu vermeiden. Er vermindert die primäre Spannung in den stromfreien Halbwellen.
Geplottet ist in rot der Primärstrom ohne Entsättiger und in grün der Primärstrom mit Entsättiger. Mit Entsättiger verschwindet der primäre Sättigungsstrom fast vollständig. Übrig bleibt nur der transformierte Richtstrom des Einweggleichrichters.
Das funktioniert auch in der Praxis...
Ohne Entsättigung zeigt die rechte Glühlampe den erheblichen primären Strom:
Mit Entsättiger fließt primär nur noch ein geringer Strom:
Die sekundäre per Einweggleichrichtung getriebene Glühlampe leuchtet in beiden Fällen gleich hell.
Philosophisch interessant ist, dass der Trafo mit Entsättiger (pulsierenden) Gleichstrom überträgt. Genau wie beim 1-Transistor Spannungswandler. Hat man uns nicht immer erzählt, dass Trafos keinen Gleichstrom übertragen können? Ist pulsierender Gleichstrom denn kein Gleichstrom?
Die Dimensionierung von R1 ist nicht kritisch, allerdings sollte es mindestens eine 1W-Type sein. D3 muss den Primärstrom aushalten - es reichen aber 50V Sperrspannung.
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22.09.19 15:24
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22.09.19 15:24
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Re: Einweggleichrichtung
Hallo Forum,
wusste ich doch, dass ich die Oszi-Bilder der primären Strommessung noch irgendwo verbummelt hatte....
In blau die primäre Spannung, in gelb der primäre Strom ohne Entsättiger:
...und nun mit Entsättiger:
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Hier nochmal das Schaltbild (mit parasitären Widerständen) zu dem oben gezeigten Versuch:
In der stromführenden Halbwelle entsteht am primären Wicklungswiderstand ein Spannungsabfall. Die primäre Wicklung sieht dadurch eine verminderte Spannung.
In der stromfreien Halbwelle sperrt die Diode und der 2.2k (unkritisch) reduziert die primäre Spannung.
"Unkritisch" ist der 2.2k deswegen, weil er den Trafo in eine schwache negative Sättigung treibt. Sobald die eintritt, bricht das Magnetfeld zusammen und der Trafo ist vollsändig "zurückgesetzt" (die Amis sprechen von "reset"). Begrenzt wird dann der Strom durch den Widerstand. Das kann man auch schön auf dem unteren Scope-Bild erkennen.
Der Entsättiger justiert sich sozusagen automatisch richtig, wenn man ihn nicht zu hochohmig gestaltet.
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Wirkung: Stromersparnis, weniger Wärme im Trafo. Weniger Störungen. Nur Vorteile.
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