Mathe: Formel f. Kapaz. von Elkos

Häh? Entscheidend ist doch erstmal, wie groß die Restwelligkeit werden darf, dann wie sich der Laststrom spannungsabhängig ändert (beim Widerstand fällt er linear, beim Schaltregler steigt er usw), ob Ein- oder Vollwellengleichrichtung erfolgt usw.
Wenn man das Gleichgewicht zufliessender und abfliessender Ladung betrachtet, kommt da sowas "Handliches" wie C>=ILast*(Pi/2-Phi)/(2*Pi*f*DeltaU) raus,
ILast ist der mittlere Laststrom, Phi der Phasenwinkel, ab dem Ladung erfolgt,f je nach Gleichrichterschaltung 50 oder 100Hz und DeltaU die Welligkeit (Spitze-Spitze-Wert), die Du zulassen möchtest.
Das ganze Elend der Gleichrichterei kannst Du zB hier
http://profgossner.members.winisp.net/pdf/Kapitel06.pdf
nachlesen, oder im Tietze/Schenk, da steht es IIRC etwas kompakter drin.

EDIT: ja, tut es. DeltaU=ILast/(2*C*f). Eigentlich noch "mal" eins minus vierte Wurzel aus Innenwiderstand durch 2 mal Lastwiderstand. Wenn da was kleineres als eins herauskäme, wäre das 1. eine Verringerung der Brummspannung und 2. ein mieser Trafo

Genau wie shaun schon geschrieben hat, erforderliche Restwelligkeit ist der entscheidende Faktor!

Da kann man mir der Eulerischen Funktion, Integralrechnung etc. herangehen, aber es wird der Realität nur nahekommen.
Lastverhalten durch weitere Kapazitäten in der Schaltung, induktive Lasten und auch der ESR des Elkos und RI der Spannungsquelle müssten in einer genauen Berechnung berücksichtigt werden.

Elkos haben außerdem eine große Toleranz und altern!
Hier trifft dieses dumme Sprichwort: viel (Kapazität) hilft viel (gegen Restwelligkeit) ausnahmsweise mal zu, wobei zu beachten ist: Was ist nötig, was ist möglich.
Restwelligkeit bleibt immer, da es keine unendlich großen Kapazitäten und keine unendlich kleinen RI´s gibt.

Gruß Uwe

So ist es. Den Ri der Spannungsquelle habe ich oben ja erwähnt und dann unterschlagen, der ESR der Elkos wirkt dem Ri der Quelle (der mit dem C einen Tiefpass bildet und somit dämpfend wirkt) entgegen, die wirkliche "Brumm"spannung hängt aber wie gesagt auch von der Stromaufnahme der Last ab. Ein Widerstand wäre da gutmütig, aber oft ist die Last getaktet und dann kann man eigentlich sagen, man dimensioniert den Elko einmal für die Restwelligkeit der Quelle, einmal für den Ripplestrom der Last, addiert das Ganze und multipliziert mit k.
k wird dann im Laboraufbau empirisch ermittelt
In einem Industrieprojekt dann noch mal drei, Faktor 1,5 für den ruhigen Schlaf und Faktor zwei, damit die Entscheider was zum Optimieren haben
Ich habe mich schon mit 25000uF Siebkapazität in einem 12V/2A-Netzteil erwischt, da ging es dann um Toleranz gegenüber fehlenden Netzperioden.

Nach Faustregel haben wir bei

100Hz -- > immer -- > 2200µF bei 1A

genommen.

MfG,

Gabrijel

.

Hängt von vielen Faktoren ab, z.b. Art der Gleichrichterschaltung,
Innenwiderstand der Quelle (e.g. Trafo mit Netz), gewünschter Ripple,
Lastart,...
Näherungsweise kann man mit C*U=I*t rechnen.
Nebenbei, Kondensatoraufladung: Uc=U*(1-e^{-t/(R*C)})

Ich stimme ja nach fixer Durchsicht der aufgeführten Formeln meinen Vorschreibern zu, habe jedoch bei einen Blick in meine Berufsschulaufzeichnungen und in das Buch "Die Hohe Schule der Elektronik" Band 1 festgestellt das man es auch übertreiben kann.

Mit folgender Formel solltest du gut zurechtkommen:

U restwellig-spitzespitze=(0,75*I last)/(f gleichrichtung*C ladekapazität)

Bsp.: I l =1,4A, U rest...=5% von Ub, Ub=12V, f gleich...=100Hz
ergibt C l=17500uF das deckt sich grob mit Gabrijel Aussage.

Nachtrag: In dem "Fachbuch" und im Friedrich Tabellenbuch wird der Faktor von 0,75 weggelassen. Warum ihn unser Lehrer dazu genommen hat weiß ich nicht mehr.

Ja und jetzt prügelt auf mich ein wie grob und ungenau diese Formel ist aber das ist Stand Berufsschule 2002.

Gruß Rico

Zitat

Original von tcfkao
Nebenbei, Kondensatoraufladung: Uc=U*(1-e^{-t/(R*C)})

Die habe ich mir vor meiner Meisterprüfung damals extra im Formelbuch (bereits nach t und C umgestellt) im Formelbuch notiert!

Gilt aber nur für eine reine Gleichspannungsquelle!

Gruß Uwe

Die "Formel" ergibt sich aus der DGL.
Für Entladung ist es dann Uc=U*e^{-t/(R*C)}
Außerhalb der Leitdauer des Gleichrichters und für resistive Last stimmt
es, für Längsregler kann man mit Konstantstrom rechnen, bei SMPS wird
es etwas aufwändiger...

Die Restwelligkeit hängt auch von der Leitdauer des Gleichrichters ab,
die vom Innenwiderstand der Quelle, und der von der Größe des Trafos...
deswegen Vorsicht mit diesen "Daumenregeln"...