Spannung am Gleichrichter zu hoch

[Daemon]

Hallo zusammen,

ich benötige zur Steuerung meiner Anlage Gleichspannung. Dazu habe ich mir eine Gleichrichterschaltung nach diesem Beispiel gebaut. Allerdings werden aus den eingehenden 17,2V Wechselspannung am Ende 23V Gleichspannung, was natürlich viel zu hoch ist. Wie kriege ich das runter, am besten auch auf so etwa 17V?

Die Grunddaten:
- Trafo: Conrad BV 03/039, liefert unbelastet etwa 17,2V Wechselspannung
- An dem Trafo hängen derzeit 2 Kehrschleifenmodule (LDT) und 3 Weichendecoder (QDecoder), Belastung tritt also nur auf, wenn entweder die Module und/oder die Weichen geschaltet werden. (und eine LED, die anzeigt, dass der Trafo an ist...)
- Hinzu sollen etwa 10 Weichenantriebe (Conrad) kommen, die analog geschaltet werden, also klassisch per Knopfdruck
- Die Schaltung habe ich realisiert mit 4x 1N4001 und einem ElKo 1000mikroF 25V

Ich würde mich freuen, wenn mir jemand helfen kann!

 

[harry71.ffm]

Da gibt es viele Möglichkeiten ... je nach dem was man braucht. Stabilisierte Gleichspannung? Wie viel Strom muss das Ganze liefern?

Wenn die Ausgangsspannung nicht stabilisiert sein muss, könnte man die Spannung mit mehreren Diode reduzieren. Wie viele man braucht, wäre noch zu ermitteln. Man kann erst einmal von 0,7V pro Diode ausgehen, das wären dann also ca. 9Stück in Reihe.

Natürlich kann man auch einen weiteren Trafo nehmen, der eine geringere Spannung liefert. Die Gleichspannung hängt wie folgt mit der Eingangswechselspannung zusammen: U(DC) = 1,41 * U(AC) - (2x0,7V)

Bei einer gewünschten Stabilisierung könnte man einen Festspannungsregler nehmen, z.B. LM 7815. Dieser liefert mit ein paar weiteren Teilen 15V. Dann gibt es auch Teile wie den LM 317, der auch die genauen 17V liefern kann.

Dann könnte man das ganze auch ganz "klassisch" mit einer Z-Diode machen, wie das geht, kann man sich unter "Spannungsstabilisierung mit Z-Diode" ersuchen.

 

[pom-pom]

Wurde die Spannung im Leerlauf (also ohne Last) gemessen? Im Leerlauf ist die Spannung immer etwas höher.

 

[ateshci]

Erst mal sind bei 17V~ nach Gleichrichtung und Siebung ohne Last genau die 23V zu erwarten, da 17,2x1,1414=24,3. Minus Dioden-Flußspannung ohne Last gleich Messergebnis.
Da hier 17V= gewünscht werden, geht es nicht ohne Längsregler. Erhältlich mit Festspannung sind 15 oder 18V. Da die Normalausführungen einen Spannungsabfall von >3V zwischen Ein-und Ausgang brauchen, um richtig zu arbeiten, sollte der 7815 genommen werden. Im TO-220-Gehäuse ist der für 1,5A Nennstrom ausgelegt.

 

[carstens_tt]

Hinweis

Und einen großen Kühlkörper für den 7815 nicht vergessen.

 

[MECler]

- Hinzu sollen etwa 10 Weichenantriebe (Conrad) kommen, die analog geschaltet werden, also klassisch per Knopfdruck

Zur Spannungsstabilisierung ist schon alles gesagt.
Was meinst Du mit dem zitierten Text? Sollen die Antriebe auch über die Gleichspannung laufen? Das wäre nicht so optimal, da diese Antriebe "normale" Motorantriebe sind, denen zum stellen die positive oder negative Halbwelle zugeführt wird. Wenn Du diese mit Gleichspannung betreibst, müsstest Du diese inkl. den Rückleiter jeder Weiche umpolen.
Mein Vorschlag wäre, diese Antriebe mit Wechselspannung (vor der Stabilisierung abgegriffen) zu betreiben.

Gruß MECler

 

[Daemon]

Da gibt es viele Möglichkeiten ... je nach dem was man braucht. Stabilisierte Gleichspannung? Wie viel Strom muss das Ganze liefern?

Also ich will einen Knopfdruck digital auswerten können. Dafür werde ich den ESU ECoSDetector Standard in Verbindung mit der ECoSDetectorExtension als Anzeigegerät nutzen. In der Anleitung der Extension (leider gibt es keinen direkten Link) steht, dass eine Gleichspannung verwendet werden muss, da sonst die Tasten nicht korrekt abgefragt werden können. Ob stabilisiert oder nicht, steht dort nicht. Ich vermute, stabilisiert ist besser, oder?
Die Extension verträgt pro Eingang (32 Stück) bis zu 100mA Strombelastung und hat einen Betriebsbereich von 12-22V. Ich werde dort LED einsetzen, die 20mA ziehen. Plus Widerstand 820Ohm.

Natürlich kann man auch einen weiteren Trafo nehmen, der eine geringere Spannung liefert. Die Gleichspannung hängt wie folgt mit der Eingangswechselspannung zusammen: U(DC) = 1,41 * U(AC) - (2x0,7V)

Danke für das Ausrechnen! Meine Physikkenntnisse sind leider extrem verblasst.
Der Trafo hat noch einen zweiten Abgriff, der 9V liefert. Dann liegt das mit 11,29V allerdings unter der Arbeitsspannung der Extension.

Wurde die Spannung im Leerlauf (also ohne Last) gemessen? Im Leerlauf ist die Spannung immer etwas höher.

Ja, wurde sie. Allerdings ist das Trafo ja auch die meiste Zeit mehr oder weniger im Leerlauf, da ja keine großen Dauerverbraucher existieren. Nur kurzzeitig zum Schalten der Kehrschleifenmodule oder Weichenantriebe. Unter Last liefert der Trafo 16V

Erst mal sind bei 17V~ nach Gleichrichtung und Siebung ohne Last genau die 23V zu erwarten, da 17,2x1,1414=24,3. Minus Dioden-Flußspannung ohne Last gleich Messergebnis.

Ja, das wusste ich halt vorher nicht.

Da hier 17V= gewünscht werden, geht es nicht ohne Längsregler. Erhältlich mit Festspannung sind 15 oder 18V. Da die Normalausführungen einen Spannungsabfall von >3V zwischen Ein-und Ausgang brauchen, um richtig zu arbeiten, sollte der 7815 genommen werden. Im TO-220-Gehäuse ist der für 1,5A Nennstrom ausgelegt.

Muss das dann >> so << geschaltet werden? Eine Erde habe ich ja in dem Sinne nicht...

Mein Vorschlag wäre, diese Antriebe mit Wechselspannung (vor der Stabilisierung abgegriffen) zu betreiben.

Das ist auch der Plan, habe ich undeutlich geschrieben. Sorry! Also die analog geschalteten Weichenantriebe werden mit Wechselspannung betrieben.

 

[ateshci]

@Daemon
Ja genau wie im Schaltbild. Anschluß an Erde(Schutzleiter) ist, da Spielzeugstromkreis, sogar verboten. Jetzt pass' mal auf, ob sich da nicht einige 'Experten' zu Wort melden

 

[Daemon]

Da habe ich ja Glück, dass Modelleisenbahn Spielzeug ist

Und den zweiten Kondensator rechts brauche ich auch? Selbe Kapazität, also 1000mikroF? Wie sieht es mit dem Kühlkörper aus, den Carstens-TT meinte?

Ich danke Euch für Eure Hilfe!

 

[ateshci]

@daemon
Der zweite Kondensator soll nur Schwingen verhindern und kann 100µF/16V sein. Nur um Himmelswillen keinen Tantal-Kondensator verwenden, die Dinger sterben so gern unter Kurzschließen und Selbstzerstörung...

 

[Daemon]

Dann melde ich mal Vollzug... Es funktioniert. Vielen Dank!

 

[TTbauer]

Noch eine kleine Bemerkung von mir: Man kann den 7815 dazu bringen, dass er auch 15,7, 16,4 oder auch 17,1V Festspannung liefert. Einfach in seine Masseleitung Dioden in Durchlassrichtung, also Anode zum 7815, Katode zur Masse (die notwendige Anzahl) in Reihe schalten. Je Diode steigt die Spannung um 0,7V. Es genügen 100mA Typen (1N4148). Den Elko ausgangsseitig würde ich nicht über 10µF machen, größere Werte beeinträchtigen das Regelverhalten und können zur Schwingneigung des 7815 führen.
Den eingangsseitigen 1000µF würde ich gegen einen 35V- Typen austauschen, 25V ist ein bisschen kritisch...

 

[Daemon]

Hallo!

Wie ich schon schrub, habe ich das jetzt fertig gebaut. Ich würde das jetzt erstmal so lassen, nur wenn sich was zerlegt, würde ich da nochmal was ändern... Aber danke!

 

[amazist]

C2 darf auf alle Fälle keine Rückwärtsspannung (beim ausschalten ohne angeschlossene Last) liefern, muß als wesentlich kleiner bemessen sein 100-220nF . Wird am Ausgang dennoch ein größerer Elko vorgesehen sollte über den Regler Pin 1 und 2 eine Diode mit Kathode an Pin1 liegen. Diese schützt den Regler beim Ausschalten vor Rückspannung wenn keine Last amAusgang angeschaltet ist.
Hier ist noch mal ein SP mit einem Netzteil für Symmetrische Spannung. Einfach den unteren Teil wegdenken. D5 schützt den Positivregler.
Oder immer eine kleine Last in Form einer Led+R am Ausgang. Damit sinkt die Ausgangsspannung beim ausschalten schneller als die Spannung am Ladeelko C1

 

[Daemon]

Ok, alles klar. Die Diode werde ich dann noch einlöten. Oder eben eine LED. Mal sehen, was besser reinpasst.

Viele Dank auch für den anderen Schaltplan!