![\"g1k1EinleitungBSB1\"](\"http:\/\/service.projektlabor.tu-berlin.de\/wordpress\/absynth\/wp-content\/uploads\/sites\/19\/2017\/05\/g1k1EinleitungBSB11.jpg\")
<\/a><\/p>\nNach dem Transformator erh\u00e4lt man eine Wechselspannung. Diese muss mittels Br\u00fcckengleichrichter gleichgerichtet und dann gegl\u00e4ttet bzw. gesiebt werden, damit man sp\u00e4ter eine gering schwankende Ausgangsspannung erh\u00e4lt. Bei der Br\u00fcckengleichrichtung mit Dioden werden nur die positiven Halbwellen des Sinus-Signals durchgelassen. Mit einem entsprechend gro\u00dfen Gl\u00e4ttungskondensator erh\u00e4lt man eine nicht so stark schwingende Ausgangsspannung, die sp\u00e4ter mit Spannungsregler Modulen auf konstant bleibende +12V,\u221212V und +5V Ausgangsspannung geregelt werden k\u00f6nnen.<\/p>\n
Bei der Auswahl des Transformators musste beachtet werden, dass der Strom ca. 3A auf beiden Sekund\u00e4rstr\u00e4ngen liefern kann und die Spannungen nach der Gl\u00e4ttung gro\u00df genug f\u00fcr die Spannungsregler sind. Die Spannungsregler ben\u00f6tigen eine Eingangsspannung die mindestens 3V gr\u00f6\u00dfer als die zu regelnde Spannung und maximal bis zu ca. 35V gro\u00df sein darf. Hier d\u00fcrfte die Ausgangsspannung nach dem Gl\u00e4tten mindestens 15V betragen, die nach der Spannungsregelung dann die 12V bzw. mit dem invertierenden Spannungsregler \u221212V annehmen. Der passende Transformator f\u00fcr dieses Projekt ist der Ringkerntrafo „RKT 12018″mit 120VA, zwei Sekund\u00e4rstr\u00e4ngen die 18V betragen und der einen Strom von 3,33A liefert. Dieser erf\u00fcllt die ben\u00f6tigten Voraussetzungen.<\/p>\n
Mit Hilfe von LTSpice wurde die Schaltung in folgender Abb. dann dimensioniert und simuliert. Hierbei wurde als Quelle eine sinusf\u00f6rmiges Eingangssignal mit einer Effektivspannung von 18V \u00b7 sqrt(2) = 25.45V und 50Hz gew\u00e4hlt, die die Sekund\u00e4rwicklung des Transformators simuliert. Damit ein Strom von ca. 3A flie\u00dft, wurde der Lastwiderstand mit dem Ohmschen Gesetz U = R \u00b7 I bestimmt. Dementsprechend m\u00fcsste der Betrag des Widerstandes R = U \/ I = 18V \/ 3A = 6 sein.<\/p>\n
In der Abb. ist die simulierte Schaltung in LTSpice mit der Gleichrichtung und der Gl\u00e4ttung zu sehen. Die Eingangsspannung ist eine 230V Wechselspannung. Die von dem Transformator auf zwei 18V Sekund\u00e4rstr\u00e4nge runter geregelt wird. Auf LTSpice wird nur einer der Sekund\u00e4rstr\u00e4nge betrachtet, da der zweite Sekund\u00e4rstrang analog aussieht.<\/p>\n In folgender Abbildung wurde die Spannung nach der Br\u00fcckengleichrichtung simuliert. Hier werden nur noch positive\u00a0Sinus-Halbwellen durchgelassen.<\/p>\n Die vier Kondensatoren mit jeweils 4700\u03bcF wurden aufgrund des Preises und der Bauteilgr\u00f6\u00dfe gew\u00e4hlt. Theoretisch w\u00e4re es m\u00f6glich nur einen gro\u00dfen Kondensator mit einer Kapazit\u00e4t von ca. 20mF zu nehmen. Dieser ist aber vom Preis deutlich h\u00f6her. Eine noch gr\u00f6\u00dfere Kapazit\u00e4t w\u00fcrde die Spannung zwar besser gl\u00e4tten und man h\u00e4tte geringere Spannungsschwankungen, allerdings erzielt man mit den vier 4700\u03bcF Kondensatoren ein \u00e4hnlich gutes Ergebnis zu einem viel g\u00fcnstigeren Preis. Zu dem ist eine Spannungsschwankung in dem Bereich 19V bis 23V ausreichend f\u00fcr die Spannungsregler, die diese Spannung auf konstante 12V,\u221212V oder 5V regeln. In folgender Abbildung wird deutlich, dass nach der Gl\u00e4ttung das Signal nur noch relativ geringe Spannungsschwankungen hat.<\/p>\n Anhand folgender Abbildung l\u00e4sst sich sehr gut der Unterschied zwischen vor der Gleichrichtung und nach der Gleichrichtung erkennen Nach der Simulation wurde die Schaltung aus nachstehender Abbildung auf einem Steckbrett nachgebaut. Hier wurde eine Trafobox mit zwei Sekund\u00e4rwicklungen von 18V verwendet. Diese konnte allerdings nur einen Strom bis ca. 2A liefern. Deshalb wurde ein gr\u00f6\u00dferer Lastwiderstand angeschlossen an die Schaltung angeschlossen.<\/p>\n In dem Aufbau wurde mit vier Dioden und vier Kondensatoren mit einer Spule zwischen den zwei Eingangs und Ausgangskondensatoren angeschlossen, da die Kondensatoren die zum Versuchsaufbau zu Verf\u00fcgung von ihrer Kapazit\u00e4t nicht ausgereicht haben. Auf dem Multimeter konnte man eine relativ kleine Schwankung der Gleichspannung zwischen 20V -22V ablesen. Dieser Aufbau wurde allerdings nicht \u00fcbernommen, da zu hohe Umladungsstr\u00f6me geflossen sind. Aus diesem Grund wurde die Schaltung zu der zu Beginn aufgef\u00fchrten Schaltung ge\u00e4ndert.<\/p>\n Auf EAGLE wurde dann schlie\u00dflich die Platine entworfen. In folgender Abbildung ist das Layout des Eagle Boards des Gleichrichters zu sehen. Links in der Abbildung ist der Eingang f\u00fcr den Transformator, der mit seinen zwei Sekund\u00e4rwicklungen parallel an die Br\u00fcckengleichrichter Dioden angeschlossen wird. Anschlie\u00dfend folgen die vier Gl\u00e4ttungskondensatoren die an Messpins und Relays f\u00fcr die Batterie der Kleingruppe drei verbunden sind.<\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a>\u00dcber den Lastwiderstand flie\u00dft ein Strom von ca. 3A ab, welche die Simulation mit\u00a0LTSpice zeigt. Dies war der erwartete Wert.<\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n