VA-Leistung eines Ringkerns - Herleitung vom Stromverbrauch

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Sal
Inventar
#1 erstellt: 07. Nov 2020, 15:01
Meine Frage wäre vielleicht auch für andere Interessant,
welche sich als Ersatz einen Trafo wickeln lassen wollen oder müssen.
Meine Erfahrung war bisher, dass solch ein speziell gewickelter Ringkern
genauso teuer war wie von der Stange - wichtig,
wenn man unübliche Spannungen an der Sekundärwicklung braucht.

Der Stolperstein bisher:
Wieviel VA überhaupt benötigt werden?

Letztes Mal hatte ich vom Original keine Angaben,
also habe ich den Originaltrafo ("übliches" Blechpaket) ausgebaut zum Wickler geschickt,
damit der abschätzen kann wieviel VA der Kern des Ersatztrafos haben muss.

Diesmal gäbe es aus der Bedienungsanleitung
des Gerätes (Wieder ein übliches Blechpaket) eine Angabe:
Der Stromverbrauch liegt bei 15 Watt.

Das bedeutet, dass ich mit einem 25VA Kern für einen Ersatztrafo
schon auf der sicheren Seite wäre, richtig?

Begründung:
VA gleich Watt, also 15VA
Bei Ringkernen sollten noch mal 40% bis 50 % an Reserve draufgelegt werden: 22,5VA.

Also 25VA für den Kern,
30VA ist eine gängige Größe zum Wickeln,
passt selbst vergossen locker ins Gehäuse.

Alles Korrekt?

Grüße,
Sal


[Beitrag von Sal am 07. Nov 2020, 15:02 bearbeitet]
CarlM.
Inventar
#2 erstellt: 07. Nov 2020, 15:50
Grundsätzlich habe ich nichts einzuwenden. Ein Wirkungsgrad von 60% macht bei 25W 15W nutzbare Leistung.

Trotzdem liegt der Teufel manchmal im Detail. Wenn mehrere Sekundärwicklungen im Spiel sind und die Maximalspannung unbedingt eingehalten werden muss - z.B. durch die zu versorgende Schaltung (Siebelkos) - würde ich immer auch dem Trafo-Hersteller genau mitteilen, was Du damit machen willst.
Beispiel:
Die beiden Sekundärwicklungen mit je ca. 36V~ sollen nach der Gleichrichtung eine symmetrische Spannung von +/- 48V DC mit je max. 5A liefern.
Sal
Inventar
#3 erstellt: 07. Nov 2020, 17:07
Merci!
Der Originaltrafobist aber ein
klassisches „Blechpaket“
Ich nehme an, dessen Wirkungsgrad war höher?
Mir ist ausserdem bisher keun Schaltplan znterhekommen,
wo angegeben ist, wieviel A due Schaltung zieht.- und habe
letztendlich ja auch nur einen Kern, der alles Verorgen muss,
Aber zumindestens die Wattangabe, was das Gerät zieht,
eben 15 Watt...
CarlM.
Inventar
#4 erstellt: 07. Nov 2020, 17:35
Wenn "max. Leistungsaufnahme 15W" oder ähnlich auf dem Typenschild steht, dann ist es ja die Leistung, die maximal aus dem 230V~ Netz gezogen wird.
Der "Verlust" tritt dann ja erst hinterher bei der Wandlung Primärwicklung ---> Sekundärwicklung(en) ein.

Wenn also der Wirkungsgrad des Trafos auf ca. 60% geschätzt wird, würden noch etwas 9W sekundär entnehmbar sein.
Trotzdem: wenn ein 25W-Trafo passt, kannst Du ihn nehmen. Nur ... so oder so benötigst Du präzise Werte.

Vielleicht schreibst Du zur Vereinfachung der Diskussion, um welches Gerät es sich handelt.
Sal
Inventar
#5 erstellt: 07. Nov 2020, 19:39
Gerne. In dem Fall Sony CDP-103:

Den Schaltplan findest du hier:

https://elektrotanya.com/sony_cdp-103.pdf/download.html
CarlM.
Inventar
#6 erstellt: 07. Nov 2020, 20:47
Okay. Es werden also folgende Spannungen benötigt:

A.) 2x symmetrisch ca. 13,5 - 14 V mit Mittelabgriff.
B.) 2x symmetrisch 7,5 - 8V mit Mittelabgriff
C.) 1x 4V~ Wechselspannung für das Filament der Fluoreszenzanzeige.

Die Spannungen ergeben sich wie folgt:

Im Schaltplan ist für A.) angegeben, dass die Spannungsregler am Eingang +/- 19,5V DC haben sollen.
In der Praxis kann man mit einem Faktor von 1,333 rechnen. Wird die Wechselspannung am Trafo als Leerlaufspannung - also ohne Last - angegeben, liegen die Werte deutlich höher.
19,5 V DC / 1,333 ---> 14,6 V AC
untere Grenze wären 13V AC - obere Grenze 14 V AC bzw. 14,5 V
Die Leistung der Sekundärwicklung A.) lässt sich abschätzen, weil damit zwei Spannungsregler (je max 0,5A) und 1 Transistor (angegeben mit 1 Wmax) betrieben werden. Da die Maximalwerte nie ausgeschöpft werden, würde ich von etwa 5(-10) W für die A.) ausgehen. Annahme: 100-200 mA pro Regler.

Im Schaltplan sind für B.) +/-10,8V DC angeben, die an den Eingängen der Spannungsregler anliegen.
Eine analoge Rechnung/Schätzung wie oben führt zu:
10,8 V / 1,333 = 8,1 V AC
Empfehlung 2x 8V AC. Für Leistung gilt Ähnliches: je Regler ca. 100 - 250 mA ---> 2x 2W = 4-5W

Die Filamentspannung ist angegeben. Die Leistung wird bei 1-2 W oder darunter liegen.

Insgesamt solltest Du die mechanischen Abmessungen ansehen und bei den Stromstärken bzw. Leistungen lieber mit etwas Reserve kalkulieren.

Bist Du sicher, dass der Originaltrafo "durch" ist? Ganz so billig wird die Anfertigung nämlich nicht sein. weil es ja drei unabhängige Sekundärwicklungen sein müssen.


[Beitrag von CarlM. am 07. Nov 2020, 21:12 bearbeitet]
Sal
Inventar
#7 erstellt: 07. Nov 2020, 22:20
Hallo Carl, vielen Dank!
Der Trafo ist sogar in Ordnung, aber ich rüste den Player mit einem
32-bit DAC auf (Khadas Tone Board) und brauche dafür noch zwei extra Wicklungen,
für die Stromversorgung der Schaltung, welche das interne Signal (Data/Bitclock/L-R Clock)
zu SPDIF wandelt und den DAC selber, der 120mA zieht.

Für einen zweiten Trafo ist kein Platz, also neu wickeln...

Bei der Firma Badel kann man sich die Trafos preiswert wickeln lassen,
ich rechne bei den 5 Wicklungen mit 50-60€.

Nur- wie gross wird der Kern jetzt sein? Reichen 30VA?
Grüße,
Sal


[Beitrag von Sal am 07. Nov 2020, 22:23 bearbeitet]
CarlM.
Inventar
#8 erstellt: 07. Nov 2020, 22:25
30VA werden immer reichen, weil ich eher von 70% Wirkungsgrad ausgehe als von 60% und deshalb die von mir geschätzten 15W entnehmbare Leistung zu 20 W Primärleistung führen würden.

Aber - wie schon oben gesagt - der Hersteller kennt seine Produkte am besten, weshalb Du ihm in präziser aber kurzer Form Deine Anforderungen mitteilen solltest.
Ich würde übrigens lieber einen sehr kleinen zusätzlichen Trafo von 2-5W hinzufügen. Das ist deutlcih preiswerter und sollte ebenfalls funktionieren.


[Beitrag von CarlM. am 07. Nov 2020, 22:26 bearbeitet]
CarlM.
Inventar
#9 erstellt: 07. Nov 2020, 22:32
Noch einmal:
Ich habe mir das Datenblatt angesehen:
https://www.khadas.com/tone

Für 40 mW kannst Du das vorhandene Netzteil benutzen. Da gibt es ja bereits +5V DC.

Guch' Dir also das Netzteil an und teile hier mit, welche Spannung in V DC benötigt wird. Eine Lösung ist mit mit dem vorhanden Trafo möglich.

Hier hast Du eine fertige kleine Platine: Eingang 5,5 - 30V und Ausgang 3,3V.
Natürlich kann man das auch selbst für einen einstelligen €-Betrag bauen.
https://www.conrad.d...est-1-a-1566414.html


[Beitrag von CarlM. am 07. Nov 2020, 22:46 bearbeitet]
CarlM.
Inventar
#10 erstellt: 07. Nov 2020, 22:57
Für 2x 20mW = 0,04W benötigt man sicherlich keinen neuen Trafo. Das liegt innerhalb der Leistungstoleranz des vorhandenen Trafos.
Den Eingang des verlinkten DC-DC-Wandlers mit dem Ausgang des 7812 (= Pluspol von C903) verbinden und die Sollspannung von 3,3 V einstellen.
That's all.

Tone_NT


[Beitrag von CarlM. am 07. Nov 2020, 22:59 bearbeitet]
Sal
Inventar
#11 erstellt: 08. Nov 2020, 00:04
Vielen Dank,
aber da bist du auf dem falschen Datenblatt, dem vom Sabre 9038 DAC-IC gelandet.
Das Toneboard mit Ausgangsstufen braucht 5V (z.B. Über USB) und saugt 120mA.
Es zieht ja bereits die analoge Ausgangsstufe des CDP-103 +/-5V aus den +/-12V,
welche die Laufwerksmechanik versorgen. Das könnte ich für das Board nutzen, würde aber
nun nur noch die positive Spannung belasten, für die negative gäbe es keine Verwendung mehr.
Dann lieber die alte analoge Ausgangsstufe ganz stillegen.

Ausserdem will zumindestens das Toneboard galvanisch getrennt halten,
deshalb eine extra Wicklung.

So ähnlich habe ich es schon mal in einem Nakamichi gemacht:
http://www.hifi-foru...read=3808&postID=9#9

Damals ein Ringkern für die Player-elektronik, ca. 3-4 Sekundärwicklungen
ein weiterer Ringkern für den neuen DAC, der schon drei Sekundärwicklingen brauchte, + Clock,
+ Eingangswahlelektronik. Im Grunde 2 Geräte in einem, galvanisch getrennt, SPDIF via Übertrager.


[Beitrag von Sal am 08. Nov 2020, 11:38 bearbeitet]
Sal
Inventar
#12 erstellt: 10. Nov 2020, 18:54
Ach ja - es müsste doch eigentlich auch ohne Schaltplan und Leistungsangabe gehen

Und zwar in dem man die Leistung des Trafos dadurch schätzt,
in dem man beim klassisch gewickelten Trafop das "Blechpaket" / den Eisenkern abmisst ?
Zumindest Höhe des Blechstapels und Breite sind bei meinemTrafo einfach zu messen...
CarlM.
Inventar
#13 erstellt: 10. Nov 2020, 19:23
Da das Gerät aktuell funktioniert, kannst Du alle benötigten Werte messen und siehst dann wie groß die Reserven sind.
Und wenn Du eine galvanische Trennung haben willst, dann kann Du auch einen kleinen Printtrafo mit 5W irgendwo an eine sichere Stelle montieren.

Option 3 wäre die Verwendung eines externen Netzteils undStromzuführung über eine Klinkenbuchse. Die Anfertigung eines neuen Trafos halte ich nach-wie-vor für überflüssig und ggf. sogar problematisch.

Habe ich es jetzt richtig gesehen, dass das Tone-Boards 5V DC mit 200-300 mA benötigt? Das wären ja nicht einmal 2W.
Sal
Inventar
#14 erstellt: 10. Nov 2020, 21:10
Herzlichen Dank, aber bitte lest genauer:


Meine Frage wäre vielleicht auch für andere Interessant,
welche sich als Ersatz einen Trafo wickeln lassen wollen oder müssen.
Meine Erfahrung war bisher, dass solch ein speziell gewickelter Ringkern
genauso teuer war wie von der Stange - wichtig,
wenn man unübliche Spannungen an der Sekundärwicklung braucht.



und den DAC selber, der 120mA zieht.


Nach alternativen oder was in meinem Fall sinnvoller wäre,
habe ich nicht gefragt und Antworten Vorschläge in der Richtung blähen den Thread unnötig auf

Mich - und vielleicht später auch andere - interessiert jetzt nur, wie man die Leistung eines Trafos
mit wenig Messmöglichkeiten einschätzen kann.

Hilft bei der Einschätzung die Größe des Magnetkerns?


[Beitrag von Sal am 10. Nov 2020, 22:00 bearbeitet]
rummsdikabumms
Hat sich gelöscht
#15 erstellt: 11. Nov 2020, 01:46

Sal (Beitrag #14) schrieb:
Hilft bei der Einschätzung die Größe des Magnetkerns?

Ja. Zumindest für genormte EI, M etc. Trafokerne gibt es zahlreiche Tabellenbücher. Der "Hütte" ist so was. Es gibt aber auch kompaktere Werke speziell auf E-Techniker zugeschnitten.

Hier hat jemand eine hübsche Zusammenstellung in Tabellenform gemacht: http://www.jogis-roehrenbude.de/Transformator.htm.
Man sollte hier beachten, dass moderne Trafobleche höhere Sättigungsmagnetisierungen bei gleichen oder geringeren Verlusten haben. Unter dem Strich bedeutet das, dass die Leistung eines modernen Trafos bei gleicher Größe um gut 30% höher liegen kann als z.Bsp die eines alten Brummers aus Omas Röhrenradio.
Ringkerntradfos verwenden heute ausnahmlos kornorientierte Bleche und sind auch deswegen besonders kompakt. Für Sonderanwendungen gibt es noch besseres Material, das ist aber in aller Regel einfach zu teuer. Eher geht es dann gleich in Richtung Schaltnetzteil.
Sal
Inventar
#16 erstellt: 12. Nov 2020, 11:03
Vielen Dank!
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