Hallo !

Einen Dank Herrn Lutz der das so super mit Bild und Schaltplan verdeutlicht hat .
mfG Anton

Zitat von Dreispur

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Hallo !

Einen Dank Herrn Lutz der das so super mit Bild und Schaltplan verdeutlicht hat .
mfG Anton

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Der Dank bitte an "micha68" denn er war es, der die Simulation gemacht hat.

Ich lasse mich hier nicht verarschen mit unqualifizierten Antworten wie diesen:

Zitat

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Der Widerstand hat vor oder hinter dem Gleichrichter die selbe Funktion und die selbe Verlustleistung!

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In meiner ersten Anwort zum Thema habe ich einen nicht vom Fragensteller erwähnten Elko 470µF/ 50V eingebaut.
Fehler meinerseits, sorry.

Ich habe die Schaltung nachgebaut, Version 1:

1 Widerstand 97,7 Ohm vor der Gleichrichterbrücke und 1 Widerstand 97,9 Ohm als Last hinter der Gleichrichterbrücke ohne C als Siebglied.
Verwendete Messgeräte EXTECH510 und Fluke 123 Skopemeter, Speisequelle ein blauer Märklintrafo 37540, perfekt regelbar zwischen 8 und 18V~.

Folgende Meßwerte ergeben sich bei 16V~ Speisung (Extech sagt 16,08V, Fluke 15,98V)

Spannungsfall am Vorwiderstand vor der Brücke 7,62V, beide Messgeräte liefern die gleichen True-RMS Werte.
Spannungsfall am Lastwiderstand hinter der Brücke 6,87V, beide Messgeräte liefern die gleichen True-RMS Werte.
Strom vor der Gleichrichterbrücke (gemessen mit EXTECH510) 76,8 mA (Wert ist mit Spannungsfall und Messung Fluke verifiziert)
Strom hinter der Gleichrichterbrücke (gemessen mit EXTECH510) 69,3 mA (Wert ist mit Spannungsfall und Messung Fluke verifiziert)

Version 2:
Gleichrichter ist direkt am Trafo, Vorwiderstand und Lastwiderstand sind in Reihe hinter der Gleichrichterbrücke:
Spannungsfall an Vorwiderstand und Lastwiderstand jeweils 6,76V.
Strom auf der Wechselstromseite wie in Version 1 ca. 77 mA, Strom hinter der Gleichrichterbrücke wie vorher 69mA.

Fazit, wie schon in der Elektrotechnik allgemein bekannt:
Ein Brückengleichrichter im Wechselstromnetz ist ein Phasenschieber und belastet die üblichen Netze mit Blindleistung.
Je nach Anordung des Vorwiderstandes wird der Vorwiderstand und/oder die Gleichrichterbrücke mit mehr Verlustleistung behaftet.

Grüße
Martin

Zitat von Stromstossschalter

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Fazit, wie schon in der Elektrotechnik allgemein bekannt:
Ein Brückengleichrichter im Wechselstromnetz ist ein Phasenschieber und belastet die üblichen Netze mit Blindleistung.
Je nach Anordung des Vorwiderstandes wird der Vorwiderstand und/oder die Gleichrichterbrücke mit mehr Verlustleistung behaftet.

Grüße
Martin

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Ohne Kondensator gibts keine Blindleistung! Klar, die Diode ist vor allem in Sperrichtung ein Kondensator, da hast du Recht, doch diese Kapazität spielt bei 50Hz nahezu keine Rolle. Micha hat es doch simuliert. Mit einem Simulationsprogramm, das nicht von irgend einem privaten Softwarebastler programmiert wurde. Diese Software stammt von einem renomierten und bekanntem Halbleiterhersteller und zwar von Linear Technology http://www.linear.com/
Linear hat im Spicemodel des 1N4148 (ich würde mal behaupten, dass hier ein allgemeines Spicemodell verwendet wird und nicht ein Linear spezifisches) sicher die Kapazitäten der Diode mit einbezogen und trotzdem ist kein Unterschied zu erkennen bei Micha's Simulation (Variante ohne Kondensator).

Aber man kann als Laie ja grundsätzlich alles anzweifeln. Selbst dann wenn etwas von einem Elektronikhersteller kommt.

Zitat von Bodenbahner

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...

Also Erst mal gilt das Ohmische Gesetz als U=r*i*Cos (phi) , und weil es so schon ist gilt das auch für die Leistung P = I*i = r*i*i*cos(Phi).

Und bei Gleichspannung ist der Cos(Phi) 1, also zu Vernachlässigen.

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Hallo!

Über der klassischen Wechselstromrechnung steht ein Satz, der, wenn man lange genug damit arbeitet, gerne übersehen wird. Sie gilt für sinusförmige Spannungen und Ströme d.h. im eingeschwungenen Zustand einige Zeit nach dem Einschaltzeitpunkt. (Darum fährt die digitale Bahn für mich auch nicht mit Wechselstrom )
Der Verlauf des Ladestroms in einer Gleichrichterschaltung mit Ladekondensator ist aber alles andere als sinusförmig.

Grüße

Hp2

Zitat von Stromstossschalter

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..........Speisequelle ein blauer Märklintrafo 37540, perfekt regelbar zwischen 8 und 18V~..................

Grüße
Martin

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Hallo Martin,

was ist das für ein Trafo?
Aus meinen Unterlagen geht hervor, dass es sich bei deiner
angegebenen Artikelnummer 37540, um eine BR 55 handeln muss.
Oder habe ich da etwas falsch interpretiert?

Zitat von Hp2

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Der Verlauf des Ladestroms in einer Gleichrichterschaltung mit Ladekondensator ist aber alles andere als sinusförmig.

Grüße

Hp2

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Nochmals:
In der Fragestellung dieses Threads gibt es keinen Kondensator! Der kommt in den Dioden vor, hat für eine eventuelle Phasenverschiebung nahezu keine Bedeutung.

An alle, die mit cos(phi) um sich werfen, die Frage: wie gross ist denn dieser bei unserer Schaltung? Aber bei der Antwort bitte nicht vergessen: OHNE LADE- oder SIEBKONDENSATOR!

Und, wird mein Beitrag dadurch falsch?
Durch mein Zitat ist eindeutig erkennbar, auf was sich mein Beitrag bezieht.
Du hast jedoch wieder einmal geschafft, durch geschicktes Zitieren etwas in Deinem Sinne zu verdrehen.
Du darfst aber gerne den Stromverlauf hinter dem Gleichrichter erläutern.

Grüße

Hp2

Zitat von Hp2

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Und, wird mein Beitrag dadurch falsch?
Durch mein Zitat ist eindeutig erkennbar, auf was sich mein Beitrag bezieht.
Du hast jedoch wieder einmal geschafft, durch geschicktes Zitieren etwas in Deinem Sinne zu verdrehen.
Du darfst aber gerne den Stromverlauf hinter dem Gleichrichter erläutern.

Grüße

Hp2

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Mit Verdrehen hat das nichts zu tun. Falsch ist dein Beitrag auch nicht. Jedoch nicht auf die Ausgangsfrage bezogen. Schon die erste Erwähnung des Siebkondensators hat dazu geführt, dass die Frage nicht verstanden wurde und dieser Kondensator "hinzugedichtet" wurde.

Klar, der Strom verhält sich nicht sinusförmig. Besonders im Einschaltmoment muss der Kondensator zuerst auf die Spitzenspannung geladen werden, es fliesst also der Strom der Last und der Ladestrom. Wenn die Halbwelle wieder zurückgeht, dann fliesst einen Moment lang gar keinen Strom noch bevor die Halbwelle die Nullinie erreicht. Der Kondensator speist den Verbraucher. Strom fliesst erst dann wieder wenn die Entladespannung auf die nächste positive Flanke der Halbwelle erreicht. Aber nur so viel Strom, wie nötig ist, den Kondensator wieder auf die Spitze, der Halbwelle zuladen. Und so weiter. Beim Abschalten liefert der Kondensator noch so lange Strom an die Last, bis er entladen ist.

Wer lesen kann ist klar im Vorteil.
Ich habe den Kondensator in der Meßreihe weggelassen.
Die Simulation mittels Spice ist auch richtig, es wird leider nur die Leistungsaufnahme der Schaltung sichtbar,
nicht die Ströme vor und hinter dem Gleichrichter. Vieleicht könnte micha68 diese Werte für die Gemeinde ermitteln.

Grüße
Martin

Zitat von Stromstossschalter

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Wer lesen kann ist klar im Vorteil.
Ich habe den Kondensator in der Meßreihe weggelassen.
Die Simulation mittels Spice ist auch richtig, es wird leider nur die Leistungsaufnahme der Schaltung sichtbar,
nicht die Ströme vor und hinter dem Gleichrichter. Vieleicht könnte micha68 diese Werte für die Gemeinde ermitteln.

Grüße
Martin

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Ja, habe ich durchaus so gelesen. Woher deine gemessenen Unterschiede kommen weiss ich nicht. Die Theorie sagt eindeutig, dass es bei Vernachlässigung der parasitären Diodenkapazitäten, der Strom vor und hinter dem Gleichrichter gleich gross sein müssen. Immehin zeigt deine Messung das genau Gegenteil der anfänglichen Behauptung NACH dem Gleichrichter sei die Verlustleistung grösser.

Wenn der Unterschied etwas kleiner wäre, so würde ich behaupten, dass es am Leckstrom durch die gerade sperrenden Dioden liegt. Doch das erscheint mir etwas zu hohe Werte zu sein. So erkläre ich mir, dass es die Summe der Diodenleckströme, Fehlmessung und kleine Umrechnungsfehler sind des Messgerätes. Auch wenn True RMS draufsteht, ist die zu messende Kurvenform vor und hinter dem Gleichrichter unterschiedlich wodurch sich auch bei einem True RMS Gerät zu Unterschieden kommen kann.

Bei der Simulation würde ich mal behaupten, dass Micha die tatsächliche Verlustleistung am jeweiligen Widerstand im Screenshot veröffentlich hat? In dieser Simulation werden die Bauteiletoleranzen ja nicht mit einbezogen.

Ansonsten kannst du mir gerne erklären, was es mit

Zitat

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Fazit, wie schon in der Elektrotechnik allgemein bekannt:
Ein Brückengleichrichter im Wechselstromnetz ist ein Phasenschieber

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auf sich hat und wie stark diese ist. Meine Behauptung: für 50 Hz vernachlässigbar, beweise das Gegenteil.

Zitat

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Spannungsfall am Vorwiderstand vor der Brücke 7,62V, beide Messgeräte liefern die gleichen True-RMS Werte.
Spannungsfall am Lastwiderstand hinter der Brücke 6,87V, beide Messgeräte liefern die gleichen True-RMS Werte.
Strom vor der Gleichrichterbrücke (gemessen mit EXTECH510) 76,8 mA (Wert ist mit Spannungsfall und Messung Fluke verifiziert)
Strom hinter der Gleichrichterbrücke (gemessen mit EXTECH510) 69,3 mA (Wert ist mit Spannungsfall und Messung Fluke verifiziert)

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Bau die Sache mal so um:
Zuerst baust du dne Vorwiderstand vor den Brückengleichrichter und miss seine Spannung über diesem Vorwiderstand. Danach nimmst du ihn aus der Schaltung und baust ihn nach dem Gleichrichter ein und miss wider die Spannung über diesem Widerstand (und nicht wie bei deiner vorherigen Messung an der Last). Alles bei gleichem Lastwiderstand und gleicher Eingangsspannung.

Hi!

Und hier nochmal alle Simulationen:

1. Schaltung, Widerstand vor dem Gleichrichter http://www.mobalist.de/images/schaltung_1.gif

Leistung an R1 http://www.mobalist.de/images/s1_P_R1.gif

Strom durch R1 http://www.mobalist.de/images/s1_I_R1.gif

Strom durch R3 http://www.mobalist.de/images/s1_I_R3.gif

Leistung an R2 http://www.mobalist.de/images/s2_P_R2.gif

Strom durch R2 http://www.mobalist.de/images/s2_I_R3.gif

Strom durch V1 http://www.mobalist.de/images/s2_I_V1.gif

Hallo Micha,

Sehr gut, Danke.

Ich habe die Messungen von Gestern noch einmal gemacht.
Verwendete Messgeräte: Fluke 83, Fluke 87 und Extech510.

Im folgenden Bild sind 97,9 Ohm vor dem Gleichrichter und 97,7 Ohm als Last auf der Gleichspannungsseite geschaltet.
Das Fluke 83 links zeigt den Wechselstrom, das Fluke 87 den Gleichstrom, das Extech510 rechts die speisende Wechselspannung:



Im nächsten Bild ist der Gleichrichter direkt an den Trafo angeschlossen, die 97,9 und 97,7 Ohm sind in Reihe auf der Gleichspannungsseite.
Wie man sieht ändert sich nichts, ausser das der Trafo wärmer geworden ist:



Das sind die gleichen Meßwerte, die ich gestern mit dem Extech510 ermittelt habe.
Der Gleichrichter trägt zur Erzeugung von Verzerrungsblindleistung bei, dadurch ist der Strom auf der Wechselstromseite höher.
Liegt der Widerstand vor dem Gleichrichter beträgt die Leistung des Widerstandes 560mW. Liegen beide Widerstände in Reihe auf
der Gleichspannungsseite beträgt die Leistung jeweils 450mW wie in der Simulation mit SPICE. 10mW mehr weil ich keine 100 Ohm
gerade im Hause habe.

Das ein Gleichrichter Blindleistung und eine Phasenverschiebung im Wechselstromnetz erzeugt wurde mir in der Handwerkskammer
Düsseldorf beigebracht. In Versuchen haben wir diese Blindleistung nachgewiesen. Das ist falsch. Es handelt sich um Verzerrungs-
blindleistung ohne Phasenverschiebung.

Grüße
Martin

Zitat von Stromstossschalter

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Ich habe die Messungen von Gestern noch einmal gemacht.
Verwendete Messgeräte: Fluke 83, Fluke 87 und Extech510.

Im folgenden Bild sind 97,9 Ohm vor dem Gleichrichter und 97,7 Ohm als Last auf der Gleichspannungsseite geschaltet.
Grüße
Martin

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NICHT als Last sondern vor der gleichen Last wie vorher bei der Messung vor dem Gleichrichter!

Sind beide Multimeter wirklich echte True RMS Geräte?

Guten Tag Peter,

Zitat von Peter BR44

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Zitat von Stromstossschalter

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..........Speisequelle ein blauer Märklintrafo 37540, perfekt regelbar zwischen 8 und 18V~..................

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was ist das für ein Trafo?

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Das war ein kleiner Transformator, welche in Startpackungen vorkam, lange bevor es 37xxx-Lokomotiven gab.

mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

Guten Tag Martin und Martin,

Zitat von Martin Lutz

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Zitat von Stromstossschalter

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Ich habe die Messungen von Gestern noch einmal gemacht.
Verwendete Messgeräte: Fluke 83, Fluke 87 und Extech510.
Im folgenden Bild sind 97,9 Ohm vor dem Gleichrichter und 97,7 Ohm als Last auf der Gleichspannungsseite geschaltet.
Grüße
Martin

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Sind beide Multimeter wirklich echte True RMS Geräte?

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@Martin Lutz: das Fluke 87 ist ein true-RMS (AC + DC), das Fluke 83 nicht.
@Martin (Stromstossschalter): wiederhole bitte die Messung, indem Du die Anschlüsse für die Fluke 87 und 83 austauschst. Das Fluke 83 mißt Sinus-RMS (AC), daher wird es nach dem Gleichrichter unrichtig, sofern Du das Meßgerät dort angeschlossen hast.

mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

Hallo Stephan-Alexander,

danke für die Info.
Habe auch nun auch weitere Infos dazu gefunden.

Die Nummer 37540 auf dem Transformator ist keine Artikelnummer, sondern eine Teile-Nummer. Die Nummer 37540 wurde ausschließlich in den Teile-Listen (Ersatzteillisten) geführt, jedoch nicht in Beschreibungen oder in Katalogen.
Bei der Nummernumstellung 1996 erhielten die neuen Artikel fünfstellige Nummern und alle bisherigen Teilenummern zusätzlich eine "Null", so daß sich u.a. bei diesem Transformator die Nummer 37540 in 375400 änderte. Allerdings wurde die Nummer 37540 auf dem Typenschild dieses Transformators bis zur Produktionseinstellung 1996 nicht mehr geändert.
(Quelle Collection 2011)

Es gab die ersten Lok-Artikel-Nummern mit 37XXX bereits 1996.
Z. B. die orange Borsig.

Messungen gibt es erst nächsten Montag, die Meßgeräte waren geliehen.

Grüße
Martin

Kurze Info, es ist Montag. Nein. Die Meßgeräte stehen mir seit 1:15Uhr wieder zur Verfügung. Gähn.

Fluke 87 auf der Wechselstromseite, Fluke 83 auf der Gleichstromseite.
Alle Meßwerte sind +-1mA wie in den Meßfolgen vorher.
Habe die Meßreihe neben den 1N4007 um einem Brückengleichrichter B560C1500 und Schottky-Dioden 1N5819 erweitert.
Da tut sich nix großartig. Vor dem Gleichrichter fliessen ca. 75mA, hinter dem Gleichrichter je nach Diodenauswahl 64-68mA,
egal wie man die beiden Widerstände in die Schaltung einfügt. (Beide Widerstände vor dem Gleichrichter ist unsinnig, zeige ich
euch in den nächsten Tagen aber auch, Kurzschluss auf der Gleichstromseite mittels Fluke 83)

Fällt mir gerade ein.. habe aus der ersten Meßfolge ja noch Bilder vom Fluke 123 in der Tasche..äh, auf der Platte.
Das folgende Bild zeigt den Spannungsfall am 97,9 Ohm Widerstand vor dem Gleichrichter:



Das zweite Bild den Spannungfall am 97,7 Ohm Widerstand auf der Gleichspannungsseite des Gleichrichters:



Interessant wird die Sache erst richtig bei Einweggleichrichtung und hoher Belastung der Wechselspannungsspeisung auf
einer Halbwelle wie das so im allgemeinen z.B. bei LED-Beleuchtungen vorkommen kann. Die Werte werden noch schräger wenn
der übliche Siebkondensator auf der Gleichspannungsseite angeschaltet wird.


Wünsche eine gute Nacht
Martin

Ich will das alles mal unterm Strich vereinfachen.
Ausgangssituation:
Die LED- Kette soll eine bestimmte Helligkeit haben.
Dazu muß ein bestimmter Strom durch sie fließen. Die Spannung an der LED ist durch das Kurvenverhalten der Dioden nahezu konstant.
Es gibt nur eine LED-Kette *
Der Trafo bringt eine bestimmte Spannung.
Ladekondensator haben wir nicht.

Die Spannungsdifferenz zwischen Trafo und LED multipliziert mit dem Strom muss verbraten werden. Das macht z. Teil der Gleichrichter durch seinen eigenen Spannungsanteil, und den Rest muß der Widerstand erledigen.
Und dann ist es Wurst, ob er vor oder hinter dem Gleichrichter ist.

*
Will man mehrere LED-Ketten an den Trafo hängen, braucht jede Kette ihren eigenen Vorwiderstand.
Die Bauteilstreuung der LED-Ketten kann einen kleinen Spannungsunterschied verursachen, dann hätten die Ketten unterschideliche Helligkeit.
Da diese dann ja direkt an die Kette geschaltet werden müssen, ergibt sich die ursprüngliche Frag nicht mehr.
So jetzt hör ich wieder auf, ich wollte das ja vereinfachen, und nicht komplizierter machen.

Gruß Fritz

Moin,

der ganze Thread ist ein hervorragendes Beispiel dafür, wie aus einer Mücke ein Elefant entsteht.
Eines ist jedoch so sicher wie das Amen in der Kirche:

Die Verlustleistung in einem Wiederstand ist I² x R Punkt.

Tschüss

KFS

Wissenschaft ist Wahrheit! Von Tatsachen darf man sich nicht beirren lassen.

Zitat von Stromstossschalter

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Kurze Info, es ist Montag. Nein. Die Meßgeräte stehen mir seit 1:15Uhr wieder zur Verfügung. Gähn.

Fluke 87 auf der Wechselstromseite, Fluke 83 auf der Gleichstromseite.
Alle Meßwerte sind +-1mA wie in den Meßfolgen vorher.
Habe die Meßreihe neben den 1N4007 um einem Brückengleichrichter B560C1500 und Schottky-Dioden 1N5819 erweitert.
Da tut sich nix großartig. Vor dem Gleichrichter fliessen ca. 75mA, hinter dem Gleichrichter je nach Diodenauswahl 64-68mA,
egal wie man die beiden Widerstände in die Schaltung einfügt. (Beide Widerstände vor dem Gleichrichter ist unsinnig, zeige ich
euch in den nächsten Tagen aber auch, Kurzschluss auf der Gleichstromseite mittels Fluke 83)

Fällt mir gerade ein.. habe aus der ersten Meßfolge ja noch Bilder vom Fluke 123 in der Tasche..äh, auf der Platte.
Das folgende Bild zeigt den Spannungsfall am 97,9 Ohm Widerstand vor dem Gleichrichter:



Das zweite Bild den Spannungfall am 97,7 Ohm Widerstand auf der Gleichspannungsseite des Gleichrichters:



Interessant wird die Sache erst richtig bei Einweggleichrichtung und hoher Belastung der Wechselspannungsspeisung auf
einer Halbwelle wie das so im allgemeinen z.B. bei LED-Beleuchtungen vorkommen kann. Die Werte werden noch schräger wenn
der übliche Siebkondensator auf der Gleichspannungsseite angeschaltet wird.


Wünsche eine gute Nacht
Martin

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Wie du auf den Oszibildern sehen kannst, sind die Halbwellen auf beiden Seiten gleich gross (grafisch betrachtet), den Unterschied der Spannungsanzeige kann ich mir nur so erklären, dass es zu einem Unterschied der Effektivwertberechnung gekommen ist, denn das scheint ja der Effektivwert zu sein. Die Spitzenspannung ist grafisch abgelesen ja gleich hoch (gute zwei Häuschen).

Nach diesen Messungen müsste man ja behaupten, dass die Verlustleistung vor dem Gleichrichter höher sein müsste als nach dem Gleichrichter. Die Ursprungsbehauptung war ja:

Zitat

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Wenn ich einen Widerstand vor den Gleichrichter setze, ist die Verlustleistung niedriger als hinter dem Gleichrichter.

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Moin.
Das ist keine Mücke. In den beiden Beispielen wird zusätzlich 120mW Wirkleistung benötigt, die entweder im Gleichrichter
oder am Widerstand vor dem Gleichrichter verpuffen. Gleichzeitig wird die speisende Quelle belastet.

Rein zufällig wurde aus diesem Grund die PFC - Power-Factor-Correction in elektronischen Netzteilen vorgeschrieben weil die
Versorger mit der Verzerrungsblindleistung nicht mehr klar kamen. Leitungsnetze und Trafostationen wurden unnötig erwärmt.

Edit: Ha! Auf dem Schreibtisch liegt ein defektes Netzteil rum. Werde die Messreihe mit Vorschaltung der PFC-Drossel aus dem
Elektroschrott erweitern.

Grüße
Martin

Kurze Info:
Die PFC-Drossel allein bewirkt eine Korrektur des Stroms um ca. 3mA nach unten.
In Verbindung mit den beiden C´s aus dem Netzteil, 47nF parallel auf der Eingangseite der Drossel
und 33nF parallel auf der Ausgangsseite der Drossel findet eine Korrektur von ca. 5mA nach unten statt.
Bilder folgen. Habe gerade keine Lust mehr, die neue c´t liegt im Briefkasten, ist jetzt wichtiger.
Vergessen: der Strom auf der Gleichstromseite beträgt weiterhin 64mA.

Grüße
Martin