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Unfälle mit Strom am/im PC

Joe_the_tulip 09.04.2004 - 23:11 13267 164
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NL223

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des problem ind einer neuen skizze is halt nur des dass du durch zusammenfassen der beiden zwar eine widerstand drauß gmacht hast aber dann noch einen dazu gibst wodurch du wieder zwei widerstände hast -> mit einem widerstand kann man nix teilen, is halt mal so...

und spannungsteiler sind immer mit verlust behaftet, und schalt NTs arbeiten eben genau darum anders (mal abgesehn von gewicht und platzgründen)

MrBurns

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Zitat von NL223
und spannungsteiler sind immer mit verlust behaftet, und schalt NTs arbeiten eben genau darum anders (mal abgesehn von gewicht und platzgründen)

Das mit dem Verlust liegt nur daran, das die Lastwiderstände nicht konstant sind. Wenn sie nämlich konstant sind, dann kann man Spannungsteiler mit großen Widerständen bauen. Nur darfts du an die dann halt keine anderen Lastwiderstände anschließen. Es geht natürlich auh bei Geräten, wo sich der Lastwiderstand nur beim einschalten ändert, vorrausgesetzt die Geräte sind unempfindlich gegnüber Spannungsschwankungen.

Was Gewicht- und Platzgründe angeht: ein Spannungsteiler hat sicher weniger Gewicht und braucht weniger Platz als ein Trafo, schließlich kann man Widerstände kleiner bauen als Spulen.
Bearbeitet von MrBurns am 12.04.2004, 23:36

NL223

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oke, denken wir mal so durch, du hast 12V und willst eine 5V quelle mit 1A betreiben die ihren widerstand nicht ändert und immer exakt 1A@5V zieht, ein schaltwandler hat sicher einen wirkungsgrad von >75%, ich nimm mal 75%, du hast dann also eine stromaufnahme von etwa 0,55A auf der 12V seite -> also Pin =6,66W und Paus=5W -> eben die 75% wirkungsgrad vom wandler


das ganze nochmal durchgerechnet mit einem "spannungsteiler" der keinen querstrom hat, also der widerstand nach masse ist bereits der lastwiderstand - ich denke du hast vorhin diesen fall gemeint, da sagt halt normal keiner spannungsteiler sondern vorwiderstand dazu... egal jetz -> du hast also 5V am lastwiderstand und 1A stromfluss, du hast uns die ganze zeit schon richtig erklärt dass in einer serienschaltung der strom überall gleich ist, also fließen durch den anderen widerstand auch 1A, und damit aus 12V -> 5V werden muss die spannung dort 7V sein, diese leistung am widerstand oben is ungenützt von der last -> reiner verlust, sind immahin 7W (is schon mehr als der schaltwandler gesamtleistung aufnimmt!!) und die ausgangsleistung is natürlich wieder 5W, also Pin=5W+7W=12W, Paus=5W, macht einen wirkungsgrad von 41,66% UND wenn man jetz einen querstrom fließen lassen würde um den spannungsteiler sozusagen für eine sich ändernde last verwenden zu können wird er noch dramatsich schlechter - geht unter 10% runter, der schaltwandler hingegen bleibt da im großen und ganzen auch wesentlich stabiler als so ein spannungsteiler und der wirkungsgrad liegt extrem weit über dem vom teiler...

man bedenke weiters dass man im PC NT auch aus 320V -> 3,3V macht, da is selbst ohne querstrom der wirkungsgrad schon bei 1,03% unten

es is mir völlig schleierhaft wie du auf die idee kommst ein spannungsteiler würde geringe verluste verursachen ...

MrBurns

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Zitat von NL223
das ganze nochmal durchgerechnet mit einem "spannungsteiler" der keinen querstrom hat, also der widerstand nach masse ist bereits der lastwiderstand - ich denke du hast vorhin diesen fall gemeint, da sagt halt normal keiner spannungsteiler sondern vorwiderstand dazu... egal jetz -> du hast also 5V am lastwiderstand und 1A stromfluss, du hast uns die ganze zeit schon richtig erklärt dass in einer serienschaltung der strom überall gleich ist, also fließen durch den anderen widerstand auch 1A, und damit aus 12V -> 5V werden muss die spannung dort 7V sein, diese leistung am widerstand oben is ungenützt von der last -> reiner verlust, sind immahin 7W (is schon mehr als der schaltwandler gesamtleistung aufnimmt!!) und die ausgangsleistung is natürlich wieder 5W, also Pin=5W+7W=12W, Paus=5W, macht einen wirkungsgrad von 41,66% UND wenn man jetz einen querstrom fließen lassen würde um den spannungsteiler sozusagen für eine sich ändernde last verwenden zu können wird er noch dramatsich schlechter - geht unter 10% runter, der schaltwandler hingegen bleibt da im großen und ganzen auch wesentlich stabiler als so ein spannungsteiler und der wirkungsgrad liegt extrem weit über dem vom teiler...

Du kannst aber sehr sinnvoll einen derartigen Spannungsteiler anschließen, wenn du 2 Lastwiderstände hast, die sich nie ändern:

spannungsteiler3.jpg

NL223

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achso ? -also zwei der widerstände sind lastwiderstände - richtig? (wär jetz top zu wissen welche des sind)

najo egal, auf jedenfall is die leistung die an den anderen beiden umgesezt wird REINER verlust

und ehrlichgesagt kann ich in deiner schaltung keinen nutzen erkennen - sag mal ein beispiel wo du des anwenden möchstest, wo du besseren wirkungsgrad hast als ein schaltregler und vor allem sag dazu was last is oder mach gleich ein zahlenbeispiel, es gibt eigentlich nur unsinnige beispiele wo der wikrungsgrad besser sein kann, zB wenn man mit einem vorwiderstand aus 1000V 999,9V macht ;)

falls du dir denken solltest wiesos dan spannungsteiler und vorwiderstände gibt:

is auch ganz logsich, beispiel ich will bei einem transistor den arbeitspunkt einstellen - wenn ich grad mal 20µA last habe (also zB 0,7V*20µA =14µW und aber einen querstrom von 200µA bei 12V reinschicke (ich was schon dass der strom im teiler dann nciht überall gleich ist, des verschlimemrt den schelchten wirkunggrad aber nur wenn man des berücksichtigt und der effekt is nicht so groß, also vernachläsige ichd es jetz mal gekonnt :) ) hast eine leistung von 12V*200µA=2,4mW --> wirkungsgrad is etwa 0,6% (!!) ABER mit 2,4mW kannst einen schaltwandler nichtmal ohne last betreiben da die regelschaltung schon emhr strom verbraucht - also bei so kleinen leistungen is es ******* egal dass der wirkungsgrad so schlecht is da die leistung trotzdem so klein bleibt dass es mir egal sein kann...

ABER du wirst nie in einer stromversorgung (ausser für kleinst lasten) spannungsteiler finden, und da sich lasten ändern hat man auch ein bauteil "erfunden" des man in einen spannungsteiler einsetzen kann des sich der laständerung anpasst -> Z-Diode

weiters is man auch den weg gegangen und geht in auch heute noch (meiner meinung nach sind damit die saubersten und genausten reglungen möglich) dass man einen sich selbst nachregelnden vorwiderstand eingesezt hat -> 78xx baureihe zB oder der hier vermutlich nicht ganz unbekannte LM317 (der übrigens zur einstellung der soll spannung extern einen spannungsteiler verwendet - liegt wiederum daran dass dort zur einstellung minimale leistungen im spiel sind und der schlechte wirkungsgrad nix ausmacht)

und heutzutage wird überall wo große leistung im spiel is eigentlich ziemlich ohne ausnahme zum schaltwandler gegriffen

MrBurns

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Ich hab mir z.B. gedacht, R3 und R4 sind die Lastwiderstände. Wenn du jetzt R1 und R2 relativ groß im Vergleich zu R3 und R4 wählst, wird zwar die Spannung an den beiden Maschen hauptsächlich durch R3 und R4 bestimmt, aber du kannst mit der Hilfe von R1 und R2 noch kleine Korrekturen machen. Wenn du z.B. hast U=12V, R1=100Ohm, R2=50Ohm, R3=5Ohm, R4=10Ohm, dann würden wenn du nur R3 und R4 im Stromkrei in Serie hast an R3 4V und an R4 8V anbfallen. Mit R1 und R2 wären dann der Gesamtwiderstnd der R1-R3-Masche 1/R13=1/R3+1/R1 => R13=4,7619Ohm und bei der R2-R4-Masche R24=8,3333Ohm. Also würden an R3 und R1 je (4,7619/(4,7619+8,3333))*12V=4,3636V und an R4 und R2 je 7,6363V abfallen. Der Verlust: bei R3 wär er 5/100=5% und bei R4 wär er 10/50=20%, also insgesamt wär der Wirkungsgrad 0,95*0,80=0,76, also 76%.
Bearbeitet von MrBurns am 13.04.2004, 01:00

NL223

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ja nur kann ma des eher selten anwenden, macht man schon... lichterketten zB, nur mit korrekturen is ungewöhnlich da ja jede korrektur wieder verluste mit sich bringt...

MrBurns

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Also ich hab jetzt mein Beispiel so editiert, das zwar die Korrekturen noch etwas keliner sind, dafür sind die Verluste insgesamt nur 24%. Bei noch kelineren Korrekturen wären die Verluste noch geringer.

NL223

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wenn du gar ned korregierst hast nur verbraucher in serie geschaltet - kein spannungsteiler, sobald du kortregierst hast verluste, aber auchd es is kein richtiger spannungsteiler

ausserdem

1) haben deine verbarcuher unterscheidliche massepotentiale was oft zu probleme führt, sehr oft sogar, bei digitalschaltungen is ein zusammenspiel der beiden schaltungen fast unmöglich auf einfachem weg

2) analogschaltungen benötigen oft symmetrsiche spannungen, wie machst des dann ?

3) gehn wir jetz immer davon aus dass die beiden verbarucher miteionder zufällig genau die ausgangspannung benötigen - des wäre aber ein reiner zufall wennd es passiert - wirst zB bei der netzspannung die ja gelcihgerichtet bei rund 320V liegt eher selten haben

4) gehn wir ständig von verbrauchern aus die ihre stromaufnahme nicht ändern, des gibts aber selten - i man glühbirnen leds usw weiter schon, aber gerade unterhaltungselektronische geräte zB schwanken oft stark, ein TV zB ändert je nach bildinhalt seinen verbaruch nciht unwesentlich udn auch die lautstärke vom egrade gespielten ton wirkt sich aus, hifi analagen können ihren strom über 10er potenzen variieren da müsstest also um eine relativ stabile spannung zu erhalten den strom durchn spannungsteiler im ruhezustand der analge zB 200x größer machen, schon toll wenn man an der endstufe 20W und am "netzteil" 8800W verbraucht ;) davon abgesehn dass der Verstärker mit üblichem netzteil an einer normalen 3,6kW steckdose spielend läuft da er nichtmal 1kW verbraucht aber mit spannungsteiler benötigt er schon ohne dass er einen ton von sich gibt starkstrom und heizt wie 3 backrohre...

5) schaltnetzteile mit trafos oder normale trafonetzteile haben eine galvanische trennung, und die is ganz wichtig,
zugegeben, fernseher hatten früher so netzteile wie du mit deinen widerstäönden aufbaun willst in einem gewissen rahemn eingebaut, die wurden halt so gebaut dass die sachen die an so eibnem netzteil hängen wenig leistung brauchen udn alles andere möglichst direkt mit der netzspannung läuft und hatten auch für die größeren leistungen bei hohen spannungen schaltstufen drinnen, keine schaltnetzteile aber auch schon "schalttechnik" - nunja, solche fersneher benötigen halt auch etwa 3 mehr strom als ein gerät heute mit SNT... UND die hatten eben diese galvansiche trennung nciht, man kann ruhig sagen es gab keinen fleck am gerät innen wo nicht lebensgefährliche spannung gegenüber erde drauf war, im printzip hat man sich an jeder massefläche einen schlag holen können - verständlich dass die netztrennung nicht unwichtig ist oder ?

MrBurns

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Ich hab ja nicht behauptet, das Spannungsteiler immer sinnvoll sind, aber in bestimmten Spezialfällen sind sie es schon.


Ach ja, es gibt sicher Verstärker die mehr als 1kW brauchen. Ich hab mal beim Cosmos glaub ich (Cosmos ist in österreich nach Saturn glaub ich die zweitghrößte Elektrohandelskette) einen Verstärker gesehen mit 10000W. Der wird sicher nicht mit 1kW auskommen wenn du ihn mit der maximalen Lautstärke betreibst. Der wird über 10kW brauchen.
Bearbeitet von MrBurns am 13.04.2004, 01:43

smashIt

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Wir haben zwar jetzt das Thema Netzteile und Co ziemlich breitgetreten, aber den wichtigsten Punkt habts vergessen:
Ein Spannungsteiler is (wie die Engländer sagen, und besser kann mans in dem fall nicht ausdrücken) : dirt cheap
Und gerade deswegen werden die Dinger auch heut noch an stelln verbaut wos vom Wirkungsgrad her völlig fehl am Platz sind (hab schon Ladegeräte gesehn die nur aus nem Spannungsteiler bestanden haben)


--------EDIT--------------
Burns, der Verstärker hat sicher keine 10KW. Die aht er höchstens als Impulsleistung, und da wären wir wieder beim Thema Netzteile und ihre Elkos...
Bearbeitet von smashIt am 13.04.2004, 01:48

MrBurns

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Zitat von smashIt
--------EDIT--------------
Burns, der Verstärker hat sicher keine 10KW. Die aht er höchstens als Impulsleistung, und da wären wir wieder beim Thema Netzteile und ihre Elkos...

Also es ist im Katalog gestanden 2x5000W. afaik beziehen sich die Angaben bei Verstärkern immer auf dei Sinusleistung. War auch sauteuer. Das war ca. im Jahr 1995, wie ich das erste mal sowas gesehen hab, ist aber immer wieder gekommen.

Edit: Vielleicht brauch das Ding ja 3-4 Steckdoisen, damit man es nicht mit Starkstrom betreiben muß. Bist du dir Sicher, das eine Steckdose prinzipiell nicht mehr als 3,6kW hergibt? Ich hab nämlich so einen Verteiler mit Überspannungsschutz (ein gutes Modell, nich der billige Schrott vom Baumarkt, hat auch 30€ gekostet). Das funzt angeblich bei bis zu 15kW. Und damit ist nicht die Leistung bei Überspannnung gemeint, bei der es nicht durchbrennt.
Bearbeitet von MrBurns am 13.04.2004, 02:05

TheDevil

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Zitat von MrBurns
(ein gutes Modell, nich der billige Schrott vom Baumarkt, hat auch 30€ gekostet)

:rolleyes: ;)

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Zitat von MrBurns
Ich hab ja nicht behauptet, das Spannungsteiler immer sinnvoll sind, aber in bestimmten Spezialfällen sind sie es schon.


Ach ja, es gibt sicher Verstärker die mehr als 1kW brauchen. Ich hab mal beim Cosmos glaub ich (Cosmos ist in österreich nach Saturn glaub ich die zweitghrößte Elektrohandelskette) einen Verstärker gesehen mit 10000W. Der wird sicher nicht mit 1kW auskommen wenn du ihn mit der maximalen Lautstärke betreibst. Der wird über 10kW brauchen.

der evrstärker in meinem besipiel läuft auf 100V als gegentaktendstufe und hat daher sicher keine 10kW ;)

ausserdem würde ein 10kW verstärker aus einem spannungsteiler versirgt halt einige MW verbrauchen - ändert am beispiel nix ;)

MrBurns

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Zitat von NL223
der evrstärker in meinem besipiel läuft auf 100V als gegentaktendstufe und hat daher sicher keine 10kW ;)

ausserdem würde ein 10kW verstärker aus einem spannungsteiler versirgt halt einige MW verbrauchen - ändert am beispiel nix ;)

Ich wollte nur klar machen, das es auch Verstärker gibt, die mehgr als 1kW brauchen.

Nur eins ist mir nicht klar: wenn PC-Netzteile mit Transformatoren funktionieren, wieso wird dann der Strom schon mit 230V gleichgerichtet und mit riesigen Kondensatoren geglättet, wenn die Transofromatoren erst recht wieder Wechselstrom brauchen? Ich mein, wenn die Netzteile wirklich Trafos verwenden, dann wird der Strom zuerst gleichgerichtet und geglättet, dann wieder zu Wechselstrom gemacht und anschließend wieder gleichgerichtet und geglättet. Was soll der Sinn dieser Vorgehensweise sein?
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