Stromverhältnis AC zu DC

[lumilux]

Hallo,

bei einem einfachen Experiment mit einem Brückengleichrichter ist mir folgendes aufgefallen.
Der AC-Strom ist ca. um den Faktor 1,12 mal höher, als der Strom auf der DC-Seite des Brückengleichrichters.

Versuchsanordnung: AC-Quelle - Vorwiderstand - Amperemeter (AC) - Brückengleichrichter - Amperemeter (DC) - Lastwiderstand.

Das Ergebnis konnte ich im praktischen Versuch sowohl auch im Simulationsprogramm Multisim nachweisen.
Jetzt meine Frage: Wie kann man diesen Faktor erklären? (Ein Faktor von 1,41, also Wurzel 2, würde mir einleuchten)

Gruss lumilux

[Thunderbolt]

evtl. misst das DC-Amperemeter mist, weil der Strom einen AC-Anteil hat, ist ja pulsierende Gleichspannung und kein richtiges DC

[lumilux]

evtl. misst das DC-Amperemeter mist, weil der Strom einen AC-Anteil hat, ist ja pulsierende Gleichspannung und kein richtiges DC

genau das habe ich auch vermutet, aber mit großen Glättungselko kommt man zum gleichen Messergebnis.

[Prof. Radon]

Geh mal über die Energieerhaltung ran:
Wenn du vor dem Gleichrichter 12 VAC mit 1 AAC hast sind das 12 W.
Nach dem Gleichrichter muss irgendwas kleiner als 12 W herauskommen.
Üblicherweise, weil Spannung über den Dioden abfällt - Strom ist eigentlich überall konstant in so einer Schaltung. Arbeitest du vielleicht mit komischen Werten, so dass die Kapazitäten der Dioden mit reinspielen?

Auch: sprichst du vom Spitzenwert, Gleichrichtwert oder Mittelwert?
Faktor 1,12 klingt irgendwie nach Gleichrichtwert. Glaube der lag noch irgendwo zwischen Spitzenwert und Effektivwert.

[lumilux]

Geh mal über die Energieerhaltung ran:
Wenn du vor dem Gleichrichter 12 VAC mit 1 AAC hast sind das 12 W.
Nach dem Gleichrichter muss irgendwas kleiner als 12 W herauskommen.
Üblicherweise, weil Spannung über den Dioden abfällt - Strom ist eigentlich überall konstant in so einer Schaltung. Arbeitest du vielleicht mit komischen Werten, so dass die Kapazitäten der Dioden mit reinspielen?

Auch: sprichst du vom Spitzenwert, Gleichrichtwert oder Mittelwert?
Faktor 1,12 klingt irgendwie nach Gleichrichtwert. Glaube der lag noch irgendwo zwischen Spitzenwert und Effektivwert.

Bei der Berechnung und dem Test eines kapazitiven Netzteils ist mir dieser Faktor aufgefallen.

Wenn ich vor dem Gleichrichter eine Spannung von 12VAC und einen Strom von 1A habe, entspricht dies einer Leistung von 12W (alles Mittelwerte).
Auf der Gleichspannungsseite am Glättungskondensator habe ich theoretisch dann eine Spannung von 17VDC (12V x 1,41). Wenn ich praktische Werte annehme, dann muß ich für den Brückengleichrichter nochmal ca. 2V abziehen. Also muß ich auf der DC-Seite mit ca. 15V rechnen, dies würde bei einer Eingangsleistung von 12W einen Strom von 0,8A entsprechen. Verhältnis 1,25. Da in meiner Schaltung auf der DC-Seite nur 4VDC, anliegen gehen wahrscheinlich die Spannungsverluste am Brückengleichrichter noch stärker ein, so dass sich das Verhältnis auf 1,12 verschiebt.

Vielen Dank für den Denkanstoß

[Multi-kv]

Ich hatte vor Jahren mal ein ähnliches Problem, als ich ca. 30 A durch einen Brückengleichrichter gejagt habe (der Thread muß ziemlich alt sein, finde ich nicht mehr).
Bei hohen Strömen gehen an den Brückengleichrichtern (diese quadratischen Kästchen mit den 4 Beinchen zum Aufstecken von Kabelschuhen) durchaus über 3V 'verloren' (fallen über den Dioden und den schlechten Kontakten über die Kabelschuhe ab) - so daß die Spannung auf der DC-Seite deutlich unter den theoret. Wert von in deinem Fall 17 V liegen sollte. Durch das starke Pulsieren - hoher Strom beim Aufladen der Elkos in der Scheitelphase, Abfall auf Nahe Null beim Nulldurchgang und starker Entladestrom nach dem Scheitel - gibt es einen hohen CREST-Faktor, den die meisten DMM nicht korrekt verarbeiten können. Dazu müßtest Du mal im Manual deines Instruments nachsehen, bei den besseren ist der max. erlaubte Crest-Faktor angegeben - ich schätze der wird hier überschritten. Wenn Du den Strom mit einem 2-Kanal Oszilloskop über 2 Shunts mißt, wird er in jedem Moment auf beiden Seiten genau gleich sein, bzw. durch den Elko wird das natürlich verschoben (der Strom auf der AC-Seite eilt dann voraus beim Aufladen und am Scheitelpunkt der Elko-Spannung müßte der Strom auf der DC-Seite am höchsten sein) - oder so ungefähr... nee - das war Strom und Spannung, der Strom eilt der Spannung voraus

Habe den alten Fred wieder gefunden:
viewtopic.php?p=272537&hilit=Crest+Faktor#p272537
hier wird es ganz gut erklärt!

[lumilux]

Vielen Dank.
Ein hoher CREST-Faktor ist bei der AC-Strommessung vorhanden (Ladespitzen Elkes, Kennlinien Dioden). Aus diesem Grund habe ich alle weiteren Versuche im Simulationsprogramm Multisim von NI vorgenommen (Profi-Version). In der Simulation waren die Messwerte gleich meiner gemessenen Werte. Hier ein Bild der Simulation.

[Thunderbolt]

Versuchsanordnung: AC-Quelle - Vorwiderstand - Amperemeter (AC) - Brückengleichrichter - Amperemeter (DC) - Lastwiderstand.

Da war aber nicht die Rede von einem Glättungskondensator
Dann ist es ja logisch, dass der Strom vor dem Elko einen hohen Crest-Faktor hat