Netzteil-Glättung (Ripple/C)

Restwelligkeit ΔU, benötigtes C, Laststrom und Frequenz berechnen

Berechnung
Kurz-Einweisung

Nach Gleichrichtern entsteht eine Restwelligkeit, die von Laststrom, Kapazität und Ripple-Frequenz abhängt. Größere Lasten oder kleinere Kapazitäten erhöhen ΔU.

Der Rechner hilft bei der schnellen Vorabschätzung für Netzteil-Auslegung und passt direkt zu den vorhandenen Gleichrichterseiten.

Auslegungsschema (vereinfacht):
1) Laststrom und erlaubte Restwelligkeit festlegen
2) Gleichrichtertyp (Einweg/Vollweg) wählen
3) C berechnen und nächstgrößeren Standardwert wählen
Formeln (MathJax)
\[\Delta U \approx \frac{I_{load}}{C\,f_{ripple}}\]
\[C = \frac{I_{load}}{\Delta U\,f_{ripple}}\]
\[I_{load}=\Delta U\,C\,f_{ripple}\]
\[f_{ripple}=f\;(Einweg),\quad f_{ripple}=2f\;(Vollweg)\]
Legende
  • \(\Delta U\): Restwelligkeit [Vpp]
  • \(I_{load}\): Laststrom [A]
  • \(C\): Glättkapazität [F]
  • \(f\): Netzfrequenz [Hz]
  • \(f_{ripple}\): Frequenz der Ladeimpulse [Hz]


Beispiele
Beispiel 1 (Vollweg): \(I=1{,}5\,A\), \(C=4700\,\mu F\), \(f=50\,Hz\) ⇒ \(f_{ripple}=100\,Hz\), \(\Delta U\approx3{,}19\,Vpp\).
Beispiel 2: Gewünschte \(\Delta U=2\,Vpp\), \(I=1{,}5\,A\), Vollweg \(100\,Hz\) ⇒ \(C\approx7500\,\mu F\).
Ausführliche Beschreibung & Zusammenfassung

Die Ripple-Abschätzung mit Kondensatornetzteil gilt als praxisnahes Erstmodell bei linearen Netzteilen mit Gleichrichter und Ladeelko. Für höhere Genauigkeit sind ESR, Trafoinnenwiderstand, Diodenverluste und Lastdynamik ergänzend zu betrachten.

Besonders bei höheren Lastströmen oder engen Ripple-Vorgaben kann eine deutlich größere Kapazität oder ein anderes Netzteilkonzept erforderlich sein.

Zusammenfassung
  • Berechnet ΔU, C oder I je nach Auslegungsfrage
  • Berücksichtigt Einweg-/Vollweg-Gleichrichtung über Ripple-Frequenz
  • Direkt nutzbar für schnelle Netzteil-Vorabschätzung

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