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Einschaltstrombegrenzung für Ringkerntrafos

Im Einschaltmoment hat der Transformator oder eine Spule allgemein noch kein Magnetfeld aufgebaut. Somit ist auch kein nennenswerter Blindwiderstand vorhanden. Der ohmsche Widerstand des Kupferdrahtes der primären Wicklung ist hingegen sehr klein. In der Regel hat er weniger als 0,5 Ohm. Das heißt, im Einschaltmoment stellt die primäre Wicklung quasi einen Kurzschluss am 230V-Netz dar und löst somit die Haussicherung aus.


Den Kurzschluss verhindert man mit einem vorgeschalteten Heißleiter von einigen Ohm. Sobald das Magnetfeld aufgebaut ist steht dem 230V-Netz auch ein nennenswerter Blindwiderstand entgegen. Der ohmsche Widerstand des Heißleiters kann dann wieder entfallen. Im einfachsten Falle wird dazu, mit einem Relaiskontakt, der Heißleiter kurzgeschlossen.

Der Stromlaufplan

Der Spannungswert des Relais richtet sich nach der Spannungsversorgung der Geräteschaltung. Um den Bauteileaufwand für die Einschaltstrombegrenzerschaltung möglichst gering zu halten wird lediglich die induzierte, sekundäre Trafospannung mit dem Komparator TLC393 auf ein Vorhandensein der Trafospannung überprüft. Er kann mit bis zu 18V betrieben werden.


Am Ausgang des Komparators ist das Gate eines MOSFET (hier: IRLZ24N) angeschlossen. Damit wird die Drain/ Source-Strecke ein- bzw. ausgeschaltet. Ein 1kΩ-Schutzwiderstand am Gateanschluss verhindert ein wildes Oszillieren der Drain/ Source-Strecke, das bei der Schwelle von nicht leitend auf leitend und umgekehrt entstehen kann. Ein Kondensator von 680nF bildet mit einem 100kΩ-Widerstand ein Zeitglied mit einer Zeitkonstante, die mindestens so groß sein muss wie die zeitliche Ausdehnung einer 50Hz-Sinuswelle lang ist, also müssen 20ms überbrückt werden.


Für die Größe der Stromstärke zur Trafospannungsprüfung orientierte ich mich nach den Stromwert, den  mein Funktionsgenerator bei einer Prüfspannung von etwa 1V~ entstehen läßt, nämlich 60µA~.

Quelle: eigene

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