Spannungsarten
Übersicht über die im Modellbahnbereich vorkommenden
Spannungsarten.
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AC - Wechselspannung (Alternating Current)
Wechselspannung ändert periodisch ihre
Richtung - d.h. einen Moment ist sie positiv, dann wiederum
negativ. Sie kann entweder direkt von Transformatoren entnommen
werden oder durch wechselrichten von Gleichspannung erzeugt
werden. Im Modellbahnbereich kommen vor allem zwei Arten von
Wechselspannung vor:
Sinusförmige Wechselspannung
Liegt am Ausgang von Transformatoren an (auch wenn
diese z.B. mit einem rechteckförmigen Signal am Eingang belegt
werden). Sie wird zur Steuerung von Magnetartikel, zur Beleuchtung
u. ä. verwendet. Sie lässt sich mit Gleichrichterschaltungen
in pulsierende Gleichspannung wandeln.
Rechteckförmige Wechselspannung
Wird bei Digitalsteuerungen als Gleisspannung
verwendet (wobei die "Rechtecke" je nach Anordnung, Länge
und Pausen die digitalen Informationen beinhalten) und kann natürlich
auch mit Gleichrichterschaltungen in Gleichspannung gewandelt werden,
wobei hier eine geglättete Gleichspannung entsteht.
DC - Gleichspannung (Direct Current)
Zeichnet sich durch immer gleichbleibende
Polarität aus. Auch hier unterscheiden wir zwischen zwei
Unterarten:
Pulsierende Gleichspannung
Sie ändert zwar nicht ihre Polarisation,
allerdings ändert sich die Spannungshöhe. Diese Form liegt
bei Gleichrichterschaltungen ohne Glättung (z. B. durch einen
Kondensator) vor - auch bei den normalen Transformatoren liegt ein
solch pulsierendes Signal am Ausgang an. Die effektive Spannung hängt
von der Amplitudenhöhe ab.
Eine weitere Form der pulsierenden Gleichspannung
ist die rechteckförmige Gleichspannung, wie sie bei sogenannten
elektronischen Fahrpulten erzeugt wird. Dabei wird eine Gleichspannung
mit fixer Größe periodisch ein- und ausgeschaltet, wobei
das Verhältnis zwischen Ein- und Ausschaltzeit die effektive
Gleichspannung (Ud) bestimmt (entspricht dem arithmetischem
Mittelwert, welcher z.B. Ausschlaggebend für die Drehzahl eines
Motors ist) - Prinzip der Pulsweiten- und Pulsbreitenmodulation.
Geglättete Gleichspannung
Eine geglättete Gleichspannung zeichnet sich durch konstante (oder nahezu
konstanter) Spannungshöhe und -richtung aus. Sie wird durch Gleichrichtung
mit nachgeschalteten Glättungselementen (Kapazität, Induktivität)
erreicht. Auch Batterien, Solarzellen etc. liefern eine konstante
Gleichspannung.
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