| Author |
 Topic  |
|
|
gongken
Member
539 Posts |
 Posted - 2005/01/10 : 11:09:48
|
Jag har frågat förrut angående hur man dimensionerar kretskortsbanornas bredd med tanke på värmeutveckling etc. Jag fick då svar att man kan kolla detta i ELFA:s hjälpsidor där det mycket riktigt finns tabeller för detta.
En sak förstår jag inte dock...
Det står bara hur mycket ström (A) som man kan skicka genom vid en viss ledningsbredd för att inte överskrida en viss temperatur.
Är det verkligen bara strömmen som spelar roll? Blir det samma värmeutveckling om man skickar genom 5A 12V som om man skickade 5A 220V???
Kan någon vänligen förklara detta för det låter konstigt i mina öron...
Andreas |
En vit Volvo svänger in på Ringvägen. |
|
|
Hjelm
Member
553 Posts |
Posted - 2005/01/10 : 13:23:10
|
För en given bredd så har du en given resistans per längdenhet. Detta ger med strömmen effektutvecklingen per längdenhet, och även spänningen.
För att du skall få 220 volt över en ledning som kan leda 5A måste den vara 18.3 ggr längre än en ledning som kan hantera 5A 12V. Det är alltså spänningen över kopparbanan som bestämmer den totala effektutvecklingen för en given ström. Detta torde vara ointressant då du knappast lär försöka göra av med all effekt i kopparbanan, den lär bli lång i sådana fall.
Känns inte som jag fick till förklaringen. Men glöm spänningen när du dimensionerar kopparbanan, Spänningen skall ju gå åt i något annat inte kopparn. |
Hjelm |
Edited by - Hjelm on 2005/01/10 13:23:39 |
 |
|
|
peranders
Member
2456 Posts |
Posted - 2005/01/10 : 13:25:02
|
Effekten är lika med strömmen i kvadrat gånger resistansen. Inget mer, inget mindre.
Det som driver strömmen frammåt är spänningfallet i ledaren, säg del av en volt kanske.
5 ampere i en 12-voltskrets skapar lika mycker värme i kablaget som 3000 volt och 5 ampere! |
/Per-Anders eller P-A |
|
|
|
gongken
Member
539 Posts |
Posted - 2005/01/10 : 13:47:03
|
Fattar... nästan...
inte varför, men fattar att spänningen har inget med värmeutvecklingen att göra, bara strömmen och resistansen...
Tackar! |
En vit Volvo svänger in på Ringvägen. |
|
|
|
CarrotMan
Member
198 Posts |
|
|
peranders
Member
2456 Posts |
Posted - 2005/01/10 : 13:48:32
|
Tänk dig att kabeln eller ledaren i kretskortet är ett motstånd på ett antal milliohm.
Ursäkta, vill inte vara nedlåtande men detta lärde jag mig i fysiken på högstadiet, men det är klart att koppling till verkligheten kanske var svår som så mycket annat i skolan, att omsätta teori till praktik. |
/Per-Anders eller P-A |
Edited by - peranders on 2005/01/10 13:50:46 |
|
|
|
gongken
Member
539 Posts |
Posted - 2005/01/12 : 14:13:37
|
peranders: Du har rätt eftersom du är konstruktör i industrielektronik, det är antagligen därför du också har svårt att förstå de som inte kan så mycket som du och även har svårigheter att förklara på ett för lekmannen begripligt vis. Det är något man förlorar på kuppen... En läskunnig kan t.ex prova att titta på en text och försöka att inte förstå den text de ser...
Jag förstår då vidare inte varför man specar hur många watt ett motstånd tål, t.ex 0,25W för ett ordinärt metallfilmsmotstånd. Varför anger man då inte bara ampere? Ber om ursäkt att jag då sov på fysiklektionen, var inte intresserad då, är det nu.
Andreas |
En vit Volvo svänger in på Ringvägen. |
|
|
|
anders
Member
168 Posts |
Posted - 2005/01/12 : 14:44:04
|
Jag tror att du tänker lite för mycket. Om du har ett motstånd med resistansen R så kan du beräkna effektutvecklingen över det motståndet med:
P=R*I*I, eller P=U*U/R (ekvivalenta, U=R*I)
I är strömmen som går genom motståndet, U är spänningen över motståndet.
Så för ett motstånd med resistans R spelar det egentligen ingen roll om man specar maxeffekt, maxström eller maxspänning. Däremot så är det mycket smidigare att speca maxeffekten, för motstånd med olika resistans med med samma maxeffekt görs ungefär lika stora och dyra. |
|
|
|
peranders
Member
2456 Posts |
Posted - 2005/01/12 : 14:49:54
|
Jo, effekt är en ganska central parameter och dessutom är det ju enklare att säga 0,25W för alla motstånd av en viss typ oberoende av resistans. För övrigt tål 0,25 wattare faktiskt 0,6 watt! om du menar samma storlek som kolmotstånd.
Har du problem med ohms's lag surfa då in till ELFA och ladda hem deras faktasidor
http://www.elfa.se/se/fakta.pdf kolla sida 43. Klipp ut Ohms lag cirkeln. Det har jag gjort utan att skämmas!
Apropå fysiken, nu kanske du är mer motiverad att lära dig :-) för det är baskunskaper från högstadiet. Det är dock alltid lättare att lära sig om målet är tydligare och inte "varför ska jag kunna det här" typ. Jag uppmanar dig dock att verkligen plugga in eller banka in Ohms lag. Utan denna kunskap så blir det ganska jobigt om man sysslar med någon form av el.
Låt dig dock inte nedlås av min någon okänsliga kommentar utan fråga när du undrar. Det skadar dock inte att försöka ta reda lite på egen hand också. Har du kollat i Elfas faktasidor? Om inte, gör det. |
/Per-Anders eller P-A |
|
|
|
peranders
Member
2456 Posts |
Posted - 2005/01/12 : 15:21:58
|
| gongken, vad tänkte du göra eftersom en kretskortsfråga kom upp? |
/Per-Anders eller P-A |
|
|
|
gongken
Member
539 Posts |
Posted - 2005/01/12 : 15:29:31
|
Ska plugga på det hela lite mera... Är relativt förtrogen med ohms lag, jag tror bara att jag har låst mig i skallen på nåt sätt... Börjar plugga el på måndag, då blir det nog ändring :-)
Andreas |
En vit Volvo svänger in på Ringvägen. |
|
|
|
peranders
Member
2456 Posts |
Posted - 2005/01/12 : 16:36:56
|
Tänk så här: Alla ledare är motstånd som ligger i serie med lasten. 17,2 mohm per kvadratmillimeter och meter om det är koppar.
100 mm lång och 1,23 mm bred ledare i 35 um koppar blir alltså:
R = rå*l /(b* t) = 1,72E-8*0,1/(0,00123*0,0000035) = 33,95 mohm
5 ampere utvecklar 5*5*33,95E-3 = 0,9988 watt i en sådan ledare |
/Per-Anders eller P-A |
Edited by - peranders on 2005/01/12 16:39:02 |
|
|
|
gongken
Member
539 Posts |
Posted - 2005/01/20 : 21:41:17
|
Hej igen!
OK... Jag har byggt ihop en enkel mjukstartskrets från Aoe till en 500VA toroid i ett förstärkarbygge. Eftersom hela förstärkaren kommer att ta sin ström via kretskortet så undrade jag hur man bör dimensionera kretskortsbanorna för att undvika för stor värmeutveckling...
Jag accepterar utan omsvep formeln för att räkna ut effekten över motståndet, dvs kopparbanan: P=I*I*R.
Jag har läst på så mkt som att man t.ex transformerar upp spänningen till 40kV när man distrubuerar el till oss abonenter för att just få ner strömmen och på så vis kunna använda klenare kabel.
Det jag inte förstår är vilken effekt man räknar ut med följande vedertagna formel, nämligen P=U*I. Här spelar ju spänningen en vesäntlig roll i effektens storlek. Vad skiljer effekterna åt? Varför är spänningen vesäntlig i ena fallet och helt ovesäntlig i det andra? Svaret är säkert enkelt men jag förmår inte med mina nuvarande kunskaper grunna ut det själv...
Min lärare i ellära kunde faktiskt inte svara mig!!! Han menade benhårt att spänningen visst spelade roll...
Dagen efter ändrade han sig när jag visade i en faktabok om distrubutionsnätet som jag nämde tidigare, men han kunde inte förklara varför...
Vill nån på ett begripligt sätt göra det så är jag tacksam.
Andreas
|
En vit Volvo svänger in på Ringvägen. |
|
|
|
UrSv
Member
2786 Posts |
Posted - 2005/01/20 : 22:38:22
|
Formeln P=U*I gäller ju nästan allt. Du måste bara komma på att det är olika spänningar och strömmar det handlar om. Effekten i din kretskortsbana är strömmen genom den * spänningsfallet över densamma. Detta oberoende av vad det blir för spänning över lasten i kretskortsbanans ände. Sedan finns ju naturligtvis den inmatade inspänningen gånger strömmen vilket då innefattar både effektutvecklingen i kretskortsbanan OCH lasten. Effekten i lasten är sedan spänningen över lasten gånger strömmen.
Exempel:
Havrida kvarn är en last på elnätet som behöver 100 A och får sin matning från en station med 230 V. Från transformatorstationen går det kabel med resistansen 0.05 Ohm. Effekten i kabeln blir då P=I*I*R = 100*100*0.05 = 500 W. Effekten i lasten (Havrida Kvarn) blir P = U*I = 230*100 = 23000 W (spänningsfallet i ledaren skall nu egentligen dras ifrån dvs U=R*I=0.05*100 = 5 V dvs kvarnen får bara 225 V ut dvs P=U*I = 225 * 100 = 22500 W faktisk effekt)). Om nu Havrida Kvarn får en jätteorder på mjöl till semlor behöver de starta den gamla kvarnen från 1863 som fortfarande används vid festliga tillfällen. Den drar 50 A utöver det som den nya drar. Detta betyder att lasten nu är 150 A vilket i sin tur betyder att effekten i ledaren till kvarnen är P=R*I = 150 * 0.05 = 750 W. Effekten som används av kvarnen är nu P = U*I = 230 * 150 = 34500 W (spänningsfallet i ledaren skall även här egentligen räknas bort och blir U = R*I = 0.05*150 = 7.5 V givandes (230-7.5)*150 = 33375 W faktisk effekt). Noterad dock att spänningen från trafon fortfarande är samma dvs 230 V och här alltså inte har "någon" betydelse.
Oklart?
För övrigt:
Om din fysiklärare tvekar på de här grejorna kan man ju undra om han inte skulle fortsatt med honungsodling istället. |
Edited by - UrSv on 2005/01/20 22:41:57 |
|
|
|
gongken
Member
539 Posts |
Posted - 2005/01/21 : 05:39:52
|
Hajjar bättre nu!
Skuller du vilja för att förtydliga ännu mer förklara med samma härliga exempel!! vad som händer om spänningen skulle öka till 2000V eftersom ryssarna invaderar och i och med detta höjer spänningsstandarnen...?
Andreas |
En vit Volvo svänger in på Ringvägen. |
|
|
|
silvervarg
Member
652 Posts |
Posted - 2005/01/21 : 09:50:27
|
Om de höjer spänningen till 2000V så säger det kapoff i båda kvarnarnas motorer (eller forhoppningsvis så går säkringarna) och så har vi avbrott i ledningarna. Eftersom det är avbrott så flyter ingen ström alls. Enkelt va?
En sak är ju att räkna ut effekten som bränns upp i kretskortsbanan, frågan är ju sedan vad man vill använda den siffra till. Det är oftast inte så intressant hur mycket effekt man förlorar i kretskortsbanan/ledningen (om vi inte pratar kraftbolagsledningar etc). För mer normala fall så vill man se till att ledningen inte blir för varm, så då behöver du även titta på hur mycket värme ledningen kan avge.
Så, antag att du vet strömmen som skall gå genom kretskortsbanan (t.ex. 5A) och du vet tjockleken på kretskortsbanan (t.ex. 35uM). Nu bestämmer du hur mycket varmare än omgivningen som kretskortsbanan får bli (t.ex. 10 C). Nu behöver du ju inte räkna så mycket, utan tar istället Elfas faktablad slår upp sidan 19 och läser av svaret i rätt tabell. Dvs ledningsbredd 4mm räcker med lite marginal.
|
|
|
|
UrSv
Member
2786 Posts |
Posted - 2005/01/21 : 10:27:33
|
När ryssen kommer och höjer spänningsstandarden ringer Havrida Kvarns nuvarande entrepenör Kajsa-Lisa till sin gammelfarfar Enok vars farfars far startade kvarnen 1861 (och dessutom är den som är skyldig till att säkringarna i säkringsskåpet är förbikopplade med en gammal grep då säkringarna som fanns i Barkeryds lanthandel under 1860-talet var riktigt dåliga och dessutom ganska dyra och svåra att få hem i tid). Enok minns att bonden Efraims son Pers kor alltid mjölkat dåligt för att det är så kallt i hagen bakom ladugården och därför alltid lidit av spenfrost. Enok råder därför Kajsa-Lisa att sälja lite effekt till Per vilket han gärna köper och de kopplar därför in elstängslet runt Pers hage i serie med kvarnens last. Som genom ett hoppsan har elstängslet två slingor där den ena är på 11.8 Ohm och den andra på 5.9 Ohm. När Kajsa-Lisa kör kvarnen som vanligt kopplar hon och Per in båda slingorna i serie vilket ger resistansen 17.7 Ohm. Om strömmen som kvarnen nu fortfarande drar (vilket man ju inte riktigt kanske hade vetat eftersom man inte visste hur mycket skulle försvinna i Pers stängsel) 100 A ger det ett spänningsfall på U= R*I = 17.7*100=1770 V vilket ger Kajs-Lisa precis 230 V för kvarnens motorer och hon får alltså fortfarande samma matning som hon hade innan. Skulle det bli semmelfest igen kopplar Kajsa-Lisa helt enkelt bort den lilla slingan och spänningsfallet i stängslet blir då U=R*I=11.8*150=1770 V vilket fortfarande ger Kajsa-Lisa precis den matning hon behöver. Om inte Per nu inte funnits som lösning hade Kajsa-Lisa, i egenskap av egenföretagare och ensam anställd, inte behövt sälja kvarnen ca 9 månader senare (Per och Kajsa-Lisa spenderade alltför lång tid i transformatorrummet när de kopplade om) då hon var tvungen att vara hemma en tid. Dock, var Kajsa-Lisas kvarns motor var helt linjär i förhållande till inspänning och dessutom av den gamla goda tidens kvalitet och därför var godkänd för spänningar upp till 3000 V. Den ursprungliga lastresistansen sett från kraftbolagets sida var för motorn R=U/I=230/100=2.3 Ohm och med den gamla kvarnen inkopplad var den R=U/I=230/150= 1.53 Ohm. I och med anländadet av ryssen hade i detta fall effekten som kvarnen dragigt (inklusive effektutveckling i kabeln) varit P=U*U/R=2000*2000/2.3= 1.74 MW respektive P=2000*2000/1.53 = 2.61 MW. Dock hade ju kvarnen gått mycket fortare och Kajsa-Lisa hade med allra största säkerhet varit tvungen att sälja kvarnen för att hon blivit utbränd så i slutänden blev det rätt bra ändå.
Där är möjligt att det vart lite mycket text i detta inlägg. |
Edited by - UrSv on 2005/01/21 10:38:13 |
|
|
|
gongken
Member
539 Posts |
Posted - 2005/01/21 : 19:53:42
|
Men när elsäkerhetsverket gör en flygande besiktning på Pers servisledning gör de den fasansfulla upptäkten att kajsalisa skarvat på 0,75kvadratare utan halogeniserat ytterhölje och via denna satt upp en egen liten nätstation med tillhörande distrubutionsnät till bönderna i trakten. Det kajsalisa inte tänkte på var att när ryssarna höjde spänningen var hon ju tvungen att öka den totala lasten för att få bibehållen strömstyrka i kretsen... Detta ledde till att göga-jöhans lada fattade eld pga överhettning i PEN-ledaren som satt bultad över ryggen på en struts med huvudet nedstucket i jorden. ELJO, SIS och IEC drog ut i skvadroner för att söka vedergällning. Per och kajsalisa var tvungna att snabbt som attans uppgradera till TN-S och installera PELV i nättagget till kvarnen. Dessa åtgärder räckte tyvärr inte utan kajsalisa strök med i en ljusbåge när hon i ett desperat försök att rymma undan el-milisen fick en kartong knivsäkringar i ryggen. Pär tappade fattningen, gjorde en felaktig deltakoppling och bytte till mindre passdelar i ställverket. Helt förgäves dock eftersom den skenbara effekten skapade en stående våg som accelererade i HF-reaktorn och kvarnen flög i luften.
Tänk om hon bara hade tittat på sidan 19 i ELFA:s faktasidor... |
En vit Volvo svänger in på Ringvägen. |
|
|
|
TNT
Member
204 Posts |
Posted - 2005/01/21 : 20:32:06
|
Är de nån mer an jag som undrar hur det gick för Enok? :-)
Detta ver något asv det mest underhållande jag nånsin läst på HF. Ursv - du kan ju bli författare i nästa liv!
/ |
Jag postar, alltså finns jag |
|
|
|
PaleRider
Member
51 Posts |
Posted - 2005/01/22 : 05:41:56
|
Et par tips? Det absolut viktigaste med en forsterkare er tilrekligt tjokka strømbanor. Alt från net-kabel, spesielt trafoens sekundærsida grunnad legre spenning och vidare strømbanor ut. Blir det gjort såhær får du en snabb ock ursterk sak som inte behøver nån vidare kondensatorhjelp før att andas.
- om du i tillegg kommer i håg min "signatur" er du på veg!
Mvh- RS |
Såvel intern som extern høgtalarkabling samt passiva delningsfiltre er att rekna som forlengning av forstarkares strømbanor ock skal dimenisioneras derefter.. |
|
|
|
peranders
Member
2456 Posts |
Posted - 2005/01/22 : 09:42:51
|
Gongken, för att återgå tll affärerna, hur mycket ström kan du som mest få i din konstruktion?
100 mil /35 um klarar 20 A utan att brinna av men vid cirka 30 A är det klippt! För dina kraftbanor rekommenderar jag 150-200 mil i bredd om du kör med 35 um laminat. Tar du 70 um klarar du dig med smalare.
(mil = 1/1000 tum)
... och sen... säkringar! Många DIY:are tycks antingen glömma detta eller så tycker de att de låter illa och av den anledningen utelämnar dessa. I det sammanhnget gäller det att välja bra kvalitet på säkringshållarna med bra fjädrar. De hållare jag använder är bra och fungerar bra i industrimiljö. De finns på ELFA.
Bild här:
http://home5.swipnet.se/~w-50674/hifi_pics/hifi_100pr/qrp02r0_topview.jpg |
/Per-Anders eller P-A |
|
|
|
gongken
Member
539 Posts |
Posted - 2005/01/22 : 15:27:10
|
peranders: Då klarar jag mig ledigt... Jag har använt ett 105um laminat och har använt mig av 6mm ledningsbredd. Förstärkaren i fråga består av 3st UcD180 och matas av en 500VA 2*33V trafo. Tänker jag rätt om jag då påstår att den kan förbruka följande ström: 180*3=540W, 540/230=2,35 (P/U=I). Kan jag med denna uträkning använda mig av en 3A säkring på primärsidan?
Hur beräknar jag sekundärsäkringarna? Hälften av primären?
Jag använder de säkringshållarna som du visar på din bild.
Andreas |
En vit Volvo svänger in på Ringvägen. |
|
|
| |
Topic |
|
All Forums
Teknik och DIY
New Topic
Topic Locked
Printer Friendly