Hallo

Ich schreib mal was über Transformatoren. So kann ein Trafo aussehen.
Der 4 Eckige Metallring ist aus Trafoblech gefertigt und vernietet.
Die Wicklung auf der Eingangsseite nennt man Primärwicklung, die der Ausgangsseite, Sekundärwicklung.
Trafos werden nach der Fertigung in ein Lackbad getaucht, das ist eine Isolation.
Trafo..jpg
Trafos sind etwas einfälltig, im Leerlauf, d.h. ohne Last ist die Spannung gerne 20% höher als die Nennspannung, au weia, wenn da Leds dran sind, werden die armen Dinger ganz schön strapaziert. Aber man kann ja nicht anders. Kaum schaltet man die Last dazu, fällt die Spannung in den Nennbereich (+/- 5%). Belastet man den Trafo mehr und mehr fällt die Spannung sukzessive ab.
Da die Arbeit aber verrichtet werden will steigt der Strom an, im Kurzschluss liefert ein Trafo locker das 5+ fache des Nennstroms.

Ohne Schmelzsicherung oder Leitungsschutschalter (LS) gibt’s 100%ig einen Kabelbrand !!!

Trafo U x I 001..jpg

Unten siehst du die Wechselspannung mit einem Kathodenstrahloszilloskop gemessen aus. http://de.wikipedia.org/wiki/Oszilloskop
Du siehst die geschwungenen Linien, das sind die Amplituden. Die Positive und darunter die negative Halbwelle. Unsere Netzspannung hat 50 solcher Amplituden in der Sekunde, das nennt sich Frequenz die Bezeichnung dafür ist Hertz das Formelzeichen ist f.

Hier ist auch ersichtlich wieso man LED nicht an Wechselspannung anschliessen soll. In der Phase der Positiven Halbwelle leuchtet die LED, aber in der Negativen Phase leuchtet die LED nicht.
Die Lichtausbeute einer LED schrumpft so auf 50% gegenüber an Gleichspannung.
Wechselspannung &#65.jpg

Richten wir das Augenmerk auf die Bezeichnung Us =scheitel und Ueff = effektiv
Bei Wechselspannung reden wir eigentlich von einer Scheitelspannung (Us) diese Spannung ist 1,414 x höher als die Effektive Spannung (Ueff) die Gleichgerichtete Spannung.

Wenn du einen Gleichrichter an Wechselspannung anschliesst passiert folgendes.
Die untere Amplitude wird nach oben gefaltet. Aus einer Negativen Halbwelle wird eine Positive gemacht. Aber zwischen den beiden Halbwellen ist noch immer viel Luft
Wechselspannung &#71.jpg
Durch das Gleichrichten passiert noch etwas. Der Scheitel wird gebrochen und der Luftspalt zwischen den Amplituden wird zum Teil ausgefüllt. Dadurch sinkt die Spannung um den Faktor 1.414.
Die Spannung wird nun Effektiv = Gleichspannung und diese ist 1,414-mal kleiner als die Wechselspannung vor dem Gleichrichter.
Das ist sehr wichtig zum berechnen eines Transformators für ein Netzteil
Ich mach mal ein Beispiel.
Wenn ich ein geregeltes Netzteil mit 12Volt Gleichspannung bauen will benötige ich einen Trafo von mindestens 18V Wechselspannung.
U effektiv = 12V x 1,414 = 17V + 1V Überspannung für den Spannungsstabilisator ergibt 18V.
Das der Spannungsstabilisator richtig arbeitet benötigt er mindestens 1V höhere Spannung als die gewünschte Nennspannung.

Aber nach dem Gleichrichten sieht die Spannung immer noch aus wie ein Sägeblatt
U Effektiv..jpg
Um diesen fehlenden Spannungsteil auszugleichen benötigen wir einen Kondensator, parallel zur Spannung +/- vom Gleichrichter.
Jedes Mal wenn die Spannung zwischen den Halbwellen sinkt stützt der Kondensator, er füllt diese Spannungs-Lücke beinahe aus. Das sieht denn etwa so aus
U Kondensator..jpg

Hier (Bild 2.1d) siehst du ein Schema von einem einfachen Netzteil.
Den Trafo, die Klemmen Ue (Sekundär), den Gleichrichter aus den Dioden D 1-4, den Glättungs-Kondensator C, und die Last mit dem Widerstand RL dargestellt.
Diese Schaltung ist aus Modelleisenbahn Koehler Buch 3.

Diese Anwendung findest du in billigen Ladegeräten für Auto Batterien (Akku)

Trafo und Gleichr.jpg

Und hier siehst du ein Stabilisierung für ein Netzteil.
Diese Schaltung ist aus Modelleisenbahn Koehler Buch 3.

Stabilisiertes N&#101.jpg

Ich würde so etwas nicht selber machen. Ein Stecker Netzteil mit den Ausgangspannungen von 6 / 7,5 / 9 / 12 / 15Volt und so 5 Amp kostet nicht mal 100.-Fr.

Hier hat es eine ganze Auswahl Alpha Elettronica Netzgerät AC/DC - brack.ch


Ich arbeite bei meiner MoBa nicht mit Trafos, ich verwende nur Netzgeräte.
Die haben auch einen Trafo drin na klar, aber die bieten noch einiges mehr.

Netzgeräte liefern in der Regel im ganzen Leistungsbereich die konstante Spannung und sind meistens noch Kurzschlussfest.
Ich nehme 2 Netzgeräte zu Hilfe, das einte für die Fahrregler +/-15V, das andere +/-12V für Beleuchtung und Weichen.

Merke: Mit einem billigen Trafo kannst du unmöglich ein gutes Fahrverhalten hinkriegen.

Dazu brauchst du ein geregeltes Netteil und einen Fahrregler der mit dieser konstanten Spannung arbeiten kann. Leider kann man so etwas nicht kaufen. Das muss man sich selber machen. Ich muss noch anfügen dass es keine Riesen Sache ist sich einen Regler selber zu machen, ich hab meine Schaltungen dafür aus
Modelleisenbahn Koehler Buch 3. Es hat 23 !!! verschiedene Modelle zu Verfügung.

Hallo Rolf,

ich finde es toll, dass Du dir die Mühe machst und in diesem Forum die elektrischen Grundlagen für unser Modellbahnhobby in einfacher und verständlicher Art darstellst. Danke, und mach weiter so !

Grüsse aus Berlin
Joachim

Das kann ich nur Unterstreichen, danke Rolf.

Hallo Jochaim Hallo Micky

Danke auch, schön dass es euch gefällt !

Das Lob motiviert mich zum weiter machen.