Mittelanzapfung

Eine Mittelanzapfung ist eine Drahtleitung, die aus der exakten Mittellage einer Transformator- oder Drosselwicklung herausgeführt wird und so zwei gleiche Hälften schafft. Diese Kontaktstelle sitzt zwischen der vollständigen Wicklung und Masse oder Rückleitung und ermöglicht dem Bauteil zwei verschiedene Betriebsarten ohne Neuwicklung.

Die häufigste Anwendung ist in Leistungstransformatoren für Zwei-Spannungs-Schaltungen oder Brückengleichrichter. Eine mittelgezapfte Sekundärwicklung mit beispielsweise 240 Volt Gesamtspannung liefert 120 Volt von jeder Hälfte zum Mittelpunkt. Diese Symmetrie ist für Vollweggleichrichter entscheidend, in denen zwei Dioden von den beiden Hälften arbeiten und Gleichstrom mit geringerer Welligkeit als Einzeldioden liefern. Audioverstärker-Ausgangstransformatoren nutzen ebenfalls Mittelanzapfungen, um das Signal gleichmäßig auf gegenphasige Röhren- oder Transistorstufen zu verteilen.

Die physikalische Konstruktion erfordert, dass die Wicklung aus der exakten mittleren Lage oder Windungszahl herausgeführt und befestigt wird. Bei kleineren Transformatoren ist das unkompliziert; bei großen Industriegeräten muss die Anzapfungsstelle genau berechnet werden, um Impedanzunausgewogenheit zwischen den zwei Hälften zu vermeiden. Jede Asymmetrie erhöht die Verluste und kann zu ungleichem Stromfluss in Brückenschaltungen führen, wodurch eine Gleichrichterdiode stärker erwärmt wird als die andere.

Wenn die Anzapfung ausfällt

Schlechte elektrische Verbindung an der Mittelanzapfung ist ein häufiger Fehler in der Praxis. Vibration, thermische Wechselbelastung und Korrosion schwächen Lötstellen, besonders bei älteren Transformatoren. Eine schwache Mittelanzapfung erzeugt messbare Spannungsunausgewogenheit: Die zwei Hälften sehen für ihre jeweiligen Lasten nicht mehr identisch aus. In Brückengleichrichtern führt das dazu, dass ein Diodenpaar übermäßigen Strom trägt und ihre Lebensdauer verkürzt. Die Prüfung erfordert ein Präzisions-Ohmmeter zur Bestätigung der Durchgangsfreiheit von der Anzapfung zur Wicklung und ein Wechselspannungsmessgerät, um die Symmetrie der Ausgangsspannung im Betrieb zu prüfen.

Mittelanzapfungen sind in Schaltplänen als Punkt oder Linie am Sekundärspulensymbol gekennzeichnet und in Transformatordatenblättern als nummerierter Anschluss. Nicht alle Transformatoren haben sie; viele sind für einpolige oder fest vorgegebene Spannungsausgabe ausgelegt. Wenn ein Techniker einen Transformator auswählt, beeinflussen das Vorhandensein und die Position der Mittelanzapfung unmittelbar die Schaltungstopologie, daher erscheint dieses Detail früh in der Spezifikation.