www.mikrocontroller.net

Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Sperrwandler ok?


Autor: Michael Kuehn (michael1104)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi,

ich hab mal nen Sperrwandler gebaut. Es kommen 12V rein und 120V sollen 
wieder raus mit 1A.
Ist das ok? Wuerde das funktionieren?

Gruss
Michael

Autor: Michael Kuehn (michael1104)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
L1=15uH, L2=2mH

Soll auch alles erstmal nur theoretisch funktionieren, die 
Ausgangsleistung passt auch schon, nur die Frage ob der FET ueberlebt. 
Und ob ich ggfs. den Snubber Circuit veraendern muss.

Vielen Dank schon mal fuer eure Hilfe

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
1000uF für den Snubber ist etwas sehr groß. Meist liegen die Werte bei 
ein paar nF.

Autor: Michael Kuehn (michael1104)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Aber ich benutz doch den Snubber um die 800/900V vom Drain zu begrenzen, 
oder?

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Bei 800V ist ein IRF540 schon lange kaputt.

Autor: Michael Kuehn (michael1104)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Und um das zu verhindern das Snubber Netzwerk, oder?

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ja, nur 1000µF sind eindeutig zu groß.
Zur restlichen Dimensionierung kann man nichts sagen ohne die genauen 
Daten des Übertragers zu kennen.

Autor: Michael Kuehn (michael1104)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Die Schaltfrequenz betraegt 10kHz, die magn. Kopplung =1, L1=15uH 
(Primaerinduktivitaet), L2=2mH (Sekundaerinduktivitaet)

Autor: Michael Kuehn (michael1104)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hab den Snubber neu angepasst: Cs=2,2uF und Rs=10 Ohm, und siehe da nur 
noch 85V

Autor: Michael Kuehn (michael1104)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Vielen Dank fuer deine Hilfe Benedikt!

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Michael Kuehn wrote:
> Hab den Snubber neu angepasst: Cs=2,2uF und Rs=10 Ohm, und siehe da nur
> noch 85V

Der Wirkungsgrad dürfte aber sehr bescheiden sein, da über den 10 Ohm 
Widerstand eine Menge Energie verbraten wird. Wenn du sagst 85V, dann 
dürfte ein Strom von etwa 7A durch den 10 Ohm Widerstand fließen.

> Die Schaltfrequenz betraegt 10kHz, die magn. Kopplung =1, L1=15uH
> (Primaerinduktivitaet), L2=2mH (Sekundaerinduktivitaet)

Bei diesen Daten bräuchtest du theoretisch garkeinen Snubber, denn der 
Spike ensteht wenn die Kopplung schlecht (also <1 ist).

Autor: Michael Kuehn (michael1104)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Aber ich hab trotz idealer Kopplung diese hohe Spannung am Drain, kann 
ich die anders loeschen?

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Dann ist irgendwie deine Schaltung etwas falsch. Häng doch mal ein paar 
Simulationsergebnisse von Drainstrom und Spannung, sowie 
Ausgangsspannung an.

Autor: Michael Kuehn (michael1104)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
So hier die Drain Spg. und Strom

Autor: Michael Kuehn (michael1104)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ausgangsspannung

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Möchtest du das ganze auch aufbauen oder nur simulieren?
Bei >40A Spitzenstrom wird der Aufbau nämlich alles andere als einfach. 
Meist verwendet man dann einen Durchfluss oder Gegentakwandler.

Vergrößer mal einen Ausschnitt von Drainspannung/Strom, damit man 1-2 
Perioden gut erkennen kann.

Autor: Mandrake (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
So wie du das im Moment simulierst wird das in Realität nicht 
funktionieren.
Lad dir mal LT-Spice und versuch dich mal an der Sperrwandlerschaltung 
mit dem LT1244 (=UC3843 Standardchip in vielen SNTs) von Linear T.

Noch was zum Snubber:
Das Problem mit dem Ding ist, das man entweder ein gut funktionierendes 
Snubber und einen schlechten Wirkungsgrad, oder ein schlecht 
funktionierendes Snubber und einen guten Wirkungsgrad hat. Beides ist 
nicht optimal. Aber man muss einen Kompromiss finden.

Achja und etwas zu den Spikes:
Benedikt hat da schon recht die Spitzen entstehen durch die 
Streuinduktivität. Diese sollte aber bei einem idealen Trafo (k=1) Null 
sein.
ABER!
Der Sperrwandlertrafo ist ein Speichertrafo. Es gibt als zwei 
Betriebszustände.

Beim Laden ist der Sekundärstrom Null (die Diode sperrt).
Die Kopplung ist also theoretisch zu diesem Zeitpunkt auch Null (k=0).

Beim Entladen (Mosfet aus) wird dann die Energie in den Elko 
umgespeichert.
Dabei bleibt aber oft Energie im Magnetkreis übrig und die schlägt auf 
den Mosfet zurück.

Man könnte auch sagen der Sperrwandler ist eigentlich ein 
Step-Up-Wandler mit einen Trafo als Speicherdrossel. Und deshalb ähnelt 
die Funktion auch eher dem Step-Up-Wandler.
Die reale Kopplung (Primär-Sekundär) ist sehr gering. Deswegen braucht 
man eigentlich auch immer eine Regelung, da sonst die Sekundär-Spannung 
theoretisch unendlich hoch werden kann. Obgleich der Innenwiderstand 
recht hoch ist (die Spannung also bei Belastung schnell einbricht).

Wenn man einen Wandler ohne Regelung möchte sollte man sich mehr in 
Richtung Durchflusswandler bewegen, wie Benedikt schon sagte.
Denn da kann man die Sekundärspannung viel besser über die Trafokopplung 
beherrschen.

Fazit:
Datenblätter von UC3843 ansehen und die Application Notes lesen.

Die Beispielschaltung des UC3843 Datenblattes mal simulieren.
(Deine bisherige Simulation ist absolut unbrauchbar)

Regelverfahren Currentmode und Voltagemode verstehen und am besten auch 
einsetzen. Sperrwandler ohne Regelung ist nicht üblich oder wenn nur 
schwer zu beherrschen.

Gruß

Mandrake

Autor: Michael Kuehn (michael1104)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi,
danke erstmal, es soll auch nur theoretisch funktionieren... Das mit der 
Regelung habe ich nicht simuliert, sondern nur theoretisch bedacht...
Ich werde die voltage mode Methode verwenden. Ich hab die Aufgabe 
bekommen so ein Geraet zu bauen, mit den oben genannten Eigensschaften 
bis zum Prototyp...

Autor: Michael Kuehn (michael1104)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Welchen Trafotyp lann ich fuer meine Anwendung verwenden? War auf dieser 
Schmidt-Walter Website, aber die liefert keine Typbezeichnungen...

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.