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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Platine als Kühlkörper


Autor: Fritz Ganter (Gast)
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Hallo!

Trotz eifrigen googelns hab ich nix gefunden:

Gibt es eine Faustformel für den Wärmewiderstand einer Kupferfläche auf
der Platine?
Ich will einen Spannungsregler aus Platzgründen mit der Platine
verschrauben dass er (mit Wärmeleitpaste) auf der Kupferfläche
aufliegt. Damit ich die Temperatur abschätzen kann bräuchte ich eine
Faustformel wieviel Wärmewiderstand ich bei welcher Kupferfläche habe.

Autor: bluemole (Gast)
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Hi Fritz,

hab' mal nachgeblättert in ne'm Skript. Also FR4 hat ne thermische
Leitfähigkeit von 0,2 W/mK.
Letzlich ist das sehr wenig. Mir ist nur bekannt, dass man Keramik
Substrate direkt als Kühlkörper benutzt. z.B Al2o3 == Thermische
Leitfähigkeit 20 W/mK oder BeO 230 W/mK.

Tschu bluemole

Autor: Fritz Ganter (Gast)
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Aber ist das nicht die Wärmeleitfähigkeit vom Platinenmaterial? Ich
meinte aber die Kupferfläche als Kühlkörper.
Ich will die eingrenzen, da ich da kein Massepotiential drauflegen
kann.

Autor: Ratber (Gast)
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Wie wärs mit ner 2 Seitigen Platine.
Die Rückseite als Kühlfläche.
Ne menge Borhungen zwischen vorderer und hinterer Fläche.
Duchkonmtaktierungen
Und dann durchlöten.
Dann könnteste den Boden als Ableitung nutzen.



Wäre das was ??



Ich weiß ist käse erklärt aber ich kann auch ne Zeichnung machen

Autor: Fritz Ganter (Gast)
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Ja genau so will ich es ja machen, die Platine ist eh zweiseitig.

Allerdings will ich dann den Regler (TO220) gleich auf der Unterseite
montieren, da ich dort genug Massefläche hab (die ich dann aber nicht
mehr auf Massepotential lege).

Das Ding wird schon etwas heiss und das bei nur 250mA. Aber ich denke,
dass eine Kupferfläche genug bringt.

Autor: Ratber (Gast)
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yo,oder sorum gehts auch aber über eines mußte dir im klaren sein.

Egal wie groß der Kühlkörper auch ist (Wirklich egal) ist letztendlich
der Wärmewiderstand zur Umwelt entscheidend für die dauerhafte
Kühlung.

Der KK kann nur ne weile Wärme aufnehmen aber wenn er diese nicht
schnellgenug wieder loswird dann staut se sich und du hast das Problem
nur etwas aufgeschoben.

Die Kupferfläche ist zwar besser als nix aber von da muß es dann auch
noch weitergehen.

Haste daran gedacht ?

Autor: Fritz Ganter (Gast)
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Ich denke aber dass die Abstrahlende Fläche den Wärmewiderstand
bestimmt, und nicht die Masse. Die Masse geht zwar auch ein, weil mehr
Masse die Wärme innerhalb des Kühlkörpers besser verteilt, aber kühlen
tut nur die Fläche und deren Beschaffenheit.

Da ich mit dem Layout nicht zufrieden war, hab ich den Regler jetzt
aufgestellt und alles andere enger plaziert, jetzt hat auch ein kleiner
Kühlkörper Platz.

Autor: Steffen (Gast)
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Es gibt auch isolierende Wärmeleitpads/-folie. Damit kannst Du den
Spannungsregler auch direkt auf die Massefläche schrauben.

Steffen

Autor: Manfred Glahe (Gast)
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@Fritz Ganter

"Ich denke aber dass die Abstrahlende Fläche den Wärmewiderstand
bestimmt, und nicht die Masse."

Da sind 2 Punkte zu unterscheiden: Der erste ist, wie schon richtig
genannt, das Wegschaffen von Wärme auf der Kühlfäche an die Umwelt.
Die Masse des Kühlkörpers, und damit eine hohe Wärmeleitfähigkeit,
sorgt dafür, daß die Spitzentemperaturen im Gehäuese des Reglers
niedrig bleiben da sie schnell abgeführt werden können. Das
Temperaturgefälle von der Quelle zur abstrahlenden Fläche ist wichtig!
Mit Schaltreglern läßt sich das weitgehend vermeiden (sofern nicht
andere Gründe gegen solch einen Regler sprechen).

MfG  Manfred Glahe

Autor: Ratber (Gast)
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@Fritz Ganter

Ich glaubda haben wir aneinander vorbeigeredet.

Worauf ich hinaus wollte ist das die Abwärme auch von der Kupferfläche
wieder runter muß.

Es höhrt sich bei dir einwenig nach Platzmangel an so das ich davon
ausgehe das die Platine in ein Gehäuse kommt.

Ergeo vermute ich weiter das das Gehäuse (ganz) geschlossen ist und
damit die Wärmeableitung dann dort endet sofern es nicht aus Metall
ist.



Ich hab sowas schon öfters gesehen das sich dann nach einiger Zeit die
Leistungshalbleiter dennoch verabschiedet haben weil das Gehäuse sich
aufgeheizt hat.

Die "Masse" des Kühlkörpers verzögert das ganze nur einwenig aber es
ändert nix am Ergebnis

Deswegen meine Hinweis weil ich nicht erst frsagen und auf antwort
warten wollte aber das hat sich ja mittlerweile erledigt ;)

Autor: Fritz Ganter (Gast)
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Gestern nacht hab ich mich für eine Kühlkörper entschlossen. Heute dafür
, dass ich den Regler rausschmeiss und PWM mache. Es bleibt bei einem
TO220 aber ich brauch dann hoffentlich keine Kühlkörper.

Schlussendlich kommt das ganze dann in ein Kunststoff oder
Plexiglasgehäuse, und da schaut es mau aus mit der Wärmeableitung.

Autor: Marco Haufe (Gast)
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Hallo,
wir haben auf unseren PCB's auch teilweise die als Kühlfläche
genutzt.
Wärmeentwicklung ist immer ein Problem. Besser, diese gar nicht
entstehen zu lassen.
Was aber gängig ist, bei 2-Lagen oder Multilayer auf allen Ebenen
Kupferflächen einzufügen und diese mit vielen Via's um den TRansistor
oder IC mit Vias zu versehen...
Schaltregler wäre bestimmt besser !
VG Marco

Autor: Stefan Kleinwort (Gast)
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Hallo Fritz,

ich will Dich ja nicht entmutigen, aber meine Meinung ist, dass bei PWM
dieselbe Leistung im Transistor bleibt wie bei der Längsregler-Lösung.
Weil:
Die Spannung fällt in beiden Fällen über Tr oder LR ab. Ausnahme: bei
einer sehr weichen Spannungsquelle
Der Strom ist im Mittel derselbe, nur eben gepulst.

Du schreibst leider nicht, welche Eingangs- und Ausgangsspannungen Du
zur Verfügung hast. Ich würde Dir aber raten, Dich mal bei fertigen
DC-DC-Modulen umzuschauen. Sind auch nicht mehr so wahnsinnig teuer.
Oder als Alternative nach Stromsparmöglichkeiten schauen.

Stefan

Autor: Khani (Gast)
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Also Stefan,

ich kann Deine Einstellung nicht teilen. Bei PWM ist die
Verlustleistung kleiner, sonst würde ja kein Mensch eine solche bei
elektrischen Antrieben benutzen.

Beim Längsregler wird die Spannungs-(und damit bei Stromfluss der
Leistungs-) überschuss schlicht und ergreifend verheizt (Terminus
technicus : in thermische Energie umgewandelt). Bei der PWM fließt der
Strom entweder voll oder garnicht. Das hat den Vorteil, dass der
Widerstand im Schaltelement entweder maximal hoch oder minimal niedrig
ist. Daraus folgt, daß bei gleichem mittlerem Stromfluss eine geringere
Verlsutleistung entsteht.
Wenn das nicht stimmt, dann kann ich mich als ETechniker beerdigen ;-)

MfG, Khani

P.S.: Was meinst Du, ist in einem DC-DC-Modul drinne ? Das ist auch ein
geschalteter Halbleiter - also PWM-ähnlich.

Autor: Stefan Kleinwort (Gast)
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Hallo Khani,

das stimmt beim Motor, aber nicht wenn Du mit PWM einen Längsregler
ersetzen willst.
Angenommen, Du hast Eingangsspg = 10V und Ausgangsspg = 5V. Die
Ausgangsspg. soll sich nicht wesentlich ändern, ist also mit Elko
entsprechend gepuffert. Von der Eingangsspg. gehe ich davon aus, dass
sie auch nicht wesentlich unter Last zusammenbricht.

Dann hast Du einen Spannungsabfall über dem TR von 5V. Egal ob Du
kontinuierlich 250mA fliessen lässt oder per PWM entsprechend mehr: die
Leistung fällt immer über dem Tr ab. Der On-Widerstand kann so klein
sein wie er will, die Leistung überm Tr bleibt immer gleich, nur der
gepulste Strom steigt mit abnehmendem On-Widerstand an.

Etwas anderes ist es, wenn Du die PWM mit einem Speicher (Drossel)
verbindest: dann hast Du im Endeffekt einen DC-DC-Wandler.

Stefan

Autor: Khani (Gast)
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@Stefan,

also beim Ersatz eines Längsreglers durch eine PWM MUSS man ein
Speicherelement einsetzen - soviel ist klar, da man sonst keinen
Gleichstrom erhält. Deine Interpretation ist mir leider nicht klar. Ich
habe jetzt keine Lust, Dir etwas vorzurechnen, aber Du kannst Dir
sicher sein, dass ich weiss wovon ich rede.

Mit einer PWM ohne Pufferelement kann man im Prinzip nichts anfangen
(zumindest nicht zum Zwecke einer Spannungsänderung), da die Spannung
eine Zeit lang die Eingangsspannung ist und eine andere Zeit lang Null.
Damit ist nichts gewonnnen.
Ganz nebenbei : Bei der PWM wird das Schaltelement entweder voll
druchgesteuert oder überhaupt nicht. Das heißt der Widerstand ist im
Durchsteuerbereich sehr viel niedriger als im Arbeitspunkt des
Längs(oder auch Linear-)Reglers.

MfG, Khani.

PS : Zur Not befrage man ein Skript für Leistungselektronik.

(Sicherlich reden wir nur aneinander vorbei)

Autor: Stefan Kleinwort (Gast)
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(Sicherlich reden wir nur aneinander vorbei)

So wirds sein ;-)
DC-DC habe ich ja explizit vorgeschlagen. Allerdings ist es dann
natürlich nicht mit einem T getan ...  besser nimmt man dann ein
einschlägiges Wandler-IC - oder gleich ein fertiges Modul.

Meine Interpretation von dem was Fritz da vorhat war:
Längsregler durch T ersetzen, diesen pulsen, und der Ausgangs-C wird
dann zyklisch geladen, und zwar durch den On-Widerstand des T. Gehen
tut das, aber Energie brauchts halt dieselbe.

Stefan

Autor: Fritz Ganter (Gast)
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Hallo!

Also, ich brauch das für meinen Akkulader.
Eingang soll ca. 6-15V sein, dass will ich eben flexibel lassen. Mit
einem LM350 als Konstantstromquelle und ohne Kühlkörper krieg ich bei
einem Ladestrom von 250mA schon ein sehr heisses Teil.

Es kommt natürlich eine Drossel beim PWM rein, weil sonst treib ich die
Spannungsquelle ja ständig in den Kurzschluss. Ich möchte auch den
Ladestrom erhöhen weil ich sonst die Akkus nicht heiss genug kriege,
und wenn wenn die nicht heiss werden kann ich die Ladung nicht früh
genug abschalten.

Die Schaltung wird momentan von einem Mega8 gesteuert und kommst später
in den Wecker rein.

Warum ich nicht gleich PWM gemacht habe? Weil der Spannungsrückgang bei
vollem Akku so gering ist dass ich Angst habe, ich versau mir die
Messung durch die Impulse. Softwaremässig hab ich schon alles gemacht
um die Messung zu entschäften (Noise Reduktion, Mittelung).

Leider hab ich eine Drossel extra, aber die sehen wenigstens hübsch und
wichtig aus. :-)

Autor: Stefan Kleinwort (Gast)
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Sorry dass ich Dir unterstellt habe, dass Du die Drossel weglassen
willst. Genau das habe ich hier halt schonmal gesehen, und da sind bei
mir die Alarmglocken losgegangen ;-)

Wären für eine Ladegerät-Applikation nicht fertige Chips die bessere
Alternative? Ich habe so eine Ladeschaltung schonmal gemacht, und es
war kein Spass, die richtigen Parameter zu finden, vor allem weil ein
Testdurchlauf so lange (laden + entladen) dauert. Bei alten Akkus,
einer anderen Spannungsquelle oder anderer Temperatur sieht dann
plötzlich alles anders aus als im Büro.

Du hast übrigens Recht, wenn Du den Ladestrom zu gering wählst, dann
gibt es Probleme mit der Delta-U und Delta-T Erkennung. Meine Erfahrung
ist: entweder mit 1/10 laden oder gleich richtig innerhalb einer
Stunde.

Stefan

Autor: Stefan Helmert (Gast)
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Hallo,

das mit der (Spannungs-)Messung geht am besten wenn gerade kein Strom
fließt. D.h. der Wandler sollte so lange Ausschaltimpulse haben, dass
der Ladestrom immer null wird (dann Messen).
Und vergiss die Schotky-Diode nicht bei deinem step-down-Converter!

Autor: Fritz Ganter (Gast)
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@Stefan Kleinwort!

Klar kann ich einen Ladeic nehmen. Aber ich habe den Atmel schon
bezahlt, der gehört jetzt mir! Der soll was arbeiten der faule Hund,
pennt 99,9% des Tages nur rum, dann kann er wenigstens ab und zu mal
auf den Akku aufpassen. :-)

@Stefan Helmert!
Stromlos messen hab ich auch schon gelesen. Ich müsste da mal eine
Versuchsreihe machen ob das besser zu gebrauchen ist. Die
Versuchsschaltung hab ich mit einem Mega8 gemacht, und der hat leider
keine Differenzialeingänge, deswegen hab ich nur 5mV Auflösung. Es
scheint so als wenn er beim letzten erfolgreichen Versuch abgeschalten
hat weil er eine Zeitlang keinen Anstieg mehr hatte, und nicht weil er
schon genug abgefallen war. Und mein Finger sagte mir, dass er auch
nicht genug heiss war um mit der Spannung deutlich runterzugehen.

Schottky Dioden habe ich noch, weil ich in der Schaltung eh auch einen
Step up drin hab.

Autor: Ratber (Gast)
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@Stefan Kleinwort


**ich will Dich ja nicht entmutigen, aber meine Meinung ist, dass bei
PWM
dieselbe Leistung im Transistor bleibt wie bei der
Längsregler-Lösung.**

Das stimmt nicht.

Beim Längsregler wird die Spannungsdiifferenz zwischen Ein und
ausgansspannung bei Betriebsstrom Umgesetzt.

Beim Schaltregler Erfolgt die Regelung über das Gezielte Ein und
ausschalten um einen Kondensator auf einem eingestellten
Sopannungsniveau zu halten.



Da der Transistor/Mosfet entweder Sperrt oder Voll durchschaltet fällt
an selbigem Keine oder nur ne Geringe Verlustleistung ab.
Zeitgleich natürlich auch am Elko wegen der Taktung aber den führt man
dann sinnigerweise auch gleich als LE-Typ aus.

Was meinste denn wie das Netzteil in deinem PC funktioniert ?

Wenn das die selbe Verlustleistung wie ein gleichwertiges
Lineargeregeltes Netzteil dann wäre das Gehäuse deines Rechners
mindestens Doppelt so groß ;)


**Der Strom ist im Mittel derselbe, nur eben gepulst.**

Genau da liegt ja der Trick ;)




@Fritz Ganter

Wenn die Kosten und etwas mehr Platzbedarf für den Regler keine Rolle
spielen dann kannste auch mal nen 78SRxx probieren.
Die sind Pinkompatibel zu den Herkömmlichen 78xx aber eben als
Schaltregler ausgeführt wobei das Gehäuse aber etwas größer ist.

Autor: Stefan Kleinwort (Gast)
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@Ratber:
Bitte nicht schon wieder von vorne ... hast Du den ganzen Thread
durchgelesen? Ich meinte PWM OHNE Verwendung einer Spule - und dann
sparst Du keinerlei Verlustleistung gegenüber dem Längsregler.

Das dies bei einem DC-DC-Wandler anders ist, habe ich bereits im ersten
Posting geschrieben. Und nichts anderes ist ein PC-Netzteil.

Stefan

Autor: Khani (Gast)
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Ratber : Danke für die Wiederholung meines Posts - aber das hatten wir
schon. Wir können gerne darüber weiterdiskutieren, aber ich denke ein
neuer Thread wäre dazu eher geeignet, oder nicht ?

MfG, Khani

Autor: Ratber (Gast)
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@Khani


Das weiß ich und ich habs mit absicht so geschrieben um am Ende auch
nen Bezug zum Oronischen Satz mit der Gehäusegröße zu haben ;)

@Steffan

Was hast du eigentlich immer mit deiner Spule ?

Ich brauche keine.

Einfaches altes Prinzip:

Der Regler hat nen Messpion (Sprich er misst die Ausgangsspannung sonst
wärs ja keine Reglung) am Elko um die Spannung zu kontrollieren.
Kindlich gesprochen schatet die Endstufe durch wenn zuwenig am Elko
anlieg und Sperrt bei erreichen einer Obergrenze.

Die einzihge Induktivität dort ist nur die Parasitäre die überall
rumschwirrt ;)


Noch nie gehöhrt ?

Autor: Manfred Glahe (Gast)
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Hallo,

eine Ladungspumpe macht das so, mit einem C! Sehr verlustarm mit
kleinen schnellen Ladungsportionen.

MfG  Manfred Glahe

Autor: Stefan Kleinwort (Gast)
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@Ratber:
Mal ne Beispielrechnung:
Linearregler Uin=15V, Uout=5V, I=0,25A
Verlustleistung = 10V * 0,25A = 2,5W

Transistor gepulst, 1/10 Einschaltverhältnis:
Linearregler Uin=15V, Uout=5V, I=2,5A Einschaltdauer = 1/10
Verlustleistung = 10V * 2,5A * 1/10 = 2,5W

Transistor gepulst, 1/100 Einschaltverhältnis:
Linearregler Uin=15V, Uout=5V, I=25A Einschaltdauer = 1/100
Verlustleistung = 10V  25A  1/100 = 2,5W

Voll durchgesteuert heisst noch lange nicht, dass keinerlei Leistung
über dem Bauteil abfällt. Natürlich brauchst Du keine Spule. Aber dann
kommst Du über den Längsregler-Wirkungsgrad auch nicht hinaus. In jedem
PC-Schaltnetzteil oder DC-DC-Wandler findest Du übrigens Spulen.

@Manfred:
Bei der Ladungspumpe wird der C mit beiden Pins zwischen 2
Spannungsniveaus verschoben - der Fall ist also nochmal anders.

Stefan

Autor: Khani (Gast)
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@Ratber, @Stefan

Ich gebe Ratber recht und Stefan Unrecht. Stefans Rechnung für den
Linearregler stimmt in grober Näherung (vergessen wir mal die
Eigenverluste des Reglers). Dagegen sind die Rechnungen mit dem
Transistor schlicht und einfach falsch !

Schaltleistungsteil : 1/10 Tastverhältnis
Uin = 15V Uout=?
ideale Spannungsquelle ohne Innenwiderstand.
Rein ohm'sche Belastung R = 10 Ohm

Jetzt hat man : zu einem Zehntel der Zeit 15V am Widerstand -> 1.5A
gehen durch. Zu neun Zehntel keine Spannung am Widerstand 0V gehen
durch. Daraus folgt ein mittlerer Strom von 1.5A/10 = 150mA. Aus der
kann man dann die mittlere Spannung berechnen : Umittel = 150mA * 10
Ohm = 1,5V.

Jetzt zur Verlustleistung am Schaltelement. Hat der Schalter den
Innenwiderstand 0 Ohm, so fällt hier nie eine Spannung ab und keine
Leistung wird jemals im Schalter umgesetzt. Hat er einen Widerstand von
meinetwegen 1 Ohm, so wird im Mittel eine Spannung von 150mA*1Ohm =
0.15 V abfallen. Daraus ergibt sich eine mittlere Verlustleistung von
0.0225 W.

Nach Stefans Rechnung würde herauskommen : (15V - 1.5V) * 0.15A*1/10 =
0.2025 Watt. Dies ist aber falsch, da hier der Widerstand des
Schaltelements nicht einmal eingeht !


Will man also mit einem geschalteten Element ohne Regelrückführung eine
bestimmte Spannung an eine Last anlegen, so muss man vorher sehr genau
rechnen. Besser ist eine Regelung des tastverhältnisses nach der
Spannung, die sich einstellt. (auch das ist nicht trivial).

MfG, Khani.

P.S.: Das ist alles was ich noch in diesem Thread dazu sage - macht von
mir aus einen neuen auf, wo wir uns über geschaltete Spannungsformung
unterhalten. Das ist in diesem Thread allerdings far off topic.

Autor: Manfred Glahe (Gast)
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@Stefan Kleinwort

"Bei der Ladungspumpe wird der C mit beiden Pins zwischen 2
Spannungsniveaus verschoben - der Fall ist also nochmal anders."

Der Fall ist nur anders wenn man das gängige Prinzip und nichts anderes
unterstellt!
Wie schon gesagt wurde, es geht darum einen SPEICHER zu füllen und als
Energiereservoir zu nutzen. Und dabei ist es grundsätzlich  mal egal ob
ein C oder L verwendet wird. Zweipolig schalten muß man doch nur wenn
eine Invertierung stattfinden soll! Bei kleinen Strömen kommt man mit
kleinen Ladungsmengen und kleinen "schnellen (ESR)" Kondensatoren
aus. Die Schaltung hat dann (bei guter Auslegung) sogar einen höheren
Wirkungsgrad als eine vergleichbare mit Spule.

MfG  Manfred Glahe

Autor: Stefan Kleinwort (Gast)
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@Khani:
Woher zauberst Du den 10-Ohm-Widerstand her? Soll der zu Deiner Uout
gehören? Dann hast Du als Ausgangsspannung aber keine 5V mehr ...

Wenn wie beschrieben am Ausgang ein Elko sitzt, dann kannst Du als
Innenwiderstand von Uout nur dessen R-Anteil rechnen.

> Nach Stefans Rechnung würde herauskommen : (15V - 1.5V) * 0.15A*1/10

> = 0.2025 Watt. Dies ist aber falsch, da hier der Widerstand des
> Schaltelements nicht einmal eingeht !

Der Innenweiderstand des T spielt nur insofern eine Rolle, als dass das
PWM-Verhältnis beeinflusst wird. Ist der Innenwiderstand niedrig, ist
die Einschaltdauer geringer, da aber entsprechend mehr Strom fliesst,
ist die Verlustleistung über dem T dieselbe. Der Innenwiderstand des T
kürzt sich aus der Berechnung!

"Ich habe recht, und dies ist mein letztes Wort" finde ich übrigens
nicht gerade die feine Art.

@Manfed:
Eine Ladungspumpe besteht für mich aus einer Schaltung, die über eine
Schaltung die Ladung eines C auf ein anderes Spgs-Nivea pumpt. Dies
funktioniert nicht nur als Inverter, sondern auch als Step-Down oder
Step-Up Wandler. Siehe z.B. Datenblatt des MAX1759, dort ist das gut
beschrieben.

Stefan

Autor: Steffen (Gast)
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@Stefan
Also würde bei einem Widerstand, der gegen 0 geht der Strom gegen
unendlich gehen?



Denkfehler erkannt?

Autor: Stefan Kleinwort (Gast)
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Eben.
So was nennt man Kurzschluss.

Schonmal überlegt, warum in DCDC-Wandlern Spulen verwendet werden?

Stefan

Autor: Stefan Kleinwort (Gast)
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Nur damit wir uns nicht falsch verstehen: ich gehe von folgender
Schaltung aus.
Gewünscht ist eine hinreichend konstante Ausgangsspg. (im Bsp. 5V).
Die Eingangsspg. soll als konstant angesehen werden (also kein
"weiches" Netzteil).
Über den Regler müssen wir nicht reden, de soll das PWM-Signal
erzeugen.

Diese Schaltung hat gegenüber einem Längsregler keine Vorteile
hinsichtlich der Verlustleistung.

Stefan

Autor: Ratber (Gast)
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@Stefan

Ach ?

Dann schau dir mal das hier im anhang an.

Ist vom Prinzip genau das was du da gezeichnet hast nur das nen Mosfet
(Geringer Ron usw.) genutzt wird.

Auch ist das nur ein Steller und kein Regler aber das ist jetzt
nebensache.

Wie erklärste dir dann das der Kasten 10A bei 12-15V liefert (Könnte
mehr aber die Schaltung ist nunmal so begrenzt) und das auch noch mit
so nem Lächerlichen Kühlkörper und innem geschlossenen Platikgehäuse ?

Deiner Definition nach dürfte das nicht gehen.



Jetzt bin ich mal gespannt ;)

Autor: Ratber (Gast)
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Und weil ich auch gerne auf deine Schaltung eingehe werde ich auch das
mal vornehmen.

Ich gehe erstmal von Idealen Eigenschaften aus.


Bei PWM ist der Transistor oder Mosfet entweder Sperrend (R= Unendlich)
oder voll Durchgeschaltet (R= null)

Sind wir da noch einig oder haste da auch schon ne andere Version parat
?


Gut.Wenn der Transi sperrt dann isser Nichtleitend als Unendlicher
Widerstand also Null Ampere.

Gebe ich nun Eine Millionm Volt drauf dann sind es 1000000V*0A=0W
Verlustleistung am Transi.

Soweit Klar ?

Gut,dann schalten wir nun mal durch.
Der Transi hat 0 Ohm.

Ich jage Eine Million Ampere durch ihn hindurch dann sind es
0V*1000000A = 0W Verlustleistung am Transi.

Und ?

Merkste was ?

Genau.

Das ist der Witz an der Geschichte.

Was da in der Realität an abwärme anfällt sind die Unzulänglichkeiten
der Bauteile da die eben nicht Ideal sind.

Dh. Der Mosfet hat zb. nen Ron von 0.02 Ohm und auch der Kondensator
und die Leiterbahnen haben einen Widerstand durch den ein Verlust
entsteht aber nicht in dem Maße wie du es hier darstellst.




Jetzt kapiert ?

Autor: Manfred Glahe (Gast)
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Hallo Stefan,

"@Manfred:
Bei der Ladungspumpe wird der C mit beiden Pins zwischen 2
Spannungsniveaus verschoben - der Fall ist also nochmal anders.

Stefan

@Manfed:
Eine Ladungspumpe besteht für mich aus einer Schaltung, die über eine
Schaltung die Ladung eines C auf ein anderes Spgs-Nivea pumpt. Dies
funktioniert nicht nur als Inverter, sondern auch als Step-Down oder
Step-Up Wandler. Siehe z.B. Datenblatt des MAX1759, dort ist das gut
beschrieben.

Stefan

Schonmal überlegt, warum in DCDC-Wandlern Spulen verwendet werden?

Stefan ????? "

Deine Argumentation ist etwas eigenartig, ich habe das Gefühl, daß Du
nur aus reiner Opposition so argumentierst! Denn letztlich kommst Du
auch auf den Punkt der schon hinreichend (Speicher mit C) erklärt
wurde. Zu "Warum Spule" ?  Da allerdings sieht es für mich so aus,
als wenn Du den Unterschied noch nicht verstanden hättest. Spulen haben
zwar einige Nachteile gegenüber einem Kondensator aber der wichtigste
Vorteil ist ihre hohe Energiespeicherfähigkeit auf kleinstem Raum. Dies
macht sie für Leistungsversorgungen mit hohem Strom unentbehrlich.
Doch auch die Kondensatoren sind auf Grund der heute wesentlich höheren
Schaltgeschwindigkeiten (MHZ) in der Lage, Ströme bis einige 100mA
abzugeben und das auch noch mit integriertem Längstregler zur
Spannungskonstantz am Ausgang.
Im Anhang mal ein gutes Beispiel für beide Techniken in einer
Akkuversorgung.

MfG  Manfred Glahe

Autor: Stefan Kleinwort (Gast)
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Hallo Ratber,

> Ich gehe erstmal von Idealen Eigenschaften aus.
>
> Bei PWM ist der Transistor oder Mosfet entweder Sperrend
> (R= Unendlich)
> oder voll Durchgeschaltet (R= null)
>
> Sind wir da noch einig oder haste da auch schon ne andere
> Version parat?

Genau. davon gehe ich auch aus.

> Gut.Wenn der Transi sperrt dann isser Nichtleitend als Unendlicher
> Widerstand also Null Ampere.
>
> Gebe ich nun Eine Millionm Volt drauf dann sind es 1000000V*0A=0W
> Verlustleistung am Transi.
>
> Soweit Klar ?

Genau.

> Gut,dann schalten wir nun mal durch.
> Der Transi hat 0 Ohm.
>
> Ich jage Eine Million Ampere durch ihn hindurch dann sind es
> 0V*1000000A = 0W Verlustleistung am Transi.
>
> Und ?

Ich sehe 0V. Das heisst, laut Maschenregel ist Uin = Uout. Also
entweder Deine Eingangsspannung bricht zusammen oder Deine
Ausgangsspannung steigt auf den Wert von Uin.

In den meisten Fällen wird einfach Deine Uin auf das Niveau von Uout
zusammenbrechen.

> Was da in der Realität an abwärme anfällt sind
> die Unzulänglichkeiten der Bauteile da die eben nicht Ideal sind.

> Dh. Der Mosfet hat zb. nen Ron von 0.02 Ohm und auch der Kondensator
> und die Leiterbahnen haben einen Widerstand durch den ein Verlust
> entsteht aber nicht in dem Maße wie du es hier darstellst.

Der Verlust des Gesamtsystems ist derselbe wie bei einem Längsregler.
Am schwächsten Glied fällt eben die meiste Wärme ab, das muss nicht
unbedingt der T sein.
Wir können gerne in das Schaltbild alle parasitären Widerstände von
Spannungsquelle, T, C und Leiterbahnen einzeichnen und dann
nachrechnen. Im Ergebnis wird die Verlustleistung bzw. der Wirkungsgrad
des Gesamtsystems gleich bleiben.

Stefan

Autor: Khani (Gast)
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AH !
Stefan : Uns (Ratber, Mafred und mich ;-) ) geht es um den Verlust im
Schaltelement. Dir geht es um das Gesamtsystem !
Wenn man ein komplettes System, was an der Quelle hängt und einen Strom
I bei einer Spannung U zieht. Dann ist es wirklich völlig egal, was da
drinne ist.
Eine Spannungsformung mit Längsregler oder Schaltregler ist aber kein
solches System ! Dies ist ein System mit Ein- und Ausgang. Jetzt ist
nämlich die Frage : "Wieviel von meiner gesamten umgesetzten Leistung
bleibt im Durchgangssystem hängen ?" Die Antwort dazu ist : Beim
Längsregler in der Spannungsformung mehr, als beim Schaltregler (und
das ziemlich pauschal, egal, was nach der Box an Verbrauchern kommt).

Außerdem habe ich gesagt, ich würde lieber einen anderen Thread zum
Thema nutzen. Wenn Du mir unterstellst, damit das letzte Wort haben zu
wollen - schön für Dich. Ich bin der Meinung, dass ich wesentlich mehr
Ahnung vom Thema habe, weil ich das nunmal studiere. Das ist kein
Angriff an Dich sondern lediglich eine Feststellung.

Mfg, Khani

Autor: Stefan Kleinwort (Gast)
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Hallo Khani,
>AH !
>Stefan : Uns (Ratber, Mafred und mich ;-) ) geht es um den Verlust im
>Schaltelement. Dir geht es um das Gesamtsystem !

Ja genau :-)
Natürlich kann man den T so auslegen, dass er stärker ist. Verwendet
man ein Steckernetzteil, dann wird eben das entsprechend in die Knie
gehen.

>Außerdem habe ich gesagt, ich würde lieber einen anderen Thread zum
>Thema nutzen. Wenn Du mir unterstellst, damit das letzte Wort
>haben zu wollen - schön für Dich. Ich bin der Meinung, dass
>ich wesentlich mehr Ahnung vom Thema habe, weil ich das
>nunmal studiere. Das ist kein Angriff an Dich sondern lediglich
>eine Feststellung.

Ich habe das übrigens auch studiert ;-)
Das mit dem neuen Thread finde ich nicht unbedingt sinnvoll. Gut, etwas
anderes wäre es, wenn hier noch die Diskussion über Wärmewiderstände
von Platinen toben würde.

Ich entwickle viel Hard- und Software für (meistens) batteriebetriebene
Geräte. Von daher habe ich eben immer das Gesamtsystem im Auge. Wichtig
ist, wie lange das Gerät mit einer Akkuladung läuft.

Stefan

Autor: Ratber (Gast)
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@Stefan

Dann definier mal ganz einfach wo bei nem Schaltregeler die Leistung in
Wärme abfallen soll. ?!?

Autor: Manfred Glahe (Gast)
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@Stefan,

"Wir können gerne in das Schaltbild alle parasitären Widerstände von
Spannungsquelle, T, C und Leiterbahnen einzeichnen und dann
nachrechnen. Im Ergebnis wird die Verlustleistung bzw. der
Wirkungsgrad
des Gesamtsystems gleich bleiben."

Wenn Widerstände die einzigen parasitären Größen währen, dann hättest
Du  sicher Recht. Das ist doch aber nicht der Fall!!!
Parasitäre L und C gehen ERHEBLICH größer (Bei hohen
Schaltgeschwindigkeiten) in das ganze System ein. So kann eine
Leiterbahn und der Anschlußdraht eines (womöglich noch drahtgewickelten
widerstandes) schon eine ausreichend große Speicherwirkung erzielen.
Und wenn Du eine weiche Quelle nennst, welcher Trafo ist denn keine?
Die idealen Bauteile gibt es nicht und bei ausreichend hoher Frequenz
überwiegen sogar die parasitären Anteile. Berechnen geht daher nicht,
denn die parasitären Anteile können ja nur näherungsweise einfließen.
Zum Abschluß, schalten MUß daher zwangsläufig einen höheren
Wirkungsgrad aufweisen, wenn man es richtig macht!

MfG  Manfred Glahe

Autor: Fritz Ganter (Gast)
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Menno Leute!

Ich erklär es ganz einfach und zusammenfassend:

Sinn des Schaltregler ist es einen Transistor (oder besser: MOSFET) in
genau 2 Zuständen zu betreiben:

Sperrend: Strom=0 Ptot=0
Leitend: Spannung Uce bzw. Uds =0, Ptot=0

Damit der zweite Zustand funktioniert und sich Herr Kirchhoff nicht im
Grab umdreht (der ist doch schon tot, oder?) muss die Spannung irgendwo
abfallen.
Nimmt man einen Widerstand in Serie, wird der Transistor nicht warm,
aber dafür der Widerstand, die Gesamtverluste des Systems bleiben also
gleich.

Nimmt man jedoch schlauerweise eine Spule, dann wird oh Wunder, der
Strom für eine gewisse Zeit eben nicht in Wärme sondern in
magnetische Energie verwandelt. Es baut sich ein Magnetfeld in der
Spule auf. Verluste in der idealen Spule: 0W

Wenn man rechtzeitig den Strom abschaltet (bevor der Kern in die
Sättigung kommt), dann baut sich dieses Magnetfeld ab, wobei die
Energie über die Schottky Diode in den Kondensator geleitet wird, und
der weiter aufgeladen wird.

Die Spule ist hier keine Schikane sondern gehört zum Prinzip der
PWM-Steuerung.

Das wurde zwar alles oben schon versucht zu erklären, ich wollts nur
noch einfach verständlich zusammenfassen.

Die Spannung am durchgeschalteten Transistor kann nur 0V werden, wenn
die Spannung woanders abfallen kann, und das ist in der Spule, deren
Widerstand im Laufe der Zeit von unendlich nach 0 abfällt.

Autor: Stefan Kleinwort (Gast)
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Hallo Manfred,

>Wenn Widerstände die einzigen parasitären Größen währen, dann hättest
>Du  sicher Recht. Das ist doch aber nicht der Fall!!!
>Parasitäre L und C gehen ERHEBLICH größer (Bei hohen
>Schaltgeschwindigkeiten) in das ganze System ein. So kann eine
>Leiterbahn und der Anschlußdraht eines (womöglich noch
>drahtgewickelten
>widerstandes) schon eine ausreichend große Speicherwirkung erzielen.

Da gebe ich Dir vollkommen Recht. In diesem Fall hast Du ja auch eine
Spule eingebaut! Nicht als Bauteil, sondern durch Dein Gesamtdesign.
Das wirst Du aber allenfalls erreichen mit einem sehr gut designten
System und einem sehr schnellen Regler. Und sicher nicht mit einer
Regelung per AVR-Software, wie hier angesprochen.



>Und wenn Du eine weiche Quelle nennst, welcher Trafo ist denn keine?

Das habe ich doch im allerersten Posting erwähnt:
>>Die Spannung fällt in beiden Fällen über Tr oder LR ab. Ausnahme:
>>bei einer sehr weichen Spannungsquelle



>Die idealen Bauteile gibt es nicht und bei ausreichend hoher Frequenz
>überwiegen sogar die parasitären Anteile. Berechnen geht daher nicht,
>denn die parasitären Anteile können ja nur näherungsweise einfließen.
>Zum Abschluß, schalten MUß daher zwangsläufig einen höheren
>Wirkungsgrad aufweisen, wenn man es richtig macht!

Wo ist für Dich der Widerspruch mit meiner Aussage? Ich meinte: ohne
Spule wird der Wirkungsgrad nicht besser. Wenn Dein System so aufgebaut
ist, dass die parasitären Größen relevant sind, dann ist das doch was
ganz anderes.

Um eine Wirkungsgradverbesserung von 33% auf 40% aufgrund parasitärer
Seiteneffekte müssen wir uns auch nicht streiten.

Stefan

Autor: Chris (Gast)
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Hallo,

"Die Spannung am durchgeschalteten Transistor kann nur 0V werden,
wenn
die Spannung woanders abfallen kann, und das ist in der Spule, deren
Widerstand im Laufe der Zeit von unendlich nach 0 abfällt."

Da stimme ich Fritz voll zu. Ein Schaltregler ohne Spule macht wenig
Sinn, wenn geringstmögliche Erwärmung gefragt ist. Nur bei Verwendung
einer Spule als konzentriertem Bauteil sind die Verluste minimal.
Außerdem müssen noch die Kerneigenschaften zur Schaltfrequenz passen.

Gruß

Autor: Stefan Kleinwort (Gast)
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@Fritz, @Chris:
Genau so habe ich das die ganze Zeit gemeint - aber Ihr habts wohl
besser ausdrücken können.

Stefan

Autor: Manfred Glahe (Gast)
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@Stefan,

"Und sicher nicht mit einer
Regelung per AVR-Software, wie hier angesprochen."

Den Satz hatte ich leider nicht bemerkt.

@Alle

Ohne die kontroverse "Diskussion" währe mein Tag ärmer gewesen. Ich
mag soetwas solange jeder sachlich bleibt und sich mit seiner Erklärung
anstrengt.
Wozu ist dies Forum denn sonst dar?

MfG  Manfred Glahe

Autor: Stefan Kleinwort (Gast)
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>Ohne die kontroverse "Diskussion" währe mein Tag ärmer gewesen. Ich
>mag soetwas solange jeder sachlich bleibt und sich mit seiner
Erklärung
>anstrengt.
>Wozu ist dies Forum denn sonst dar?

Genau.
Macht wesentlich mehr Spaß als die übliche Hausaufgaben-Betreuung ;-)

Stefan

Autor: Fritz Ganter (Gast)
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Oder Tankstellen-Boykott-Threads :-)

Autor: Ratber (Gast)
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Gut aber meine und deine Schaltung haste gekonnt übergangen.

Auch ne Methode ;)

Autor: Stefan Kleinwort (Gast)
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Dann rück mal Infos zu Deiner Schaltung raus. Ein Bild sagt ja nicht
ganz so viel.
Schaltplan? Welche Anwendung? Welche Last wird drangehängt? Woher wird
Deine Schaltung gespeist, Netzteil, Batterie?

Stefan

Autor: Ratber (Gast)
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Hab ich doch schon gesagt.

Eingang 12-15V=  Woher ist egal

10A Ausgasstrom (Dauer.ist durch Schaltung begrenzt.Der Mosfet könnte
noch mehr)

Die Schaltung ist recht einfach.

entspricht deiner Handskizze nur das der Mosfet im Massezweig liegt
(Sättigung)

Stellbereich bei 1 Khz von 0-100%

Welche Last ?

Eigentlich egal aber von rein Ohmsch (Halogen) bis Induktiv
(Elektromotore ausem Modellbereich) schon alles drangewesen.

Nu bist du drann ;=

Autor: Stefan Kleinwort (Gast)
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Ratber,
lies Dir nochmal genau die Anforderungen durch: gefordert war eine
konstante Ausgangsspannung (z.B. 5.0V).
Deine Schaltung funktioniert prima - für Deinen Anwendungsfall. Nur
kommt eben hinten keine Gleichspannung raus. Die brauchst Du für
Halogenlampen und Trafos auch garnicht.

Alles klar?

Stefan

Autor: Ratber (Gast)
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Angehängte Dateien:

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Tja und wenn du mal gelesen hättest dann wäre dier der Kondensator nicht
entgangen ;)

Damit es keine Missverständnisse mehr gibt hab ich es dir mal
gezeichnet und aufs Wesentliche reduziert.

Da mein Gerät nur ein "Steller" udn kein "Regler" ist hab ich die
Regeleung nur als Blackbox eingezeichnet.

Siehe Anhang

Autor: Stefan Kleinwort (Gast)
Datum:

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Ach so - wenn das so ist - das ist ja richtig genial!

Du solltest es Dir patentieren lassen und in Serie produzieren, statt
es hier für umme zu veröffentlichen. Wenn ich nur dran denke, welche
Milliarden $ man allein bei PC-Netzteilen in Zukunft sparen wird.

Stefan

Autor: Ratber (Gast)
Datum:

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Och,Stefan.

Ist das alles ?

Nur ne kindische Trotzantwort ?

Wo fäll den nun die Verlustwärme an wie du sagtest ?


Ich zitiere dich da gerne nochmal


**********
Ich meinte PWM OHNE Verwendung einer Spule - und dann
sparst Du keinerlei Verlustleistung gegenüber dem Längsregler.
**********


Die Obige Schaltung funktioniert ausgezeichnet und wie man auf dem Bild
weiter oben sehen kann wird sowas auch noch verkauft dabei kann das ja
nach deiner Aussage nicht funktionieren.

Also wo ist dann die Fette Verlustleistung wie du sagtest ?

Autor: Stefan Kleinwort (Gast)
Datum:

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Erster Punkt:
Wenn der FET durchschaltet, erzeugst Du einen Kurzschluss zwischen der
Spg über dem C und der Eingangsspg. Du hast erwähnt, Dein FET hat 0,02
Ohm. Also müssten bei Uin=15V und Uout=Ucap=5V 500A im Einschaltmoment
fliessen. Da sie das in Deiner Appl. sicher nicht tun, hast Du Verluste
über den Zuleitungen, im C und im Netzteil (dessen Spg. kurzfristig
zusammenbricht). Diese Werte definiesrt Du nicht, sie werden aber als
fast ausschliesslich ohmsche Verluste auftreten (bei 1khz ...).

Zweiter Punkt: So ein Schaltungsdesign zu verkaufen (habe ich Dich da
richtig verstanden ??) finde ich reichlich gewagt. Einen C schliesst
man nicht mit 1khz gegen eine undefinierte Quelle kurz.

Dritter Punkt:
Bei einer Last von 1,2 Ohm (ergibt sich aus Deinen Angaben 12V / 10A)
und 2200uF (aus Deinem Bild herausgelesen) berechnet sich eine RC-Zeit
von 2200uF * 1,2 Ohm = 2,44ms. Von einer Gleichspannung bist Du damit
weit entfernt.

Es ist mir ehrlich gesagt völlig schleierhaft, warum Du für Deine Appl.
(Halogenlicht, Motoren) überhaupt einen C vorsiehst.

Stefan

Autor: Ratber (Gast)
Datum:

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Ich merk schon,du willst dich unbedingt mit nebensächhlichkeiten aus der
Diskussion stehlen denn direkt biste noch nicht auf mich eingegengen.

Schade,ich dachte du wärst erwachsen aber anschewinend nicht ganz. ;)


Zu 1:

Ich sagte ja schon das ich die Schaltung vereinfacht habe.
Natürlich wird der Strom begrnzt.

Wenn du mal das Photo anschaust dann fallen dir bestimmt unten Rechts
die beiden längeren Drahtbrücken auf.
Die sind nicht aus Jux dort angebracht sondern dienen als 2x14 (Also
zusammen 7) milliohmwiderstände und befinden sich im Arbeitskreis als
Meßwiderstände um den Verbraucherstrom zu messen.
Die Begrenzung findet in der "Blackbox" (Regelung) statt.


Zu 2.

Wirklich ?

Komisch.

Diese Art der Schaltung finde ich oft fertig,als Bausatz usw. und
anscheinend werfen alle se nach dem Testen einfach ohne Beschwerde weg
weils ja nicht funktioniert ;)

Ein Tolles Geschäft.


Zu 3.

Siehe zu 1.



****
Es ist mir ehrlich gesagt völlig schleierhaft, warum Du für Deine
Appl.
(Halogenlicht, Motoren) überhaupt einen C vorsiehst.
****

Das ist wohl ein weiteres Missverständnis.


Ich habs als Beispiele angegeben weil du nach der Art der Last gefragt
hast und ich wollte erst "Ohmsche und Induktive Lasten" Antworten
aber das hätte dir vermutlich nicht gereicht ;)


Für den Betrieb eines Elektromotors reicht auch ne reine PWM ohne C
aber weils dann bei 1Khz. etwas Singen würde füge ich in der Tat noch
nen kleinen C ein um meine Nerven beim Testlauf etwas zu schonen (Oft
lasse ich mit der Schaltung meine neu gewickelten und reparierten bzw.
Neuerwerbungen einlaufen bevor se ins Modell wandern)

Autor: Stefan Kleinwort (Gast)
Datum:

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>Ich sagte ja schon das ich die Schaltung vereinfacht habe.
>Natürlich wird der Strom begrnzt.
>
>Wenn du mal das Photo anschaust dann fallen dir bestimmt unten Rechts
>die beiden längeren Drahtbrücken auf.
>Die sind nicht aus Jux dort angebracht sondern dienen als 2x14 (Also
>zusammen 7) milliohmwiderstände und befinden sich im Arbeitskreis als
>Meßwiderstände um den Verbraucherstrom zu messen.
>Die Begrenzung findet in der "Blackbox" (Regelung) statt.

Wenn Du eine Begrenzung (wie funktioniert die??) eingebaut hast, dann
zeichne sie doch rein. Scheint ja nicht ganz unwichtig zu sein.

Mit 7 MilliOhm zusätzlich zum FET komme ich auf 0,027 Ohm Widerstand.
Wo wird der Strom bitte begrenzt, wenn nicht extern, durchs Netzteil
oder die Verkabelung?

Stefan

Autor: Stefan Kleinwort (Gast)
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Und noch eine Frage, wiederholt gestellt:

Wenn Deine Schaltung funktioniert, WARUM wird sie dann nicht in
Schaltnetzteilen, PC, wo auch immer, eingesetzt?

Stefan

Autor: Stefan Kleinwort (Gast)
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Ratber,

kann es sein, dass Du hier den "Hochleistungs-Halogenlampen-Dimmer"
von Conrad anpreist?
Das Teil funktioniert sicherlich für seine Anwendung, ist aber auch
sicherlich kein Ersatz für einen LÄNGSREGLER, welcher eine
GLEICHSPANNUNG liefern soll.

Stefan

Autor: Ratber (Gast)
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@Steffan

Wie der Strom begrenz wird ?

Hatte ich die 7 Milliohm zur Stommessung schon erwähnt oder leide ich
schon unter Alzheimer ?




Warum es nicht überall eingesetzt wird ?

Nun weil es mit nem Taktregler besser geht aber das ist ja nicht das
Thema würde ich sagen.

Du hast oben ja folgendes gesagt:

***
ich will Dich ja nicht entmutigen, aber meine Meinung ist, dass bei
PWM
dieselbe Leistung im Transistor bleibt wie bei der Längsregler-Lösung.
Weil:
Die Spannung fällt in beiden Fällen über Tr oder LR ab. Ausnahme: bei
einer sehr weichen Spannungsquelle
Der Strom ist im Mittel derselbe, nur eben gepulst.
***


Und dem hab ich wiedersprochen denn so ziemlich alles ausser ner
Parallelregelung ist effektiver als ne Analoge Längsregelung.

Selbst nen einfaches PWM. ;)










Aber bis jetzt hast du mir immernoch nicht die Frage beantwortet wo
denn nun die gleiche Leistung wie beim Linearregler verbraten werden
soll.

Wie isses denn nun mal endlich damit ?

Autor: Ratber (Gast)
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*********

Ratber,

kann es sein, dass Du hier den "Hochleistungs-Halogenlampen-Dimmer"
von Conrad anpreist?
Das Teil funktioniert sicherlich für seine Anwendung, ist aber auch
sicherlich kein Ersatz für einen LÄNGSREGLER, welcher eine
GLEICHSPANNUNG liefern soll.

Stefan

**********


Nein ,das ist nicht der Hocjhleistungshalogendimmer von Conrad.

Ich hab zwar ne Filiale in 7 Minutenreichweite aber da gehe ich nur hin
wenn ich meinen krempel nicht woanders bekomme was aber sehr selten
ist.

Autor: Stefan Kleinwort (Gast)
Datum:

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>Wie der Strom begrenz wird ?
>
>Hatte ich die 7 Milliohm zur Stommessung schon erwähnt oder leide ich
>schon unter Alzheimer ?

Mit 7 Milliohm? Strombegrenzung auf

        15V(Uin) - 5V(Uout)
---------------------------------------  = 370 A
  0.02 Ohm(T) + 0.007 Ohm(Drahtbrücke)

Bist Du Dir sicher, dass Du einen Kondensator-Ladestrom von 370A hast?


>Aber bis jetzt hast du mir immernoch nicht die Frage beantwortet wo
>denn nun die gleiche Leistung wie beim Linearregler verbraten werden
>soll.
>
>Wie isses denn nun mal endlich damit ?

In allen ohmschen Widerständen Deines Systems.
Trafo, Leitungen, Innenwiderstand des C. Habe ich bereits mehrfach
gesagt.

Wenn Du eine reine Gleichspannung am Ausgang hast, werden die Verluste
dieselben wie beim Längsregler sein. Sicher treten nicht alle am T
auf.
Wenn Du eine reine PWM am Ausgang hast, treten ausser den
Schaltverlusten keine anderen auf.
Bei einem Zwischending (ungenügende Glättung) hast Du
eineVerlustleistung, die irgendwo dazwischenliegt.

Stefan

Autor: Stefan Kleinwort (Gast)
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Aber im Prinzip der Conrad-Dimmer, oder?

Du kannst gerne Deinen Schaltplan schicken, dann geben wir das Ganze in
PSPICE ein und sehen was rauskommt. Danach können wir uns dann
weiterstreiten, wer am meisten Recht hatte. Derjenige bekommt vom
anderen ein/zwei/drei Bier gezahlt.

Und nein, Du musst Dir keine Sorgen machen, dass Du damit gegen das
Jugenschutzgesetz verstößt.

Stefan

Autor: Stefan Kleinwort (Gast)
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"dann geben wir das Ganze in PSPICE ein"
Aber erst nach dem WE ....

Stefan

Autor: Ratber (Gast)
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*****
Bist Du Dir sicher, dass Du einen Kondensator-Ladestrom von 370A hast?
*******


Kann es sein das du die Strombegrenzung ,die ich nun schon etliche male
erwähnt habe,konsequent ignorierst ?


******
In allen ohmschen Widerständen Deines Systems.
Trafo, Leitungen, Innenwiderstand des C. Habe ich bereits mehrfach
gesagt.
******


Dich muß man offensichtlich in die Zange nehmen damit du auch mal
direkt Antwortest was ?

Gut !!

Die Widerstände in Trafo,Leitungen innenwiderstand des C sind die
gleichen wie bei ner Taktregelung oder ner beliebigen anderen
Netzteilschaltung aber wir reden offensichtlich über die
Regelungsverluste im Leiustungsteil der Endstufe.



*****
Wenn Du eine reine Gleichspannung am Ausgang hast, werden die Verluste
dieselben wie beim Längsregler sein. Sicher treten nicht alle am T
auf.
Wenn Du eine reine PWM am Ausgang hast, treten ausser den
Schaltverlusten keine anderen auf.
******


Gut das es nicht am Transi auftritt scheint dann damit festzustehen und
die kleinen Parasitäten Verluste lasssen wir ja ,wie schon
gesagt,unterm Tisch denn die gibt es ja überall und spielen nur ne
Nebenrolle.


******
Bei einem Zwischending (ungenügende Glättung) hast Du
eineVerlustleistung, die irgendwo dazwischenliegt.
******

Damit bin ich wieder bei meiner Frage.

WO genau ist denn die ominöse (Dem Stinknormalen Längsregler
vergleichbare wie du sagtest) Verlustleistung ?

Da bleibt ja ausser dem Kondensator ja nix mehr übrig.
Wenn der sich entsprechend aufheizen würde dann müßte ich mir ja
offensichtlich die Finger verbrennen.

Die Glättung ist übrigens ausreichend genug um damit zu arbeiten aber
das ist auch nicht Thema.


Wo genau wird die Leistung verbraten von der du sprichst ???

Autor: Ratber (Gast)
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********

Aber im Prinzip der Conrad-Dimmer, oder?


**********

Keine ahnung,ich weiß nicht welchen du meinst.
Wie gesagt lasse ich mich da nur blicken wenn es nicht anders geht.
Ich hab noch andere Läden am Ort und dann gibt es ja immernoch
Reichel,Farnell usw.)


******
Du kannst gerne Deinen Schaltplan schicken, dann geben wir das Ganze
in
PSPICE ein und sehen was rauskommt. Danach können wir uns dann
weiterstreiten, wer am meisten Recht hatte. Derjenige bekommt vom
anderen ein/zwei/drei Bier gezahlt.
*******

Was soll die Ablenkerei ?

Wenn du weißt wovon du redest dann könntest du endlich mal die einfache
Frage beantworten anstatt immerwieder abzulenken. ;)

Ich stell se nochmal: Wo genau wird die oben Angesprochene Leistung
verbraten ?


********
Und nein, Du musst Dir keine Sorgen machen, dass Du damit gegen das
Jugenschutzgesetz verstößt.
********


Keine Bangge ,die habe ich Tatsächlich nicht.
Selbst bei meinen Kindern muß ich mir darüber schon länger keine Sorgen
machen ;)

Autor: Stefan Kleinwort (Gast)
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>Kann es sein das du die Strombegrenzung ,die ich nun schon etliche
>male erwähnt habe,konsequent ignorierst ?

Wo soll in Deiner Schaltung die Strombegrenzung sein? Du schaltest den
T durch, dann fliesst ein Einschaltstrom in den C. Diesen begrenzt Du
nirgends erkennbar.


>Die Widerstände in Trafo,Leitungen innenwiderstand des C sind die
>gleichen wie bei ner Taktregelung oder ner beliebigen anderen
>Netzteilschaltung aber wir reden offensichtlich über die
>Regelungsverluste im Leiustungsteil der Endstufe.

Nicht nur Schreiben will gekonnt sein, auch Lesen: mein erstes Posting
dazu war:

>>Die Spannung fällt in beiden Fällen über Tr oder LR ab. Ausnahme:
>>bei einer sehr weichen Spannungsquelle

Unter einer sehr weichen Spannungsquelle verstehe ich eine, deren
Innenwiderstand deutlich in die Systemeigenschaften mit eingeht.

Verluste werden bei Dir hauptsächlich am Trafo entstehen, weil der das
schwächste Teil darstellt. Betreibst Du die Schaltung dagegen an der
Autobatterie, dann hat der Elko auf Dauer sicher ein Problem.

>Die Glättung ist übrigens ausreichend genug um damit zu arbeiten aber
>das ist auch nicht Thema.

Die Glättung dürfte bei 10A Belastung und 2200uF/1khz miserabel sein,
mehr als 25% Ripple verstehe ich nicht mehr als Gleichspg.

Es war übrigens von Anfang an eine Schaltung gefragt, die einen
Längsregler ersetzt. Deine Schaltung macht alles andere.

Stefan

Autor: Ratber (Gast)
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******
Wo soll in Deiner Schaltung die Strombegrenzung sein? Du schaltest den
T durch, dann fliesst ein Einschaltstrom in den C. Diesen begrenzt Du
nirgends erkennbar.
******


Mal ne Vorsichtige Frage.

Leidest du an Alzheimer ?

Ich erwähnte den 7 mOhm widerstand mit dem Der Strom gemessen wird und
mit dem Wert die Regelung netsprechend reagieren kann.

Muß ich dir nun allen Ernstes erklären was man damit anfängt ?


****
Nicht nur Schreiben will gekonnt sein, auch Lesen: mein erstes Posting
dazu war:

>>Die Spannung fällt in beiden Fällen über Tr oder LR ab. Ausnahme:
>>bei einer sehr weichen Spannungsquelle
*****

Das hab ich gelesen aber du schriebst auch

<<<  ich will Dich ja nicht entmutigen, aber meine Meinung ist, dass
bei PWM
dieselbe Leistung im Transistor bleibt wie bei der Längsregler-Lösung.
<<<

und darauf beziehe ich mich die ganze Zeit.

Also was ist nun ??

Den Transistor haben wir ja schon erolgreich ausgeklammert.

Wo fällt nun die Leistung ab die du beschreibst ?


*****
Unter einer sehr weichen Spannungsquelle verstehe ich eine, deren
Innenwiderstand deutlich in die Systemeigenschaften mit eingeht.
*****

Ist hier uninteressant und lenkt nur ab.


*****
Verluste werden bei Dir hauptsächlich am Trafo entstehen, weil der das
schwächste Teil darstellt. Betreibst Du die Schaltung dagegen an der
Autobatterie, dann hat der Elko auf Dauer sicher ein Problem.
*****

Nohmal: Ablenkung vom Thema.


*****
>Die Glättung ist übrigens ausreichend genug um damit zu arbeiten aber
>das ist auch nicht Thema.

Die Glättung dürfte bei 10A Belastung und 2200uF/1khz miserabel sein,
mehr als 25% Ripple verstehe ich nicht mehr als Gleichspg.
*****

Soso,und wenn ich dir sage das dem nicht so ist kommste bestimmt wieder
mit nem Spruch wie oben das ich mir das Patetnieren lassen soll ja ?

Es Läuft und es spielt aber wieder keine Rolle wenn es nicht so seien
würde denn meine Frage ist weiterhin

"Wo fällt die Leistung ab die du angesprochen hast ?"



******
Es war übrigens von Anfang an eine Schaltung gefragt, die einen
Längsregler ersetzt. Deine Schaltung macht alles andere.
******


Schon wieder ausflüchte,Nebelkerzen und Ablenkung.

Kannste nicht mal ne Direkte Antwort auf diese einfache Frage geben ?


Du behauptest das bei nem PWM die gleiche Verlustleistung abfällt wie
bei nem Längsregler.



Zitat (Zum wievielten male ?.Weiß nicht mehr. Müßte ich zählen)



****
ich will Dich ja nicht entmutigen, aber meine Meinung ist, dass bei
PWM
dieselbe Leistung im Transistor bleibt wie bei der Längsregler-Lösung.
****


Also ?
Wo ?

Autor: Panis (Gast)
Datum:

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Hallo ihr beiden.

@Ratber


Hartnäckig was ? ggg


@Stefan

Warum zierst du dich so ?



@Beide

Wie wäre es wenn ihr euch darauf einigt das PWM in Ratbers Version
zumindest weniger Abwärme produziert als ein Längsregler und damit
Effektiver ist aber nicht das beste darstellt was man machen kann.
(zb. Taktregelung mit einer Induktivität)

Ist das eine Lösung ?


MfG

Panis

Autor: Fritz Ganter (Gast)
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Ohne Elko wärs besser, da der Transistor dann durchschalten kann dann
praktisch keinen Spannungsabfall an D-S hat. Am Verbraucher hast du
halt dann einen Wechsel zw. 0V und voller Spannung.
Mit Elko treibt die Schaltung in den Kurzschluss, da helfen deine
Milliohm drähte auch nix.

Einfach mal den Schaltplan mit den Spannungsabfällen im
durchgeschalteten Zustand aufzeichnen, dann wird einiges klarer.

Autor: Ratber (Gast)
Datum:

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@Fritz Ganter

Den Prinzipplan hab ich oben schon gegeben und auch erwähnt das ich
alles unwichtige weggelasen habe.
Natürlich kann man eine einfache Strombegrenzung mit zb. 0.05 Ohm in
die Zuleitung setzen um die Schaltung nicht zu überlasten aber warum
sollte man ?

Haste hinter nem Trafo mit Gleichrichter irgendwo sowas gesehen ?
Ist dort auch alles zusammengebrochen wenn eingeschaltet wird ?.
Raucht ein Spannungsregler ab wenn man die vielen kleinen C's in jeder
Schaltung sieht die erstmal beim Einschalten geladen werden müssen ?
Was ist mit den Elkos im KFZ die beim Einschalten der Verbraucher auch
einen Kurzen darstellen ?

Mir geht es immernoch um Obigen Satz mit der Angeblich Identischen
Verlustleistung.



@Panis

Damit kann ich leben denn darauf wollte ich die ganze Zeit hinaus aber
wir kommen ja nichtmal über das Prinzipielle hinaus und solangsam
verläst mich die Lust noch über eigentlich bekannte Sachen zu
Schwafeln.

Naja, Morgen bin ich den ganzen Tag auf 2 Rädern unterwegs wenn es das
Wetter erlaubt also sehen wir uns frühesttens morgen Abend oder am
Montag wieder.

Autor: Harald Peschke (Gast)
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Das wollte ich auch gerade Sagen.

Was ist mit den vielen Schaltungen (zb. Nezteile) bei denen im
Einschaltmoment auch nur leere Elkos mit annähernd Null Ohm vorhanden
sind.

Die müßten ja daan auch jede Schaltung sprengen und Ladewiderstände
sehe ich da auch nicht.

Autor: Fritz Ganter (Gast)
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Jeder Trafo bricht dir da natürlich zusammen bzw. liefert nur einen
begrenzten Strom. Ausserdem steigt beim Einschalten ja erst die
Spannung. Spannungsregler haben alle eine Strombegrenzung drinnen. Aber
hier gehts darum, dass bei anliegender Spannung geschalten wird. Es ist
halt die Frage, um wieviel der Elko Ladung verliert, wenns ein paar
Millivolt sind, hat man halt einen Ladestrom der durch div,
Innenwiderstände begrenzt wird und nicht zu gross ist. Wird der Elko
jedoch zu stark entladen, dann wirds schon kritischer.

Autor: Harald Peschke (Gast)
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Also da komme ich nicht ganz mit.

Ob ich beim einschalten die Dioden im Gleichrichter mit einem 2000uF
Elko malträtiere oder ob ich mit einem Mosfet schalte ist für mich das
gleiche.

Natürlich müssen beide diesen Einschaltmoment überleben also
entsprechend dimensioniert sein.

Der Kondensator wird duch den Verbraucher zwar immer etwas Entladen
aber nicht soweit das da noch nennenswert hohe Ströme fließen können.

Ich denke mal das in der Kompletten Schaltung am Ende noch ein
Widerstand von ca. 0.05 Ohm reinkommt.
Damit dürfte es dann gehen.

Naja,macht ihr mal weiter,mich geht das nix an

Autor: Manfred Glahe (Gast)
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@Fritz Ganter,

"Wird der Elko
jedoch zu stark entladen, dann wirds schon kritischer."

Ganz richtig, schaltfeste Elkos mit ausreichender Kapazizät sind rar
und sehr teuer!

@Harald Peschke,

"Die müßten ja daan auch jede Schaltung sprengen und Ladewiderstände
sehe ich da auch nicht."

Die von Dir genannten Schaltungen sind daher auch FALSCH entwickelt!
Auch wenn es sich dabei um namhafte Hersteller handeln sollte.
Allerdings sind (wie schon genannt) ALLE R im Strompfad zu
berücksichtigen. Wenn das nicht über Leiterbahnen oder
Bauteileeigenschaften zu erreichen ist, dann MUß ein
Begrenzungswiderstand auf jeden Fall vorgesehen werden.
Viele Entwickler haben in der Vergangenheit Tantal Kondensatoren (wegen
der geringen Abmessungen) eingesetzt und diese EBEN NICHT vor hohen
Stromstößen gesichert (obwohl die Hersteller in ihren Datenblättern
darauf hingewiesen hatten). Die sind dann reihenweise im Gerät beim
Kunden regelrecht explodiert. Mit einem Elko würde das Gleiche
passieren wenn er, wie in der oben angegebenen Schaltung, so betrieben
würde und er einen NENNENSWERTEN EFFEKT erzielen soll.
Hier ist dann die komplette Dimensionierung gefragt und nicht nur das
Prinzip. Denn im Prinzip geht alles, aber der Teufel steckt im Detaille
und in realen Applikationen.

MfG  Manfred Glahe

Autor: Harald Peschke (Gast)
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Also wenn dann bitte im Zusammenhang Quoten.

Ich bezog mich auf handelsübliche Netzteile.
Also Trafo,Gleichrichter,Elko.

Da ist auch keine Begrenzung vorhanden wenn man einschaltet.

Warum sollte es also einen Unterschied machen ob ich de Elko über die
Dioden "Brutal" lade oder mit einem Transistor oder Mosfet ?

Insoweit sehe ich bei Ratbers Schaltung keine Unmöglichkeit.

Autor: Manfred Glahe (Gast)
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@Harald Peschke

"Der Kondensator wird duch den Verbraucher zwar immer etwas Entladen
aber nicht soweit das da noch nennenswert hohe Ströme fließen
können."

Das wurde doch alles bereits ausfürlich geschildert! Das Einschalten
eines Netzteiles hat für die Elkos wesentlich andere Konsequenzen als
das Umschalten an niederohmigen Quellen!

Wenn der Kondensator NUR ETWAS entladen wird (in der geposteten
Schaltung), dann ist er ziemlich wirkungslos! Es entsteht eben KEINE
Gleichspannung! Der Verbraucher integriert und dann ist überhaupt kein
C notwendig. Angefangen hat es mal für DC und dafür ist die Schaltung
eben nicht geeignet. Langsam verliere ich auch den Faden ohne zurück zu
schauen in den Beiträgen.

MfG  Manfred glahe

Autor: Ratber (Gast)
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Tja,der Faden ist nicht ob es Funktioniert sondern die Obige Aussage von
Stefan die ich nun oft genug Zitiert ,Hinterfragt und ebensooft nicht
beantwortet bekommen hab.

aber ich kann auch mal zu obigem Eingehen.

Warum solle ne Reglung per PWM Welliger sein als bei ner Taktreglung ?

Bei Beiden wird mit Impulsen ein Elko gheladen und zwischen 2
Spannungswerten gehalten.

Entweder sind beide Wellig oder keiner.

Klar wenn man nen 50 Hz PWM mit nem 20 Khz Takt vergleicht dann ist das
Birnen mit Äpfeln. ;)





Wie gesagt warte ich eigentlich auf Stefan

Autor: Stefan Kleinwort (Gast)
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Hallo Ratber,

ich habe nicht den Eindruck, dass es Dir eigendlich um die Sache geht.
Ich habe es - meiner Meinung nach - oft genug erklärt, vielleicht liest
Du Dir den Thread nochmal genau durch.
Auf mein Angenbot, die Schaltung in PSPICE zu simulieren, bist Du auch
nicht eingegangen.

Ob Du Deinen Kondensator mit 1/1 Zeit und 1-fachem Strom lädst, oder in
1/10-Zeit mit dem 10-fachem Strom, ist egal, die Verlustleistung ist
immer dieselbe. Wo diese Verlustleistung abfällt, hängt rein von dem
Verhältnissen der Widerstände (Quelle, Leitung, T und Rc) ab.

Bei der Ausdrucksweise, die Du hier an den Tag legst, musst Du Dich
übrigens nicht wundern, wenn niemand mehr mit Dir diskutieren will.

Stefan

Autor: Steffen (Gast)
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@Stefan

Will oder kann da jamand nicht?

Die Antwort auf die Frage von Ratber würde mich auch mal interessieren.
Ganz ehrlich gesagt Hut ab vor Ratber. Ich hätte es schon längst
aufgegeben. Was hast Du eigentlich gegen Ratbers Ausdrucksweise?

Steffen

Autor: Norbert (Gast)
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Hi,

Jetzt muß ich mich auch mal einmischen.
Die Schaltung ist Mist.
Mag vielleicht irgendwie halbwegs funktionieren, der Wirkungsgrad
dürfte aber miserabel sein.
Kaum besser als ein Linearregler.
Die Leistung wird dabei überall verbraten:
Innenwiderstand des C, Schaltverluste im Fet weil der Strom so hoch
ist, Verluste in der Spannungsquelle, weil die ständig gegen den
Kurzschluß zum C anarbeiten muß.

Meß doch mal den Wirkungsgrad, dann siehst Du was das fürn Dreck ist.

Ohne Induktivität geht sowas nunmal nicht.

PWM direkt auf nen Motor geht sehr wohl und auch sehr gut.
Dabei ist der Motor selbst die Speicherdrossel, die Diode, um den Strom
bei "off" weiterfliessen zu lassen ist entweder die Freilaufdiode
oder die internen Schottkys der Fets bei ner H-Brücke.

Ne Heizung oder ne Lampe kann man auch noch ohne Drossel mit PWM
ansteuern, aber dann bitte immer ohne C!!!

Gruß,
Norbert

Autor: wolli (Gast)
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Das ein Schaltregler die gleichen Verluste erzeugt wie ein Linearregler
ist einfach falsch, darüber muss man nicht diskutieren, es ist und
bleibt falsch.

Ratbers Schaltung wird bei großen Lasten und ausreichend
dimensionierten Trafos große Störungen im Netz erzeugen und durch die
hohen Ströme bei Laden des Elkos wohl auch anfangen irgendwas zu
senden.

Autor: Stefan Kleinwort (Gast)
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@Steffen:

Nochmal ein Beispiel zum Nachrechnen:
Usource = 15V
Uout =     5V
Iout =     1A
Verlustleistung für einen Längsregler: (15V - 5V) * 1A = 10VA

Mit PWM, Rges (also Rfet, Rsource, Rwire ..) = 10 Ohm
PWM-Verhältnis ist 100%
Verlustleistung über Rges = (15V - 5V) * (15V - 5V) / 10 Ohm = 10VA

Mit PWM, Rges (also Rfet, Rsource, Rwire ..) = 1 Ohm
PWM-Verhältnis ist 10%
VL eingeschaltet über Rges = (15V - 5V) * (15V - 5V) / 1 Ohm = 100VA
VL im zeitlichen Mittel berechnet sich aus 10% VL eingeschaltet + 90%
aus (0VA):
100VA * 10% / 100%   + 0VA * 90% / 100%  = 10VA

Mit PWM, Rges (also Rfet, Rsource, Rwire ..) = 0,1 Ohm
PWM-Verhältnis ist 1%
VL eingesch. über Rges = (15V - 5V) * (15V - 5V) / 0,1 Ohm = 1000VA
1000VA * 1% / 100%   + 0VA * 99% / 100%  = 10VA

Wie man sieht, kürzt sich der Widerstand raus. Wo die Leistung genau
abfällt, hängt vom Verhältnis der Widerstände untereinander ab.
Insgesamt ist sie, wie die Rechnung zeigt, dieselbe wie bei einem
Liearregler.


@Wolli:
Wir reden hier nicht über einen Schaltregler, diese haben immer
Speicherdrosseln.

Stefan

Autor: Khani (Gast)
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Hallo Leute,

wie ich sehe seid ihr immer noch fröhlich dabei, das gleiche Thema zu
zerreden. Ich glaube nicht, dass das noch irgendwann einmal ein Ende
nehmen wird ;-).

@Wolli : Das hab ich auch schon probiert - keiner wollte es glauben.

@Stefan : Was auch immer Du unter Schaltreglern oder was weiß ich
verstehst - frag' mal jemanden, der sich mit so etwas auskennt.

Wenn Ihr Interesse habt, dann macht mal ein sinnvolles Exposé daraus
und schickt es mir. Ich habe da gewisse Connections zu einem Dozenten
an der Uni Karlsruhe. (Oder fragt ihn direkt : www.eti.uni-karlsruhe.de
- Professor Braun, der beantwortet normalerweise auch wirklich
fachfremde Fragen, wenn er Zeit hat. Nebenbei : er hält die Vorlesung
"Elektrische Maschinen und Stromrichter" und ist nebenbei Leiter des
ähnlichnamigen Studienmodells). Mein Vorschlag : Legt Eure Rechnungen
mit Schaltplan schriftlich nieder und wir werden jemanden konsultieren,
der wirklich weiß, was läuft.

MfG, Khani

Autor: Steffen (Gast)
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@Stefan

Bei deiner Rechnung interssiert mich eines: Warum sollte Rges
proportional dem PWM-Verhältnis sein?

Autor: Stefan Kleinwort (Gast)
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@Steffen:
Ich verstehe das Problem nicht. Sind wir uns darüber einig, dass z.B.
bei nur 10% PWM-On-Time der zehnfache Strom fliessen muss?

Stefan

Autor: Steffen (Gast)
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Mittlerweile verstehe ich das Problem selbst nicht mehr so richtig.
Ich bin davon ausgegangen, dass Fritz
a) die Leistungsabgabe des Ladegerätes zum Akku über einen Linearregler
reglen wollte --> ergibt hohe Verlustleistung
b) per PWM die Leistungsabgabe regeln wollte --> ergibt immer maximalen
Strom über Verbraucher (Akku, gegebenenfalls Strombegrenzt), geringer
Ron(Mosfet) --> geringere Verlustleistung

Unter den Vorraussetzungen würde immer der gleiche Strom, unabhängig
von der Pulsdauer fliesen.

Das man mit der Schaltung von Ratber keine saubere Gleichspannung
hinbekommt sehe ich im Prinzip genauso. Allerdings auf das
Anfangsproblem bezogen sehe ich das ganze etwas anders.

Na ja, ich bleibe mal stiller Beobachter. Evtl. gibt es ja doch noch
eine einvernehmliche Lösung. Dümmer wird man auf jeden Fall nicht davon
:-).

Steffen

Autor: Stephan Hochberger (Gast)
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dann probier ich jetzt halt auch mal, vielleicht kommt doch noch Licht
ins dunkel:


@Steffen

Rges ist nicht proportional dem PWM-Verhältnis, sondern das
PWM-Verhältnis proportional zu Rges.
In den Kondensator muß zeitlich gemittelt ja der gleiche Strom rein-
wie rausfließen, sonst steigt die Spannung an C an.

@wolli

Du hast absolut recht, ein Schaltregler erzeugt (idealerweise) gar
keine Verluste. Nur, dass das zentrale Element eines Schaltregler (die
Induktivität) fehlt und die Schaltung daher kein Schaltregler ist.
Bei PWM an einer ohmschen/induktiven Last kein problem, dann hat der
Kondensator aber hier nichts verloren.

@alle

Wenn man die Schaltung als ideal betrachtet (keine parasitären Effekte,
auch Rdson = 0) kommt ein satter Kurzschluss raus, da die 5V des
Kondensators auf die 15V der Quelle kommen. Der Strom ist bei 10V/0Ohm
unendlich.
Da dem aber praktisch nicht so ist sind die vermeintlich parasitären
Effekte gar nicht parasitär, sondern zentrale Bauteile der Schaltung.
Die Zuleitung, Innenwiderstand von Quelle, MOSFet und Kondensator und
die Induktivitäten die sich in den Leitungen verbergen sorgen dafür
dass die Schaltung nicht in jedem Fall abrauchen muss.
(Die Verlustleistung ist vielleicht tatsächlich etwas kleiner als beim
Längsregler weil die Leitungen ein wenig Induktivität haben. Der Effekt
dürfte aber kaum messbar sein.)

Ziemlich oben stand folgendes:
> Beim Schaltregler Erfolgt die Regelung über das Gezielte Ein und
ausschalten um einen Kondensator auf einem eingestellten
Spannungsniveau zu halten.
Dabei wird aber der folgende Effekt übersehen, und genau deshalb kommt
in einen Schaltregler eine Spule:

Beim Laden eines Kondensators über einen, auch noch so kleinen,
ohmschen Widerstand treten aber nunmal Verluste auf. Von 0V auf
Betriebsspannung ist die gespeicherte Energie im Idealfall genau 50%
der aufgewendeten (0,5 * Q^2/C oder 0,5  Ub  Q), der Rest geht in
Wärme über.
Wenn die gesamte Energie genutzt werden soll muss eine Spule in Reihe
geschaltet werden, die die restlichen 50% speichert. Zu dem Zeitpunkt
zu dem der Strom durch die Spule 0 ist ist die gesamte Energie im
Kondensator.


Stephan

Autor: Stephan Hochberger (Gast)
Datum:

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@Steffen
>Na ja, ich bleibe mal stiller Beobachter. Evtl. gibt es ja doch noch
>eine einvernehmliche Lösung. Dümmer wird man auf jeden Fall nicht
>davon

so seh ich das auch

> b) per PWM die Leistungsabgabe regeln wollte --> ergibt immer
> maximalen Strom über Verbraucher (Akku, gegebenenfalls
> Strombegrenzt), geringer Ron(Mosfet) --> geringere Verlustleistung

ne Strombegrenzung würde aber doch wieder nach dem gleichen Prinzip
arbeiten, nur mit anderer Regelgröße, wie der Linearregler und damit
die gleichen Verluste einfahren

Mit ner hohen Spannung und PWM direkt auf dem Akku gehen sollte
zumindest sehr genau geprüft werden. Der Innenwiderstand dürfte sehr
gering sein, so dass der Strom wohl sehr groß wird. Die Spannung beim
Laden wird ja hauptsächlich durch den elektrochemischen Prozess
vorgegeben. Am Innenwiderstand fällt nur wenig Spannung ab (ich gehe so
von max 0,2V pro Zelle aus, vermutlich sinds aber deutlich weniger).
Ein paar Volt mehr und es wird richtig eklig...
Versuche würde ich da nur hinter ner Glasscheibe empfehlen.

Wenn bei Ladegeräten von PWM die Rede ist ist damit auch keine
Spannungsregelung gemeint, sondern Phasen von Laden und Abkühlen/Messen
im Bereich von Sekunden.

Autor: Fritz Ganter (Gast)
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Nur um es klarzustellen:

Ich schrieb:
"Es kommt natürlich eine Drossel beim PWM rein, weil sonst treib ich
die
Spannungsquelle ja ständig in den Kurzschluss. Ich möchte auch den
Ladestrom erhöhen weil ich sonst die Akkus nicht heiss genug kriege,
und wenn wenn die nicht heiss werden kann ich die Ladung nicht früh
genug abschalten."

PWM ohne Drossel mach ich bei der LCD-Beleuchtung. Da Klein-Fritzi aber
weiss, dass der Akku (wie ein Kondensator) die Spannung ziemlich
festnagelt war es selbstverständlich dass da eine Spule reinkommt, ich
habs nur vorher nicht erwähnt, weil ich dachte es sei eh klar.

Bei der Kritik an Ratbers Schaltung habt ihr halt nicht bedacht, dass
er am Elko eine kalte Lötstelle eingebaut hat (und vergessen hat, sie
im Schaltplan einzuzeichnen). Deswegen funktioniert seine Schaltung ja
auch. :-)

Autor: Ratber (Gast)
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Jaja,toll.

Immernoch keine antwort.

**********
ich habe nicht den Eindruck, dass es Dir eigendlich um die Sache geht.
Ich habe es - meiner Meinung nach - oft genug erklärt, vielleicht
liest
Du Dir den Thread nochmal genau durch.
**********

Ich habe dir x-mal die gleiche Frage gestellt und dir ebensooft eine
Denkhilfe in form eines Zitates deiner Aussage gegeben aber bis jetzt
hükllst du dich in Nebel und lenkst jedesmal ab oder verweist auf eine
Antwort die ich beim Besten Willen nirgens sehe.



****************
Auf mein Angenbot, die Schaltung in PSPICE zu simulieren, bist Du auch
nicht eingegangen.
****************

Was interessiert mich ne Simulation wenn ich Siliziumgegossene Fakten
hier auffem Tisch liegen habe ?

Zudem will ich keine Simulation sonder nur eine klare einfache Antwort
auf deine ,meiner Meinung nach, einfache Frage !


*********
Bei der Ausdrucksweise, die Du hier an den Tag legst, musst Du Dich
übrigens nicht wundern, wenn niemand mehr mit Dir diskutieren will.
*********

Ach ?

Was ist an meiner Ausdrucksweise denn nicht ok ?`

Bin ich Beleidigend ?
Hab ich was unterstellt ?

Ich meine Nein

Das einzige was du mir anlasten kannst ist das ich dir vorwerfe um den
Heißen Brei zu reden.

Wer will denn nicht mehr mit mir Diskutieren ?

Momentan nur du und ich behaupte mal weil du keine Antwort auf meine
Frage hast.





Mich interessiert es nicht ob die Schaltung nach irgendeiner Meinung
mist ist ind will lediglich mal ne direkte Antwort haben wo nun die
Angeblich gleiche Verlustleistung gegenüber einem Linearregler sein
soll.

Es gibt ja zwischen "Plus" und "Minus" neben dem Verbraucher nur 2
Elemente.

Einmal der Transi oder Mosfet und einmal der Kondensator.

Is alsio eigentlich nicht Kompliziert.


Also @Steffan Kleinwort


an welchem von beiden fällt nun die in etwas gleiche verlustleistung ab
wie bei nem Linearregler ?



Einfacher kann man es ja wohl kaum Fragen oder ?

Autor: Ratber (Gast)
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"Wer will denn nicht mehr mit mir Diskutieren ?" sollte ein Zitat
sein.

Hab die Sternchen drumrum vergessen.

Autor: Ratber (Gast)
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Hoppla.

War ja ne Gegenfrage von mir.

Also doch ok


Sorry

Autor: Fritz Ganter (Gast)
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@Ratber

Liest du den Thread auch, oder schreibst du nur? Weiter oben steht:
==================
Nochmal ein Beispiel zum Nachrechnen:
Usource = 15V
Uout =     5V
Iout =     1A
Verlustleistung für einen Längsregler: (15V - 5V) * 1A = 10VA

Mit PWM, Rges (also Rfet, Rsource, Rwire ..) = 10 Ohm
PWM-Verhältnis ist 100%
Verlustleistung über Rges = (15V - 5V) * (15V - 5V) / 10 Ohm = 10VA

Mit PWM, Rges (also Rfet, Rsource, Rwire ..) = 1 Ohm
PWM-Verhältnis ist 10%
VL eingeschaltet über Rges = (15V - 5V) * (15V - 5V) / 1 Ohm = 100VA
VL im zeitlichen Mittel berechnet sich aus 10% VL eingeschaltet + 90%
aus (0VA):
100VA * 10% / 100%   + 0VA * 90% / 100%  = 10VA

Mit PWM, Rges (also Rfet, Rsource, Rwire ..) = 0,1 Ohm
PWM-Verhältnis ist 1%
VL eingesch. über Rges = (15V - 5V) * (15V - 5V) / 0,1 Ohm = 1000VA
1000VA * 1% / 100%   + 0VA * 99% / 100%  = 10VA

Wie man sieht, kürzt sich der Widerstand raus. Wo die Leistung genau
abfällt, hängt vom Verhältnis der Widerstände untereinander ab.
Insgesamt ist sie, wie die Rechnung zeigt, dieselbe wie bei einem
Liearregler.


@Wolli:
Wir reden hier nicht über einen Schaltregler, diese haben immer
Speicherdrosseln.

Stefan

========================

Damit ist wohl alles klar. Nochmal zum Mitschreiben:
bei 15V in, 5V out brauchst du 2:1 Tastverhältinis.
Nehmen wir an, der Verbraucher hat an 5V 1A.

Wenn der Transistor ein ist, liegen an ihm 10V an, weil der Elko die
Spannung hält. Nehmen wir einen Ron vom FET mit 0.01 plus deinen
"Draht" mit 0.007 Ohm (der laut deinem Posting ja den Strom
begrenzt)= 0.017 Ohm.
Strom ist daher 588A, mal 10V =5880 Watt/3 (wegen Tastverhältnis)
=1960Watt Verlustleistung.

Das es nicht so ist, liegt hauptsächlich daran, dass die Trafospannung
in die Knie geht, und den Strom begrenzt.
Und ganz egal was du sagst, es werden immer Uin-Uout/(I*Tastverhältnis)
verbraten.
Ist jedoch eine Spule drinn, dann wird der Spannungsabfall nicht
verheizt, sondern als magnetische Energie gespeichert und dann wieder
abgeben.

Aber wozu schreib ich das, du gehst da eh nicht drauf ein.

Und deine Schaltung funktioniert eh nur wegen der kalten Lötstelle am
Elko.

Autor: Ratber (Gast)
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@Fritz Ganter

Ich weiß aber immernoch nicht "wo" der Widerstand sein soll der mir
die Leistung verbrät.

Im Schatenden Element (Transistor/Mosfet) ?

Oder im Kondensator ?

Autor: Stephan Hochberger (Gast)
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@Ratber

der Widerstand ist in

MOSFet + Kondensator * Spannungsquelle + Leitungen

Autor: Ratber (Gast)
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@Stefan


Ich rede immernoch davon:


*****
Hallo Fritz,

ich will Dich ja nicht entmutigen, aber meine Meinung ist, dass bei
PWM
dieselbe Leistung im Transistor bleibt wie bei der Längsregler-Lösung.
*********

Mit "Leistung im Transistor bleibt" dürfte wohl Zweifelsfrei die
Verlustleistung über den Regler gemeint sein.

Leitungswiderstände ,Innenwiderstände von Spannungsquellen
,Innenwiderstände von Kondensatoren und Halbleitern sind zwar auch
Existent aber sie stellen eben nicht den Regelverlust dar.

Also dann nochmal die Frage wo beim Regeln per PWM die
Regelverlustleistung bleibt ?

Es gibt da nur 2 Bauteile und es wird doch nicht so schwer sein mir
diese simple Frage zu beantworten ?

Autor: Fritz Ganter (Gast)
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Hallo Ratber!

Hast du mein Posting gelesen? Und das von den anderen? Kennst du das
ohmsche Gesetz? Und die Kirchhoffschen (schreibt man den so? ist schon
fast 30Jahre her) Regeln?

Wie oft sollen wir dir das noch erklären bevor du anfängst drüber
nachzudenken. Oder du die kalte Lötstelle am Elko nachlötest und siehst
wie dir der FET abraucht (sofern ein starkes Netzteil dran hängt).

Autor: Fritz Ganter (Gast)
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Andreas, kannst du das nicht mal in Offtopic verschieben?

Es geht ja nur mehr darum, wer das letzte Posting hat...

Autor: Ratber (Gast)
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@Fritz Ganter

Wenn dich einer Fragt wo man im Raum das Licht anmacht dann antwortest
du "An dem dafür vorgesehenen Schaltelement"  anstatt auf den
Lichtschalter zu deuten ???

Ich glaube kaum.

also ist es doch nicht so schwer entweder "Am Mosfet" oder "Am
Kondensator" zu sagen oder ?


Ist es hier keinem möglich auf eine Einfache Frage einfach statt
Orakelhaft zu antworten ?


Ach Ja:

Ja ich kenne den ollen Ohm und auch den Kirchhoff und die Anspielung
auf das Alter könnte ich jetzt wie bei Steffan passend Wechseln aber
ich fühle mich jünger als ich bin weil ich Aktivv bin ;)



Zum Netzteil und der Kalten Lötstelle:

Reichen dir ein 240Ah Akku (Tiptop in Schuß und voll Geladen),Kräftige
Leitungen und ein KFZ-Lüfter als Last aus oder was soll die neuerliche
Ablenkung vom Thema oder bist du der Bruder vom Steffan ?. ;)

Autor: Ratber (Gast)
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*********
Andreas, kannst du das nicht mal in Offtopic verschieben?

Es geht ja nur mehr darum, wer das letzte Posting hat...

**********

Ich bin dagegen denn ich möchte gerne eine Antwort auf eine Frage
haben.

Warum eigentlich ins Offtopic ?

Das ist doch ein Forum rund um Controller und soweit ich weiß gehöhrt
das Elektrische Zwingend dazzu.

Obendrein sind wir immernoch beim Thema ;)

Autor: Ratber (Gast)
Datum:

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*********
Es geht ja nur mehr darum, wer das letzte Posting hat...
*******

Wenn das deine Motivation ist dann must du damit leben.

Mir gehts immernoch um die Antwort ;)

Autor: Harald Peschke (Gast)
Datum:

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Hi.

@Ratber

Immernoch keine Antwort bekommen ?

Ich hätte schon längst aufgegeben denn offensichtlich wolle die dir
doch garnicht antworten und das Topic am liebsten vergessen.

Glückwunsch für deine Ausdauer Daumenhoch

Autor: Stephan Hochberger (Gast)
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> Reichen dir ein 240Ah Akku (Tiptop in Schuß und voll
> Geladen),Kräftige Leitungen und ein KFZ-Lüfter als Last aus
> oder was soll die neuerliche Ablenkung vom Thema oder bist
> du der Bruder vom Steffan ?. ;)

Das liest sich ja wie ne sehr ordentliche Last und ne stabile
Versorgung.

2 Sachen würden mich interessieren:
a) welche Kapazität hat der Kondensator
b) wie hoch ist die PWM-Frequenz (in etwa)

Der Akku hat wohl 24V, der Lüfter 12V, oder?

Autor: Fritz Ganter (Gast)
Datum:

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@Ratber

"also ist es doch nicht so schwer entweder "Am Mosfet" oder "Am
Kondensator" zu sagen oder ?"

Wieso fragst du mich?

Miss doch selber mit dem Oszi nach. Wenn der Kondensator einen
grösseren inneren ohmschen Widerstand hat, dann wirds dort abfallen,
sonst am FET.

Aber du bist uns ja die Antwort schuldig, wo die 10V abfallen wenn
der FET durchgeschaltet ist, nicht wir.

Autor: wolli (Gast)
Datum:

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Ein Elko an einer PWM wird fast schlagartig aufgeladen und dann langsam
wieder entladen.
Letztendlich ist aber die Stabilisierungswirkung gering.

Angenommen man nimmt einen Elko von 1mF bei einer Spannung von 5V. Will
man verhindern, dass die Spannung bei einem Laststrom von 1A (was nicht
gerade viel ist) unter 4.9V sinkt, so muss der Elko schätzungsweise
alle 100µs nachgeladen werden, was einer Schaltfrequenz von 10kHz
entspricht.
Ein hoher Stromstoß wie er beim nachladen ohne Zweifel auftreten wird,
erzeugt bei 10kHz Störungen im Netz, in der Schaltung und vielleicht
sogar im Freiraum.
Die nötige Schaltfrequenz steigt hier etwa linear mit dem Laststrom.

Die Konsequenz ist: eine Drossel und die zugehörige Diode verwenden,
und das ganze step-down-Regler nennen.

@Stefan:

Gut! Reden wir nicht über Schaltregler sondern über PWM. Da Du nun den
Taschenrechner ausgepackt hast werde ich es Dir gleich tun.

Linearregler:

Uin = 15V
Uout = 5V
Rlast = 1 Ohm (Lastwiderstand)

Iout = Iin = Uout/Rlast = 5A

Plast = Uout^2/Rlast = Uout*Iout = 25W
Pregler = (Uin-Uout)*Iout = 50W (Verlustleistung am Regler)


PWM:

Uin = 15V
Uout_eff = 5V (Effektivwert der Ausgangspannung)
Rlast = 1 Ohm

dc = (Uout_eff/Uin)^2 = 11.1% (PWM duty cycle)
Plast = 11.1%*(15V)^2/1Ohm = 25W

Der (ideale) PWM-Schalter ist entweder leitend oder sperrend => keine
Verluste.

Zweiter Fall: PWM duty cycle 50%:

Uout_eff = Uin*sqrt(dc) = 10.6V
Plast = Uout_eff^2/Rlast = 112.5W

Für den Schalter gilt selbiges wie oben.

Am Linearregler würden im zweiten Fall immer noch
(15V-10.6V)*10.6A = 46.6W verloren gehen.


Der Fehler an Deiner Rechnung ist, dass Du 5V Ausgangsspannung ansetzt,
diese sind aber als Effektivwert zu rechnen, was Du nicht tust.

Autor: Fritz Ganter (Gast)
Datum:

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Ich glaub allerdings, dass der Kondensator gar nicht da angeschlossen
ist wo du es behauptest oder schon lange tot ist.

Womit du dann am Ausgang keine Gleichspannung hast wie du behauptest
sondern ein ganz normales PWM-Rechteck, und das ist der Grund warum
deine Schaltung funktioniert, die hat aber nix mit deinem Schaltplan zu
tun.

Autor: Stefan Kleinwort (Gast)
Datum:

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@Wolli:

In Deiner PWM-Schaltung schaltest Du (Bsp.1):
  11.1% ein -> Uout = 15V und
  88.9% aus -> Uout = 0V

So ist es gemeint, oder?
Dann gebe ich Dir vollkommen Recht, dann kann ich Deine Zahlen
nachvollziehen.

Das ist aber die Berechnung der PWM, wie sie ohne den Elko an Uout
funktioniert. In dem Fall ist die Verlustleistung (idealisiert) 0%.

Allerdings ist dann die Ausgangsspannung Uout nicht konstant. Die
Grundlage der Diskussion ist für mich der Ersatz eines Längsreglers
durch eine PWM, die so gepuffert wird, dass sie eine nahezu konstante
Ausgangsspannung liefert. Und in dem Fall ist meine Rechnung korrekt.

>Die Konsequenz ist: eine Drossel und die zugehörige Diode verwenden,
>und das ganze step-down-Regler nennen.

Genau. Lies mal nach. Ich habe es DCDC-Wandler genannt und es bereits
in meinem ersten und zweiten Posting vorgeschlagen :-)

Stefan

Autor: Stephan Hochberger (Gast)
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@Fritz

genau das gleiche denk ich auch. Der Kondensator dient in der Schaltung
von Ratber nur dazu den gleitenden Mittelwert der Spannung zu ermitteln
und wenn der unter dem Soll liegt den Strom ein-, bzw. wenn über
auszuschalten. Mit ner gewissen Hysterese selbstverständlich.

Die Schaltung von Ratber macht vermutlich effektiv einfach ne
klassische PWM an nem Motor (von der absolut alle hier gesagt haben,
dass das problemlos so läuft). Absichtlich, oder durch Zufall sei
dahingestellt, den Äusserungen hier nach würde ich sagen eher
Zufall/unbewusst.
Ein Oszi am Ausgang dürfte jedenfalls etwas anzeigen das mit ner
stabilisierten, geglätteten Gleichspannung reichlich wenig zu tun hat.


@wolli

Alles richtig (zumindest an ner ohmschen Last), bitte aber nicht
vergessen, dass Stefan den Fall eines Schaltreglers, also bei
weitgehend konstanter Ausgangsspannung betrachtet. Das PWM-Verhältnis
muss daher entsprechend den Strömen beim Laden/Entladen des
Kondensators sein (seine Rechnung stimmt damit für nen
Step-Down-Regler, und deine für ne Glühlampe).
Bei nem Motor würde ich sagen ist der mittlere Strom entscheidend, und
50% PWM an 24V geben das gleiche wie direkt an 12V anschliessen. Ist
aber nur ne Annahme, da fehlt mir die Praxis.

@alle

a) der zweite thread war wohl nicht wirklich die lösung
b) gibts noch längere threads??


Stephan (nicht Stefan)

Autor: Stephan Hochberger (Gast)
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@Stefan

warst wohl bischen schneller ;)

Autor: Stefan Kleinwort (Gast)
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@Stephan:
Nein, Du hast mehr geschrieben, das hat länger gedauert ;-)

Wir können ja noch nen weiteren Thread starten, was jetzt die richtige
Schreibweise ist: Stefan, Stephan, Steffen ...  da bekommen wir sicher
noch nen längeren Thread hin :-))))

Stefan

Autor: Ratber (Gast)
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@Fritz Ganter

*******
"also ist es doch nicht so schwer entweder "Am Mosfet" oder "Am
Kondensator" zu sagen oder ?"

Wieso fragst du mich?

**********

Das war nicht an Dich gerichtet sondern eine Anmerkung zu dem Umstand
das ich ne Einfache Frage stelle und anstatt ner Einfachen Antwort nur
Ablenkung erhalte.

Das Beispiel mit dem Lichtschalter ,was dazugehöhrt,war ein Vergleich
dazu. ;)


*******
Miss doch selber mit dem Oszi nach. Wenn der Kondensator einen
grösseren inneren ohmschen Widerstand hat, dann wirds dort abfallen,
sonst am FET.
*******

Wo soll der herkommen ?

Der immer vorhandenen Innenwiderstand (Zuleitung ,Wicklung im
Kondensator) kann man ja vernachlässigen.
Die Ladekurve resultiert ja schließlich aus Elektronenverschiebung und
nicht aus einem Widerstand ;)


******
Aber du bist uns ja die Antwort schuldig, wo die 10V abfallen wenn
der FET durchgeschaltet ist, nicht wir.
******

Seit wann denn das ?

Kann es sein das du irgendwie nicht weißt wie ein Kondensator
funktioniert ?


Ich finde es ziemlich Seltsam in dieser Rechnung den Kondensator
einfach als Widerstand einzusetzen anbstatt als Ladungsträger.  fg


********
Wenn der Kondensator einen
grösseren inneren ohmschen Widerstand hat, dann wirds dort abfallen,
sonst am FET.

***********

Ja oder draussen ists kälter als Nachts ja ? ;-)




Herrlich wie sie sich winden ROFL

Autor: wolli (Gast)
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@Stephan

Es zählt nicht der mittlere Strom sondern der Effektivwert, Ergo ist
bei 24V ein duty cycle von 25% äquivalent zu 12V Gleichspannung.

@Stefan

Mal unabhängig von der parallel laufenden Diskussion, wo fallen denn
Deiner Meinung nach die 15V ab?

Autor: Stefan Kleinwort (Gast)
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@Wolli:
Bei der Schaltung ohne Elko: zu 100% an der Last.


Bei der Schaltung mit Elko: Uout = 5V an der Last.

Der Rest an den Innenwiderständen von der Spannungsquelle, den
Zuleitungen, dem FET und dem Elko. Da durch alle Widerstände derselbe
Strom fliesst (bis auf den Elko), also:

              Ri
Ui    =   ---------- *  (Uin - Uout)
             Rges

Stefan

Autor: Stephan Hochberger (Gast)
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@Ratber

> Herrlich wie sie sich winden *ROFL*

wer windet sich denn hier? ich schlage mal vor, dass du einfach mal
deinen schaltplan postest, und möglichst auch ein paar daten zu den
verwendeten bauteilen. ich nehme an, dass wir einfach von total
verschiedenen sachen reden ... die frage nach den 10V ist ja auch nicht
grad neu, oder läuft ein kritisches patentierungsverfahren??
n gutes foto der schaltung würde auch nicht schaden. könnte helfen die
dimensionierung zu erkennen (und die resultierenden parasitären
effekte).

> Der immer vorhandenen Innenwiderstand (Zuleitung ,Wicklung im
> Kondensator) kann man ja vernachlässigen.

dazu kann ich mich nur selbst zitieren:
"sind die vermeintlich parasitären
Effekte gar nicht parasitär, sondern zentrale Bauteile der Schaltung"

Wenn kein Widerstand als Bauteil mehr da ist bleiben halt nur die
Leitung, Innenwiderstände, usw. übrig die den Strom begrenzen und die
Innenwiderstände können dann halt nicht mehr vergessen werden.

wieder ein Eigenzitat:
"Beim Laden eines Kondensators über einen, auch noch so kleinen,
ohmschen Widerstand treten aber nunmal Verluste auf. Von 0V auf
Betriebsspannung ist die gespeicherte Energie im Idealfall genau 50%
der aufgewendeten (0,5 * Q^2/C oder 0,5  Ub  Q), der Rest geht in
Wärme über."

Wenn ich nen Kondensator nun an Deine 240Ah-Batterie anschließe und es
ist ein Widerstand von 100Ohm drin dann sind wir uns wohl einig. Wenn
ichs nur über ein Kabel anschliesse gibts ein Problem. Weil die 50%
wegen der "Funktionsweise eines Kondensators" immer noch verloren
gehen es aber, weil Zuleitungen, etc. zu vernachlässigen sind, keine
Verluste gibt. Trotzdem wirds funken und die Energie kommt sicher nicht
aus der Luft...

Stephan

Autor: Norbert (Gast)
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Hi,

@Ratber:

Den Innenwiderstand des C kann man eben nicht vernachlässigen, gerade
bei PWM mit höheren Frequenzen ist das kritisch.
Lass den C mal weg, da wird sich vermutlich nicht viel ändern.
Der ist zu träge, Du gibst da PWM direkt auf den Motor und das
funktioniert.
Der C ist ein Ladungsträger mit einem Widerstand in Reihe.
Kein C ist ideal.
Schonmal was von ESR gehört?

Ich finde es langsam unverschämt, wie Du hier mit Halbwissen gegen
mehrere Leute mit Ahnung wie ein kleines Kind um Dich schlägst.
Denn ausser Deinen kann ich allen Postings nur zustimmen, alles
korrekt.

Bei PWM und Leistung reichen einfache Grundlagen eben nicht mehr, da
braucht man wenigstens Detailwissen oder Erfahrung.
Daran scheint es bei Dir arg zu hapern.

Google mal nach "Kondensator Paradoxon".
Bin mir nicht sicher ob man das so auf Anhieb findet aber das würde
wohl Dein Weltbild über den Haufen werfen.
Realität eben.

@ die Anderen:

Lasst Euch nicht kirre machen, Ihr habt natürlich vollkommen Recht.

Gruß,
Norbert

Autor: Ratber (Gast)
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@Stephan

Ich hab ja oben schon ein Dokument der Endstufe gegeben (Steuerung
Vereinfacht da ohne Belang) und will nur wissen an welchem der Bauteile
denn die Verlustleistung auftreten soll von der Stefan ganz oben
gesprochen hat.

Ist denn das so schwer zu verstehen ?

Muß ich zur Leistungsberechnung einer einfachen Glühlampe (Ich weiß der
Vergleich hinkt aber soll nur als Veranschaulichung dienen)  das ganze
Hausnetz Zeichnen ?

Das Schaltende Element mit Ladungsträger ist relevant und nicht die
Steuerung oder der Messwifderstand von 7 Milliohm der eh nix zu sache
tut und den ich deswegen auch gleich weggelassen hab weil sich da
offensichtlich auch schon einer dran aufgehangen hat als ich ihn
erwähnte.

Autor: Stephan Hochberger (Gast)
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@Norbert

keine Angst, wieso würden sonst die ganzen Hersteller von
Schaltnetzteilen Induktivitäten einbaun. die ja regelmässig die
kritischste/aufwändigste Komponente sind.

Autor: Harald Peschke (Gast)
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@Ratber

Was ein Kinderzirkus.

Es wird alles zerpflückt vermutlich bis hin zum Sinn des Lebens aber
auf deine Frage geht zum Henker keiner ein als ob es ein Tabu ist.


Mal eine Frage:

Kann es sein das wir uns aus einem anderen Forum kennen und du (Ich
kürze es mal ab damit nicht gleich jeder mitbekommt was ich meine) für
HB in HlH Arbeitest wo ua. etliche Slaves für W. Hergestellt werden ?

Ich meine wir hätten da schonmal gewisse Informationen über den
Falschen H367S ausgetauscht.

Wenn dir das nichts sagt dann vergiss es einfach.

Autor: Ratber (Gast)
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@Norbert

Mir ist sehr wohl bekannt das es keine Idealen Bauteile gibt aber eben
diese nichtidealen Bauteile sind auch in jeder anderen Schaltung
vorhanden und beeinflussen diese im Rahmen der Regeln aber das sind
hier absolut e nebensächlichkeiten denn die Hauptverlustleistung ist
das Gefragte und nicht die paar nebensachen.

Warum hängt ihr euch eigentlich immerwieder daran auf ?

Wenn ich nen Heizlüfter in einer "normalen" Hausanlage berücksichtige
dann lasse ich Leitungs- und Kontaktwiderstände erstmal unterm Tisch da
die paar Krücken gegen die Leistung des Heizlüfters uninteresant sind.

Bezieht ihr eigentlich bei der Berechnung eines Vorwiderstandes für ne
LED die Leiterbahnwiderstände auch mit ein ?


@Harald

Yo,das sagt mir sogar sehr viel denn wenn das stimmt dann haste von mir
Heute nemail bekommen wo es um ca. 16'000 Stück geht die der
Bauteillieferant zu verantworten hat.

Autor: wolli (Gast)
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@Stefan

Ich stimme Dir zu, dass für den Schalter, der nur gegen eine Kapazität
(ohne Induktivität im Längszweig) arbeitet, der Verlust gleich dem
eines entsprechenden Linearreglers ist.

Autor: Norbert (Gast)
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Hi,

@Stefan

Ich habe einen Step-down-Wandler gebaut mit Uin bis 190V.
Ab etwa 12-13V springt er an und macht davon etwa 95% Uout.
Darüber dann geregelt 15V.
I etwa 10 bis 150 mA.

Dazu betreibe ich einen Brushless-Sensorless-Motor mit bis zu 900W mit
PWM und aktivem Freilauf.

Ich weiß also "ungefähr" worum es geht :-)

@Ratber
Lies einfach, es ist alles schon geschrieben worden.
Denken musst Du selbst.

Gruß,
Norbert

Autor: Ratber (Gast)
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********
@Ratber
Lies einfach, es ist alles schon geschrieben worden.
Denken musst Du selbst.

*********

Also das Übliche.

Wenn man nicht antworten kann dann mit einer nichtssagenden Phrase aber
das kenn ich in diesem Topic nicht anders.

Schade. ;)

Autor: wolli (Gast)
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@Norbert

Dein Wandler enthielt aber sicher eine Drossel, und die ist es die in
der vorliegenden Schaltung vermisst wird!

Autor: Norbert (Gast)
Datum:

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@ Ratber

Mess doch bitte endlich mal den Wirkungsgrad.

Das hatte ich schon vor einiger Zeit vorgeschlagen.

Begreife es bitte:
Wenn der C so schlecht ist, wie ich vermute, dann hat er kaum Wirkung
und Du gehst fast direkt mit der PWM auf den Motor.
Wäre der C Low-ESR, würde am FET, dem R im C und an allen anderen
kleinen Widerständen die Leistung anfallen.
Jetzt frage bitte konkret, was Du davon nicht verstanden hast.

Gruß,
Norbert

Autor: wolli (Gast)
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@Ratber & Harald

Es ist (wie Stephan schon gesagt hat) völlig irrelevant, worüber die
Spannung abfällt bzw. an welchem Element die Verluste entstehen! Einen
Kondensator aufzuladen kostet IMMER die gleiche Energie, unabhängig
davon, ob da 1µOhm oder 1MOhm davor geschaltet sind. Ausschließlich die
Ladezeit wird davon beeinflusst.
Daher ist es vollig egal wie der Verlustwiderstand verteilt ist.

Autor: Ratber (Gast)
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Also Immernoch keine Direkte Antwort und nur Nebensächlichkeiten.

Es kann/will mir also keiner sagen ja ?




Gut Ergo behaupte ich dann mangels gegenbeweis weiter das eine reine
PWM-Regelung ohne Drossel (Also nur Transe und C nebst einiger
kleinteile) weniger Regelungsverluste hat als eine Linearregelung denn
meine Mosfet bleibt "Cool",der Elko wird auch nicht besonders warm
und die Restwelligkeit ist in Akzeptablem Rahmen. ;)

Autor: Fritz Ganter (Gast)
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Ratber:

"Gut Ergo behaupte ich dann mangels gegenbeweis weiter das eine reine
PWM-Regelung ohne Drossel (Also nur Transe und C nebst einiger
kleinteile) weniger Regelungsverluste hat als eine Linearregelung denn
meine Mosfet bleibt "Cool",der Elko wird auch nicht besonders warm
und die Restwelligkeit ist in Akzeptablem Rahmen. ;)"

Das sagen wir doch schon die ganze Zeit, bis auf wenige Details die
abweichen:

1) Dein C ist kaputt oder nicht dort angeschlossen wo du es gezeichnet
hast. Daraus folgt:

2) Deine Restwelligkeit ist 100%, da du ein reines Rechteck hast.

Das sind einfach die Tatsachen, die du mangels Oszi-Foto nicht
widerlegen kannst.

Bin grad mit meinem Step-down Regler fertig, muss morgen (bzw. heute)
noch das Programm schreiben. Ich könnte ja die Spule überbrücken und
versuchsweise einen "Ratber-Simulator" machen. :-)

Autor: Björn (Gast)
Datum:

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@Ratber
was mir in deinem letzten Posting noch fehlt, ist der Satz: "ICh muss
das wissen, ich habe ja einen Beruf gelehrnt".
Man ne hable Million Leute geben dir ne eindeutige Antwort, mit
Rechnung und allen was dazu gehört und du sitzt wie ein trotziges Kind
in der Ecke hälst dir die Ohren zu und singst "ich höre euch nicht,
ich höre euch nicht! Ich liegt falsch und ich nicht! lala!"

Vieleicht sollte man tatsächlich den von Khani vorgeschlagenen Prof.
als letzte Instanz konsultiern, die Antwort dürfte für Khani, Ratber
etc. ernüchtern ausfallen. Oder hat der dann auch keine Ahnung? Weil er
keine Ausbildung gemacht hat?

Wo ist eigentlich deine Beispielrechnung. Du [Zitat] behauptest ja
das die Geschichte nen bessseren WG hat. Dann dürfte es ein leichtes
Sein das mit einer Berechnung zu untermauern???? Bis jetzt sind alle
Berechnungen die deine These stützen sollten, der Fehlerhaftigkeit
überführt worden.

Na ja seis drum, den Satz "Sorry hab mich geirrt" hört man von
manchen Menschen nie.

Björn

Autor: Ratber (Gast)
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Ach auf einmal schreien se wie wild fg


@Fritz Ganter


********
1) Dein C ist kaputt oder nicht dort angeschlossen wo du es gezeichnet
hast. Daraus folgt:
********

Ausser Unterstellungen auch noch was Konstruktives ?

Wenn es dich beruhigt:

Der Elko ist genau da wo ich ihn Gezeichnet habe und ja er ist korrekt
Gelötet und Intakt.



***********
2) Deine Restwelligkeit ist 100%, da du ein reines Rechteck hast.

Das sind einfach die Tatsachen, die du mangels Oszi-Foto nicht
widerlegen kannst.
************

Was ein Billiger Versuch mich wiedermal zu reizen aber
bitteschön,sollst deinen Willen und das Foto haben aber wie ich das
kenne komnmt dann als Antwort etwas wie "Fake" oder so ......

Naja,Uin12V
Last 30W Halogenlampe
CD=ca. 50% (So eingestellt das ich ca. 6V bekomme.
Am Oskar 1V/cm

Und glatt genug ?


@Björn

*********
was mir in deinem letzten Posting noch fehlt, ist der Satz: "ICh muss
das wissen, ich habe ja einen Beruf gelehrnt".
*********

Warum sollte ich mich auf ein solches Niveau begeben und auf Beruf oder
noch billiger aufs Alter anspielen was ebenso nix mit der Sache zu tun
hat ?



********
Man ne hable Million Leute geben dir ne eindeutige Antwort, mit
Rechnung und allen was dazu gehört und du sitzt wie ein trotziges Kind
in der Ecke hälst dir die Ohren zu und singst "ich höre euch nicht,
ich höre euch nicht! Ich liegt falsch und ich nicht! lala!"
********

Is war ?

Wo hab ich das denn gemacht ?

Ich habe lediglich eine einfache Frage gestellt die keiner imstande war
mir auch klar und einfach zu beantworten.

Stattdessen wurde in bester Agatha Cristie-Manier auf
nebensächlichkeiten ausgewichen,Unterstellungen gemacht oder billig
versucht über Persönliche Lebensumstände die Antwort zu Umgehen.


*********
Wo ist eigentlich deine Beispielrechnung. Du [Zitat] behauptest ja
das die Geschichte nen bessseren WG hat. Dann dürfte es ein leichtes
Sein das mit einer Berechnung zu untermauern???? Bis jetzt sind alle
Berechnungen die deine These stützen sollten, der Fehlerhaftigkeit
überführt worden.
*********

Ach ,jetzt kommt die Methode "Wenn du nicht mehr weiterweißt dann
Fordere Beweise statt die Gegenbeweise zu liefern"  ??

Nett aber so bekommste mich nicht ;)


***********
Na ja seis drum, den Satz "Sorry hab mich geirrt" hört man von
manchen Menschen nie.
***********

Ja den Gedanken hatte ich vor einiger Zeit auch schonmal.



Aber nochmal von der neueren Ablenkung auf meine Frage zurück.




Ist es so Kompliziert mir ohne Formelwerk zu sagen an welchem der
beiden Bauteile die Verlustleistung abfällt ?

Sind die Herren Professoren schon so abgehoben und einer simplen
Antwort  nicht mher fähig ?

Autor: wolli (Gast)
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@Ratber

Woher nimmst Du die 12V? Trafo? Batterie? Oszilloskopiere doch bitte
mal den Strom und die Spannung an Deiner Quelle. Mich würde mal
interessieren, wie weit die Spannung einbricht.

Autor: wolli (Gast)
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Mathematischer Beweis:

Ich habe die Spannung am Kondensator als konstant angesehen, was in
sehr guter Näherung bei hohen Schaltfrequenzen und großen Kapazitäten
stimmt und auch der Zielstellung der Schaltung entspricht.

Weiterhin rechne ich mit einem idealen Kondensator, Schalter und
Spannungsquelle und habe alle ohmschen Widerstände im Quellzweig zu
einem einzigen Widerstand (Ri) zusammengefasst.

Schaltung im Anhang!

Uin   Quellspannung
Uout  Spannung an Elko und Last
Iin   Strom durch den Schalter im eingeschalteten Zustand
Iout  kontinuierlicher Strom durch die Last
Ri    Ohmsche Verluste Schalter, Zuleitungen, Spannungsquelle
RL    Lastwiderstand
T     Periodendauer des Schaltzyklus
t     Zeit, die der Schalter während der Periode geschlossen ist

Die dem Kondensator entnommene Ladung während der Zeit, in der der
Schalter geöffnet ist:

Q = Iout * (T-t)
Iout = Uout/RL

Ist der Schalter die restliche Zeit t geschlossen, muss die äußere
Quelle einmal den Strom für die Last liefern (Iout) und weiterhin die
entnommene Ladung Q mit dem Strom Iin-Iout nachliefern.

Q = (Iin-Iout) * t

Der Eingangsstrom Iin fließt über den Verlustwiderstand Ri, wobei an
diesem die Spannung Uin-Uout abfällt.

Iin = (Uin-Uout)/Ri

Natürlich müssen die obigen Ladungen (entnommene und nachgelieferte)
gleich sein:

Iout * (T-t) = (Iin-Iout) * t
Iout  T - Iout  t = Iin  t - Iout  t
Iout * T = Iin * t

t/T = Iout/In = Uout/(Uin-Uout)*Ri/RL

Um also von einem stationären Zustand sprechen zu können muss der
Schalter also eine Austastung von Iout/In besitzen.

Die Verlustleistung am Widerstand Ri tritt nur t/T der Gesamtzeit auf,
also nur wenn der Schalter geschlossen ist, durch Ri fließt der Strom
Iin:

Pv = t/T * Iin^2 * Ri

Setzt man nun für t/T den obigen Ausdruck (t/T=Iout/In) ein erhält
man:

Pv = Iout/In * In^2 * Ri = Iout  In  Ri

mit Iin = (Uin-Uout)/Ri und Iout = Uout/RL erhält man:

Pv = Uout/RL * (Uin-Uout)/Ri * Ri

wie man leicht sieht fällt der Widerstand Ri aus Rechnung raus:

Pv = Uout/RL * (Uin-Uout)

Die Verlustleistung ist also erstens unabhängig von der Größe des
Verlustwiderstands und zweitens entspricht sie genau der am
Linearregler.

Autor: Ratber (Gast)
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***********
@Ratber

Woher nimmst Du die 12V? Trafo? Batterie? Oszilloskopiere doch bitte
mal den Strom und die Spannung an Deiner Quelle. Mich würde mal
interessieren, wie weit die Spannung einbricht.
***********


Eigentlich wollte ich gerade ab inne Sonne aber ok den Gefallen tu ich
dir auch noch obwohl ich mir schon denken kann das dann die
Schnitzeljagdt von vorne losgeht. ggg

Als Netzteil kommt ein altes 13.7V /5-7A Taktnetzteil (Kennst die Teile
ja sicher.Massenware)

Das Bild vonner Versorgungsspannung schenk ich mir mal da nur ein
"Strich" mit kaum sichtbaren Spikes.


Meinen großen Shunt find ich nicht auf die Schnelle also muß es mit dem
kleinen gehen.

also 0.05 Ohm (Ich weiß,is nen Krummer Wert aber dafür Stabil wie nix
;)  )

Oskar : 0.5V/cm AC

Autor: Ratber (Gast)
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zu deinem Letzten Posting:

Sehr Geschickt das mit dem RI für die Angegebenen Verluste aber den
kannste auch bei ner Taktschaltunhg einsetzen und somit wären die
Gessmmtverluste bei allen Schaltungen gleich.



Damit stellt sich die Frage warum Millionen Deppen auf der Welt
überhauupt die "relativ" Komplexen SAchltregler benutzen und Bauen
wenn es ein "Aufgeblasener" Linearreglker auch tut ? ;)



Ich mach mal schnell nen Backup von dem Topic sonmst glaubt mir das
keiner ggg

Autor: wolli (Gast)
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Die Rechnung lässt sich ohne weiteres nicht auf einen Schaltregler
übertragen. Ein Schaltregler benutzt eine Induktivität, die einen
Spannungsabfall verursacht ohne aber diesen in Wärme umzusetzten. Und
genau das ist das eigentliche Prinzip eines Schaltreglers:
Spannungsabfall ohne Widerstand! Sie stellt außerdem noch einen
weiteren Energiespeicher dar, der in der Rechnung berücksichtigt werden
müsste.
Das beim Schaltregler auch ein ohmscher Spannungsabfall entsteht ist
natürlich richtig, der größte Teil fällt aber über der Spule ab.

Autor: Stephan Hochberger (Gast)
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@Ratber

30W @ 12V = 2,5A
bei 6V nehm ich mal 60% des Stroms an (niedriger Widerstand da
Glühfaden kühler)
macht 1,5A und 9W

Oszi 1:
Ausgangsspannung sieht gut aus, zeigt aber schon mal, dass eine von
deinen "Gegnern" aufgestellte Behauptung richtig ist. Das Laden des
Kondensators erfolgt nehr oder weniger über einen Kurzschluss.

Ich schätze mal PWM-Verhältnis so 1/10, eher kleiner. Der Strom sollte
dann so etwa 15A sein, eher mehr. Etwas mehr Auflösung auf beiden
Achsen würden die grobe Abschätzung aber wesentlich genauer machen.

Ladeverluste am C so ca. 0,2V*1,5A = 0,3W (man kann hier gleich den
Ausgangsstrom nehmen anstatt den während der
Ladephasen*PWM-Verhältnis)


Oszi 2:
Hmm, die Werte kommen mir niedrig vor (nur gut 5A im Peak). Da komm ich
nicht auf den Ausgangsstrom...


> Sehr Geschickt das mit dem RI für die Angegebenen Verluste
> aber den kannste auch bei ner Taktschaltunhg einsetzen und somit
> wären die Gessmmtverluste bei allen Schaltungen gleich.

richtig, aber bei Deiner Schaltung ist der Strom während der Ladephasen
wesentlich höher, so dass sich Ri deutlich stärker bemerkbar macht:

10A, 10%, 1Ohm => 100W*10% = 10W
2A, 50%, 1Ohm => 4W*50% = 2W

Autor: Ratber (Gast)
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Gut,das ist bekannt aber warum sollte es bei einem Kondensator großartig
anders sein ?

Auch er ist ein Energiespeicher nur (Sorry für die Ausdrucksweise)
"Andersrum". ;)


So,aber nu bin ich ab in die Sonne Winkewinke

Autor: Stephan Hochberger (Gast)
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muß mich noch korrigieren:

richtig ist, dass Ri auch bei nem Schaltregler zu berücksichtigen ist,
dass die Gesamtverluste gleich sind ist nicht richtig

Autor: Ratber (Gast)
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@Stephan


Danke,mehr wollte ich die ganze Zeit nicht höhren.


wegindiesonnebin

Autor: wolli (Gast)
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@Ratber

Ein Schaltregler benutzt auch einen Kondensator zu Stabilisierun am
Ausgang. Die Frage ist nur, wodurch entsteht der Spannungsabfall
zwischen Uin und Uout? Im Falle eines Linearreglers durch den Regler
selbst. In Deinem Fall über den Verlustwiderständen, wie groß diese
sind ist nicht von Belang, es muss trotzdem die gleiche Energie durch
diese Widerstände durch, was nach obiger Rechnung zu den gleichen
Verlusten führt. Und dann der Schaltregler! Er erzeugt den
Spannungsabfall über u=d(Phi)/dt aus dem magnetischen Fluss, was in
erster Linie nicht mit einem Verlust verbunden ist.

Autor: wolli (Gast)
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Ratber schrieb:
>Damit stellt sich die Frage warum Millionen Deppen auf der Welt
>überhauupt die "relativ" Komplexen SAchltregler benutzen und Bauen
>wenn es ein "Aufgeblasener" Linearreglker auch tut ? ;)

Damit stellt sich auch die Frage, warum in Millionen von Schaltreglern
Induktivitäten verbaut sind, wenn es doch angeblich auch ohne ginge.

Fakt ist: Wenn dein Schalter geschlossen ist, hat der Ausgang immernoch
6V oder? Und Dein Eingang nach eigener Aussage immer noch 12V oder?
Wenn der Ausgang mehr als 6V hat, ist die Stabilisierungswirkung dahin.
Und dass der Abfall von 6V lt. Kirchhoff irgendwo sein muss, stimmst Du
mir doch sicher zu, oder? Da du keine Induktivitäten im Ladezweig hast,
MUSS der Abfall an ohmschen Bauelementen erfolgen, woran denn sonst?

Autor: Fritz Ganter (Gast)
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Guten Morgen Leute!

Ich hab mal die Stromkurve (10A/cm) rausvergrässert.

Ich kenne mich ja nix aus, bin ja nur ein dummer Programmierer, aber:

Dem Stromverlauf im Bild nach sieht mir das nach einer induktiven Last
im Einschaltmoment aus. Weiters geht der Strom im Ausschaltmoment um
14A zurück, gefolgt von einem Schwingvorgang.
Und warum sinkt der Strom im Auszustand um ca. 3A ab? Warum flieest
überhaupt ein Strom im Auszustand?

Also, kann mir jemand das Bild erklären wenn da keine Spule drin ist?

Autor: Harald Peschke (Gast)
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@Ratber



"Yo,das sagt mir sogar sehr viel denn wenn das stimmt dann haste von
mir
Heute nemail bekommen wo es um ca. 16'000 Stück geht die der
Bauteillieferant zu verantworten hat."


Habe ich !!

Hast du deine Zugangsdaten für unseren Service bei dir Zuhaus ?
Wenn ja dann melde dich mal ,ich bin heute Abend eh Online.

Und zu dieser Diskussion:

Ich will ja nichts unterstellen aber kann es sein das es hier einige
Kandidaten gibt die alles etwas zu Bierernst nehmen ?

Schau bitte nacher mal rein.
Bin so gegen 20:00 wieder "ON"

Harald

Autor: Stephan Hochberger (Gast)
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@Fritz
Yepp, sieht für nen Eingangsstrom induktiv aus, den Überschwinger ins
negative und den Abfall im Auszustand kann ich mir aber nicht
erklären.
Wenn ich jetzt misstrauisch wäre würde ich sagen, das ist der
Stromverlauf an der Last.

@Ratber
>Danke,mehr wollte ich die ganze Zeit nicht höhren.
Hab ich jetzt irgendwo gesagt, "ja, Ratber du hast Recht"???

Autor: Wolfgang (Gast)
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Wozu soll hier ein Professor befragt werden, wenn schon einfaches
Schulwissen aus dem Physikunterricht ausreicht. Ich sehe das so:
Man muß hier die beiden  Anwendungfälle unterscheiden
a) an der PWM hängt am Laststromkreis ein Kondensator, der die Spannung
je nach Größe mehr oder weniger glättet. Dann sind die Energieverluste
im schaltenden Element genauso groß wie bei einem Längsregler. (wenn
Restwelligkeit am Kondensator gegen 0 geht).
Dazu folgender Vergleich: Wasser fließt aus einem Staubecken über eine
Turbine zum unteren Becken. Die der Turbine abnehmbare Energie ist in
beiden Fällen gleich, egal ob das Wasser kontinuierlich oder stoßweise
in das untere Becken fließt.(gleiche Wassermengen vorausgesetzt)
b) an der PWM hängt am Laststromkreis ein ohmscher Widerstand oder
Motor. Dann liegt eine pulsierende Gleichspannung am Lastkreis an und
die Energieverluste im schaltenden Element sind 0. Je nach
Tastverhältnis wird mehr oder weniger elektrische Energie am
Verbraucher in Wärme bzw. in Bewegungsenergie umgewandelt, wobei auf
Grund der Trägheit und Energieabgabe des Verbrauchersystems sich eine
bestimmte Temperatur oder Drehzahl einstellt.
Jede praktische Schaltung wird aber mehr zu der einen oder anderen
Seite gehören.
Hier sollte jeder prüfen (insbesondere Ratber), wo er seine Schaltung
einordnet.
MfG
Wolfgang

Autor: wolli (Gast)
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Gibt es in Deiner Turbinenanalogie auch ein Induktivitätsäquivalent?
;)

Autor: Stephan Hochberger (Gast)
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Die Induktivität ist in dem Fall glaub ich das bewegte Wasser selbst (dI
~ g). (~ heisst hier entspricht/analog zu)

Unterschied zu unserer Fragestellung hier dürfte aber sein, dass dI
nicht konstant ist, sondern von der Spannungsdifferenz
Betriebsspannung-"Spannung an der Induktivitivität" abhängt.

Aber in der diskutierten Schaltung gibts ja keine Induktivität...

Autor: Ratber (Gast)
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@Harald Peschke

Leider verbummelt aber du hast Mail.





@Stephan Hochberger


********
@Ratber
>Danke,mehr wollte ich die ganze Zeit nicht höhren.
Hab ich jetzt irgendwo gesagt, "ja, Ratber du hast Recht"???
********

Ja,haste.
Mehr wollte ich nicht.

Autor: Fritz Ganter (Gast)
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So, mein Step-Down läuft, mit 16kHz PWM und selbstgewickelter Spule, da
der Strom mit der vorhandenen 40µA Drossel natürlich gelückt hat.

Ich hasse ringkernspulenwickeln!

Ich hab auf der Webseite Oszifotos zum Vergleich.

Autor: Fritz Ganter (Gast)
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Autor: wolli (Gast)
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@Fritz
Du brauchst Dir um die Spule gar keine Gedanken zu machen, wir haben ja
gerade gelernt, dass wir gar keine brauchen!
;)

@Stephan
War nur eine rhetorische Frage...

Autor: Norbert (Gast)
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Hi,

@Fritz:

Ich würde sagen das passt super.

Aber wie betreibst Du den µC aus den beiden Zellen?
Das geht ja nichtmal mit nem L-Typ.

@wolli:

Wie erkläre ich einem kleinen Kind den Sachverhalt:

Das obere Becken ist auf 12m, das untere auf 6m.
Auf 0m ist ein See.
Vom 6m-Becken läuft das Wasser in den See und treibt dabei einen
Generator mit ner Lampe an. Das ist die 6V Last.

Eine Pumpe fördert das Wasser aus dem See wieder in das 12m-Becken.
Das ist die 12V Quelle.

Nun treibt man mit dem Höhenunterschied 12m-6m eine Turbine an, die
gleichzeitig als Pumpe arbeiten kann. Die Turbine hat eine grosse
Schwungmasse, das ist die Induktivität.
Am oberen Becken ist ein Ventil, der Fet.
Vor der Turbine geht noch eine Leitung mit Rückschlagventil in den See,
so daß das Wasser nur aus dem See gesaugt werden kann.
Das Rückschlagventil ist die (Schottky)diode.
Nun lässt man das Wasser laufen, es strömt immer schneller, die Turbine
mit Schwungmasse dreht sich. Nach einem Liter Wasser und 5s dreht man
oben den Hahn ab (Fet aus), die Turbine dreht sich weiter und saugt nun
Wasser über das Rückschlagventil aus dem See und pumpt einen weiteren
Liter in das untere Becken.
Das dauert wieder 5s.

Es sind also in 10s 2 Liter in das untere Becken geflossen, obwohl nur
ein Liter aus dem oberen Becken laufen musste.

Ratbers Aufbau hat kein Rückschlagventil und keine Turbine.
Das obere Ventil wird aufgemacht, das Wasser strömt irre schnell durch
die Rohre.Die Rohrleitungen werden durch die Reibung der schnellen
Strömung etwas warm, das Ventil auch und im unteren Becken schwappt es
gewaltig herum, auch da wird Energie vernichtet (Ripple am C).
Nach 1s sind 2 Liter durchgesaust. Das Ventil wird nun für 9s zu
gemacht.
Es sind in 10s auch 2 Liter im unteren Becken gelandet, aber eben auch
2 Liter aus dem oberen Becken verschwunden und nicht nur einer.
Daß das nicht besser ist als ein Drosselventil, durch das das Wasser
kontinuierlich läuft (ein Linearregler), merkt Ratber deswegen nicht,
weil er nicht danach geschaut hat, wieviel Wasser er ständig ins obere
Becken nachpumpen muß.
Ausserdem wird das Drosselventil spürbar warm, während die Erwärmung in
seiner Variante auf alle Instanzen im System verteilt ist.

Ist das analog oder ist das analog? ;-)

Gruß,
Norbert

Autor: Fritz Ganter (Gast)
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@Norbert:

Ich hab im Wecker einen Step-up drinnen, der tut bis ca. 1.8V brav auf
5V wandeln.

Autor: wolli (Gast)
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@Norbert

Danke für den Aufwand, ich sagte aber schon, dass es eine rhetorische
Frage war. Ich denke auch, dass es im allgemeinen überflüssig ist,
einem Elektroniker mit einer Mechanik-Analogie einen Schaltregler
erklären zu wollen, wenn er schon einen Beweis auf der
elktromagnetischen Ebene nicht glauben will.

>@wolli:
>Wie erkläre ich einem kleinen Kind den Sachverhalt:
Was soll das nun wieder heißen?

Autor: Wolfgang (Gast)
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Meine Mechanik -Analogie sollte nicht an den Elektroniker gerichtet sein
und betrifft auch nicht den Schaltregler.
Muss aber mein Modell mit Turbinenanlage korrigieren. Die Verwendung
einer Turbine ohne Last würde das untere Becken sofort zum Überlaufen
bringen, genauso wie ein Kondensator ohne Vorwiderstand zum Kurzschluss
führen würde.(aber das hatten wir schon) Außerdem können in einem
schaltenden Element (ideal) keine Verluste auftreten. Damit kann ich
Fall a) auch nicht mehr als ANWENDUNGSfall betrachten, da das ganze
ohne einen strombegrenzenden Widerstand gar nicht funktionieren kann.
Man sollte eben vorher besser nachdenken, hoffe aber, dass ich jetzt
besser liege.

MfG
Wolfgang

Autor: wolli (Gast)
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Mit dem Schaltregler bezog ich mich auf den Post von Norbert.

Autor: Ratber (Gast)
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@Wolli

*****
@Fritz
Du brauchst Dir um die Spule gar keine Gedanken zu machen, wir haben
ja
gerade gelernt, dass wir gar keine brauchen!
;)
**********

Na dann isses doch prima wenn du was gelernt hast ;)


@Norbert/Wolfgang/?/?....

Kann es sein das ich nen Knick inne Optik habe oder hat da einer die
Übersicht verloren ?


@Friedrich  ;)

Meinste nicht das es ziemlich Kindisch ist so einen Satz auf ne Seite
zu setzen wenn man mit  unterbrochenen 30 Jahren angibt nicht mal
vernünftig Löten kann ?? Atomrofl





@All

Übrigens Dank an Euch.

Ich hab um ne Tankladung gewettet das hier nach meinem letzen Post nur
Kindisches ,Trozgeposte mit Verbalatacken kommt.

Nochmals Danke für ne Woche Gratis Fahren Daumen Hoch

Autor: wolli (Gast)
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@Ratber

Soll ich daraus schließen, dass Du immer noch glaubst, Dein getakteter
Regler ohne Drossel hätte einen höheren Wirkungsgrad als ein
Linearregler?

Das hier jetzt keine Fakten mehr kommen liegt ganz einfach daran, dass
alles gesagt wurde. Du hast keinen vernüftigen mathematischen Beweis
erbringen können (Du hast es nicht einmal versucht), dass der Regler so
arbeitet wie Du es gern hättest.

Autor: Ratber (Gast)
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Och weißte wenn ich ne Einfache Frage stelle und nur Antworten über
Umwege bekomme ,zusätzlich noch versucht wird über Alter,Dauer des
Hobbys und andere Sachen ,die nix mit dem Thema zu tun haben, versucht
wird Seitenhiebe zu verpassen kann ich auf sowas nurnoch mit Ironie
Antworten da das im Grunde nur (Sorry für den direkten Begriff)
"Kindergarten" ist. ;)

Hat mich echt gewundert das da nicht noch einer auf das Thema
Rechtschreibung gekommen ist ;)

Wenn ich mir im Alltag alles so Bierernst reinziehen würde wie manche
hier dann hätt ich schon nen MAgengeschwür oder äöhnliches fg

Autor: Fritz Ganter (Gast)
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"Och weißte wenn ich ne Einfache Frage stelle und nur Antworten über
Umwege bekomme "

Aber du hast Antworten bekommen, aber du selbst bist es ja, der keine
Fragen beantwortet. Also, wo fällt bei dir die Spannung ab wenn der FET
durchgeschaltet ist?

Dein Eingangstromverlauf zeigt eh deutlich, dass du eine Induktivität
drinnen ist, oder wie erklärst du dir den für eine Spule typischen
Stromverlauf?

Sachlich ist von dir noch nie was gescheites in diesem Thread gekommen.

Autor: Ratber (Gast)
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********
Aber du hast Antworten bekommen, aber du selbst bist es ja, der keine
Fragen beantwortet. Also, wo fällt bei dir die Spannung ab wenn der
FET
durchgeschaltet ist?
**********

Na da machen wir es uns aber einfach was ?

Wenn wir keine Fragen beantworten wollen dann stellen wir Gegenfragen
und das Thema ist gegessen ja ?

Soll ich Lachen oder was ?


Bis zu dem Besagten Post habe ich immerwieder gefragt "Wo fällt die
Verlustleistung an ? Transisntor oder Kondensator ?" und als Antwort
kam immer nur das gleiche Gebrabbel aussem Lehrbuch. ;)


*******
Dein Eingangstromverlauf zeigt eh deutlich, dass du eine Induktivität
drinnen ist, oder wie erklärst du dir den für eine Spule typischen
Stromverlauf?
********


Tja,die Frage hab ich mehr als Ausführlich beantwortet aber
offensichtlich hast du se nicht gelesen.

Dann les nochmal nach ,is alles noch vorhanden  ;)


*******
Sachlich ist von dir noch nie was gescheites in diesem Thread
gekommen.

*********

Aha, also für jemanden der meine Oszillogramme Analysiert hat und
bemängelt ist das eine recht seltsame Antwort meinste nicht ? ;)

Na dann üb dich nochmal in Nachtreten aber vergiss den Polarbewohner
nicht ;)

Autor: wolli (Gast)
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Aus dem was Ratber geschrieben hat, schließe ich, dass er glaubt, die
10V fallen nirgendwo ab sondern sind einfach fort.
Mal davon abgesehen, eine parasitäre Serieninduktivität kann unter
keinen Umständen einen derartigen Spannungsabfall erzeugen.

Autor: wolli (Gast)
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@Ratber

>Tja,die Frage hab ich mehr als Ausführlich beantwortet aber
>offensichtlich hast du se nicht gelesen.
>
>Dann les nochmal nach ,is alles noch vorhanden  ;)

Hab nochmal alles seit dem Osillogramm gelesen, Du hast nichts dazu
gesagt. Und wenn doch, bitte sei so gut und wiederhole es noch einmal.

Ich glaube, jemand der so schreibt wie Du hat einfach nicht das Recht
sich über den Stil der Postings anderer zu beschweren.

Autor: Fritz Ganter (Gast)
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@Wolli

"Aus dem was Ratber geschrieben hat, schließe ich, dass er glaubt,
die
10V fallen nirgendwo ab sondern sind einfach fort."

*Das ist es!!!!*, er hat ein Bauteil erfunden das einen
Spannungsfortfall erzeugt, und deswegen wollte er nicht die ganze
Schaltung posten.

Jetzt wird mir alles klar!!!

:-)

Autor: wolli (Gast)
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So eins will ich auch!
Wo kann man das kaufen und was kostet es?
Funktioniert es auch im kV-Bereich?

Autor: Wolfgang (Gast)
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@Ratber
ich glaube nicht, dass wir die Übersicht verloren haben. Im Gegenteil.
Dabei hat Norbert  sich besonders viel Mühe gegeben. Hat mir richtig
gefallen.
Unsere Beiträge sollten Dir mit der Mechanik- Analogie die Dinge mal
von einem anderen Standpunkt zeigen.
Mach was daraus oder lass es auch sein.
Und behalt die Übersicht!!
MfG
Wolfgang

Autor: edi.edi (Gast)
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hi,

mensch !  soo viel gerede um eine banalitaet....

mit spule ist die ausgangsspannung eines reglers praktisch
lastunabhaengig

ohne spule dagegen ist die angelegenheit sehr lastabhaengig...und evtl.
gefaehrlich fuer angeschlossene verbraucher mit geringerer
stromaufnahme.

ed

Autor: Ratber (Gast)
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@Wolli


*****
Hab nochmal alles seit dem Osillogramm gelesen, Du hast nichts dazu
gesagt. Und wenn doch, bitte sei so gut und wiederhole es noch einmal.
*****

Warum sollte ich hier was tun was andere auch nicht getan haben ?

Ich stell mich auch mal so an und sage "Such ,es steht da" ;)


********
Ich glaube, jemand der so schreibt wie Du hat einfach nicht das Recht
sich über den Stil der Postings anderer zu beschweren.
*******

Doch tue ich denn als das "Kind" als das ich hier durch die Blume
bezeichnet werde kann ich mir das auch erlauben denn "die anderne
haben angefangen. Wähääää....usw. Rest bekannt" ;)


@Fritz Ganter

****
Das ist es!!!!*, er hat ein Bauteil erfunden das einen
Spannungsfortfall erzeugt, und deswegen wollte er nicht die ganze
Schaltung posten.
*****


Genau !

Geheimhaltung ist alles ;)


@Wolli die 2.


*******
So eins will ich auch!
Wo kann man das kaufen und was kostet es?
Funktioniert es auch im kV-Bereich?
*******

Immer Langsam.

Erst das Patent dann der Verkauf.

Is übrigens sogar MV fest ;)


@Wolfgang

*****
Und behalt die Übersicht!!
*****

Yo,danke.
Werd ich  ;)

Autor: gadschet (Gast)
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Ihr seid ja alle völlig krank... tut mir leid

Autor: Henrik (Gast)
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...und mit diesem überaus bedeutenden Kommentar holte er den Thread
wieder aus der Versenkung...

THE END

Autor: Michael (ein anderer) (Gast)
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Hihi, lustiger Thread...

@gadschet:

Mit krank sein hat das nicht zu tun.

Es ist nämlich tatsächlich so, dass ratber im Unrecht ist/war.

Seine Schaltung funktioniert ausschliesslich mit induktiven Lasten.
Und er hatte ja auch geschrieben, dass er seine Schaltung für Motoren
verwendet.

Sobald ratber anstatt eines Motors einen Widerstand z.B. von 0,5 Ohm an
seinen Ausgang hängt um bei 5 Volt einen Strom von 10 Ampere fliessen zu
lassen (das sollte, glaub' ich, sein Schaltung tun), fliegt ihm der
Mosfet um die Ohren, wenn die Spannungsquelle einen ausreichend kleinen
Innenwiderstand hat, z.b. ein 12 Volt Akku.

Die einzige Möglichkeit eine Spannung mit besserem Wirkungsgrad als ein
Linear-Regler zu verringern, ist eine Induktivität, also eine Spule.

Wenn der Verbraucher selbst eine Induktivität ist, kann man sie sich
die Spule im Spannungsregler tatsächlich sparen. Aber wenn der
Vebraucher eine ohmsche Last ist, dann muss die Spule in den
Spannungsregler rein. Und das nennt man dann Schaltnetzteil.

Autor: Norbert (Gast)
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Hi,

Genau so, nur, daß man das dann nur Schaltnetzteil nennt, wenn es auch
am Netz betrieben wird.
Ansonsten (DC-DC) ist das allgemein ein einfacher Buck Converter.

Gruß,
Norbert

Autor: Ratber Fan (Gast)
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Ja wie geil, vielleicht gehts ja weiter....

Los Ratber, das hast du doch nicht nötig! Zeig es den Herrn Ing. mal
ordentlich....

Autor: Fritz Ganter (Gast)
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Juchu, der Thread geht weiter!!!

:-)

Autor: Steffen (Gast)
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Och ne, ich dachte nun bin ich Fitt in der Materie.

Hab jedenfalls aus den Beiträgen und nachträglichem Nachschlagen viel
gelernt. Mal sehen, ob Ratber seinen Denkfehler eingesteht.

Steffen

Autor: ...HanneS... (Gast)
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Interessenhalber abonniert...

Autor: AxelR. (Gast)
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Ich lach' mich schief...
Habt Ihr mal gaanz nach oben gescrollt?
Fritz wollte was wissen.

Viele Grüße
AxelR.

Autor: DochNichtBlöd (Gast)
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Hallo Axel,

klar, aber irgendwie ist die Diskussion ja woanders hin entfleucht.
Darum geht es wohl.

Steffen

Autor: ...HanneS... (Gast)
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@Axel:
Fritz weiß das sicher schon lange, denn dass ist ja über ein halbes
Jahr her...
Aber solche Diskussionen sind doch das "Salz in der Suppe", auch für
Fritz...

...

Autor: Fritz Ganter (Gast)
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Was interessiert mich meine Frage vor einem halben Jahr? Inzwischen bin
ich Entwickler in einer nicht ganz unbekannten Modellbahnausstellung in
Hamburg und mach nix anders als Atmel-Hardware und Programmierung.

Ich will Ratber!

Autor: Ratber Fan (Gast)
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Genau! Ich will Ratber auch!

Ratber Ratber Ratber Ratber

Vielleicht hat er auch keine Zeit, weil er sich gerade sein
Spannungsfortfallwiderstand patentieren läßt....

Autor: Alex (Gast)
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Geiler Thread,

ich hab mich halb totgelacht... weiter so...

ich hab ja auch schon mal die eine oder andere Schaltung erdacht die im
endeffekt nicht so ganz logisch war... (marke eierlegende Wollmilchsau)
aber wenigstens hab ichs irgendwann gemerkt

lg
Alex

Autor: Christian Kaibel (Gast)
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Hehe,

eigentlich war ich grad auf der Suche über den Wirksgrad von PWMs, da
ich hier in der Firma n Projekt habe und mir unterstellt wird das die
PWM n zu schlechten Wirkungsgrad hat. Aber komischerweise wird die
garnicht warm, also hab ich wohl auch so n
Leistungs-Materie-Dingenskirchen-Umwandler aus versehen in meine
Schaltung eingebaut :)

Aber danke nochmal an alle die diesen Thread möglich gemacht haben,
selten so köstlich amüstiert. Und Hut ab vor denen die teilgenommen
haben, ich wäre schon vorher ausgetickt.

mfg
Chris

PS: Ich hab in meiner PWM auch ne Spule drin, besser is das!!

Autor: Norbert (Gast)
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Hi,

Wie ist denn der Würgungsgrad und von was für Leistungen reden wir?
Wenn Du mit Details rüberkommst, kann ich Dir vielleicht sagen, wo die
Leistung bleibt.

Gruß,
Norbert

Autor: Christian Kaibel (Gast)
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Is ne PWM die ne Fixe Ausgangsspannung hat. Das ganze mit nem Tiny26,
knappe 40khz.

Eingang: 11,5V  0,92A    10,58W
Ausgang: 1,95V  3,78A    7,371W

Strom hab ich mit Analogen Unigor Messgeräten gemessen, damit ich auch
den genauen wert incl. allen Pulsen drauf habe, Spannungen wurden
direkt am Eingang und Ausgang(ohne Stromfehler) der PWM gemessen.

Nun bleibt die ganze PWM sehr kühl, also der Mosfet(P) is sehr
kalt(35°C), Shottky und Spule ca 45° warm. Trotzdem komm ich nur auf n
Wirkungsgrad von 69,66%. Warum? Wo hängt der Rest? dachte wenn die so
kühl bleibt sollte ich nen höheren Wirkungsgrad erreichen. Oder is evtl
meine Rechnung falsch?

Langen dir die Angaben?

mfg
Chris

Autor: Norbert (Gast)
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Hi,

70% is nich so dolle aber 1,95V sind mit ner Schottky auch gemein.
Wenn ich mal von 20°C und einem TO 220 ohne weitere Kühlung ausgehe,
sind das etwa 0,25W am FET. Das halte ich für absolut ok.
Die Schottky ist auch TO220 frei in der Luft?
Das wären weitere 0,42W oder so.
Wie groß ist die Spule?
Wie soll ich anhand der Temparaturen beurteilen, wo die Leistng
bleibt?
Was für Bauformen sind das, wird das irgendie gekühlt?
Was für eine Anwendung ist das überhaupt?

Gruß,
Norbert

Autor: Christian Kaibel (Gast)
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Hallo,

Schottky is ne 1N5822(DO-201AD/5mm Durchmesser, 8mm lang, Anode auf
großer Massefläche). Spule is ne 150uH/7A(23mmDurchmesser) und der FET
ist im mom. ein IRF5305(TO-220). Alle Teile freistehen. Kommen in ein
Gehäuse mit Lüftungsschlitzen, keine aktive Kühlung.

Das ganze versorgt 1-4 Ladeschächte für Rundzellen.


mfg
Chris

Autor: Norbert (Gast)
Datum:

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Hi,

Die Massefläche kühlt die Schottky.
Die meiste Zeit, etwa 80%, fliessen die im Mittel 3,78A durch die
Schottky.
Dadurch hast Du prinzipiell schon etwa 1,5W Verlust bei 0,5V.
Dann bleibt der Rest, also etwa nochmal 1,5W, in der Spule.
Für 1,5W und 25K Differenz müsste die Spule einen Rth von 16,7K/W. Das
könnte in etwa hinkommen bei der Grösse.

Statt der Schottky könntest Du einen Mosfet nehmen, aber da musst Du
wg. cross conducting aufpassen.

Ansonsten:
http://schmidt-walter.fbe.fh-darmstadt.de/smps/abw_smps.html

Gruß,
Norbert

Autor: xXx (Gast)
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RATBER WO BIST DU????

Autor: Fritz Ganter (fritzg)
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Ich habe gerade den Thread wieder gefunden. Hat Ratber es inzwischen 
eingesehen?

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