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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Schaltregler und Dimensionierung von Elkos


Autor: jakob2 (Gast)
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Hi,

ich habe eine Frage zum Thema Schaltregler und Elkos.

Ich baue momentan an einem kleinen Schaltregler herum. Dieser wird 
primär mit 12V gespeist, aus einem Halogentrafo. Dabei wird natürlich 
zunächst gleichgerichtet und dann soll mit Elkos stabilisiert werden. 
Mit dem resultierenden Gleichstrom soll nun der Wandler gespeist werden.

Die benötigte Kapazität zur Stabilisierung ist nicht weiter schwer zu 
berechnen, allerdings frage ich mich was für Elkos ich brauche. Aufgrund 
der sehr hohen Frequenzen (irgendwo zwischen 100 und 500 kHz) brauche 
ich ja im Prinzip low-ESR Typen.
Bei den Strömen im Primärkreis (soll irgendwann mal ca. 10A werden) sind 
die benötigten Kapazitäten als low-ESR Typen allerdings schon recht 
teuer (Es wird ja nur alle 10ms nachgeladen, daher muss der Strom lange 
aufrecht gehalten werden).
Daher frage ich mich, ob ich das Problem nicht umschiffen kann, in dem 
ich eine größere Menge Standard-Elkos parallel schalte. Das scheint ja 
soweit recht verbreitet zu sein. Allderdings frage ich mich immer noch, 
wie es mit der thermischen Belastung dieser Elkos dann aussieht.
Würden Folienkondensatoren in räumlicher Nähe zur Spule das die 
Belastung verkleinern?

Danke schonmal!

Autor: Nicht-Gast (Gast)
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Du brauchst zwei Arten von Elkos:
Einmal welche, um einen Stromausfall in den Netzspannungs-Tälern zu 
verhindern, und dann welche, um sehr schnell viel Strom für den 
Schaltregler zu liefern. Nur diese müssen wirklich Low-ESR sein, und 
brauchen (je nach Schaltfrequenz) auch nicht sonderlich groß sein.

Autor: Ben ___ (burning_silicon)
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> Ich baue momentan an einem kleinen Schaltregler herum.
freut mich

> irgendwo zwischen 100 und 500 kHz
finde ich zuviel. wenn das nicht ultra-klein werden muß sind 80-100kHz 
genug. alles darüber gibt nur höhere verluste und störprobleme durch die 
steilen flanken und die gate-ansteuerung der mosfets.

> soll irgendwann mal ca. 10A werden
soviel zum thema "kleiner schaltregler"! das war wohl nix.

prinzipiell hast du mit deiner meinung ESR-kondis recht. die brauchst du 
auf jeden fall. primär wie sekundär, erst rech bei sperrwandlern (ist 
ein step-up-wandler gehört zu diesen). ansonsten hast du einen immensen 
ripple auf der ausgangsspannung und die kondis mögen das auch nicht.

es macht bei sowas immer sinn mehrere elkos parallel einzusetzen die 
sich den strom teilen. low-ESR-typen brauchst du aber trotzdem.

folienkondensatoren können helfen, verstärken aber zuweilen die 
störproblematik weil die flanken steiler werden. in der nähe der spule 
ist also nicht besonders gut. ich würde diese kondensatoren nahe an den 
ein- und ausgängen anordnen um störungen von diesen leitungen 
fernzuhalten.

Autor: Nicht-Gast (Gast)
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Ach ja: Dicke Ringkern-Trafos sind nicht sonderlich erfreut über 
Gleich-riecht-er und Siebelko auf Sekundärseite. Durch die schnellen 
Lastwechsel fangen die dann auch gerne mal das Brummen+Schnarren an.

Wenn dein Schaltregler ein Step-Up ist, könntest du versuchen ohne viel 
Kapazität auszukommen, und ähnlich wie eine Active-PFC den Sinus schön 
glatt abzufahren.

Autor: jakob2 (Gast)
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>> soll irgendwann mal ca. 10A werden
>soviel zum thema "kleiner schaltregler"! das war wohl nix.

Das soll es irgendwann mal werden, wenn es alles so klappt wie ich es 
mir vorstelle. Vorerst bleibe ich aber bei ein paar Watt, die ich 
übertragen will.
Hab mir in den Kopf gesetzt bei meiner Nixie-Anzeige des 
Aufwärts-Transformator durch einen Schaltregler zu ersetzen. Bei 12 
Nixies brauche ich vielleicht 3W oder so ähnlich. (Ja, es ist mir 
bekannt, dass ich da vermutlich Probleme mit meinem DCF77 bekommen 
werde.)

Bisher habe ich halt immer normale Transformatoren oder fertige 
Schaltregler benutzt. Aber nun juckt es mich in den Fingern es mal 
selbst auszuprobieren..

Später hätte ich dann noch ein paar andere Dinge, die sich über einen 
Schaltregler freuen würden.. Aber bin halt noch ganz am Anfang. Erstmal 
kommt das Experiment und die Anwendungen können warten, bis alles so 
läuft, wie ich mir das vorstelle.

>Wenn dein Schaltregler ein Step-Up ist, könntest du versuchen ohne viel
Kapazität auszukommen, und ähnlich wie eine Active-PFC den Sinus schön
glatt abzufahren.

Es ist in der Tat Step-Up (s.o.). Bin bisher nicht auf die Idee gekommen 
es PFC ähnlich aufzubauen.

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