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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Mein Sperrwandler und der magische Rauch


Autor: Max (Gast)
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Hallo

Bei meinem ersten Versuch bezüglich Wandler und Netzteile stehe ich an.
Und zwar habe ich nach dem Grundschema auf dieser Seite
http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/spw_smps.html
einen Sperrwandler gebaut.
Für die Spule habe ich mich an folgende Seite gehalten:
http://sound.westhost.com/project89.htm
Der Kern stammt von einem Übertrager eines Netzteils oder Mainboards 
(Bastelkiste).  Durchmesser 23mm aussen, 13mm innen; Höhe 10mm (gelb 
lackiert, falls das irgendwem etwas sagt und wichtig ist).
Die primäre Wicklung besteht aus 4 Windungen Kupferlackdraht 1mm, die 
sekundäre aus 33 Windungen 0.6mm. Die Induktivität kann ich leider nicht 
messen, da ich kein entsprechendes Messgerät habe.
Die 50kHz Rechteck wird von einem 555er zur Verfügung gestellt.
Der MosFET ist der RSS90N03 (30V, 9A, RdsOn 15mOhm), 3 Stück parallel 
wegen dem Strom (auch aus der Bastelkiste).
Kondensator am Eingang: 220uF, am Ausgang 40uF, 200Volt (weil auf die 
Schnelle der einzig, der über 50 Volt verträgt).
Den Eingang füttere ich mit 6 Volt (Pb-Batterie) und erhoffe mir ca. 50 
Volt mit 700mA am Ausgang (mehrere Power-LEDs in Serie; Strombegrenzung 
mit einem LM317T).
Nun läuft das ganze soweit wunderbar, solange keine Last dran hängt. 
Sobald ich aber ca. 200mA beziehen will, funktioniert das für etwa 2 
Sekunden, dann entweicht der magische Rauch aus den FETs = tot...

Nun vermute ich, dass das mit dem Übertrager so nicht wirklich brauchbar 
ist. Jedoch konnte ich keine grosse Hilfe dafür finden um selber einen 
zu wickeln. Eventuell habe ich aber auch einen anderen Fehler drin?
Wie gesagt: Das ist mein erster Ausflug in diese Materie.

Bin für jede Hilfe dankbar und hoffe, dass ich dabei auch etwas fürs 
nächste Mal lerne.
Vielen Dank im Voraus

Autor: Matthias (Gast)
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Sperrwandler braucht einen Luftspalt damit er ensprechend spät Sättigt. 
Sollte mann sich eher als Speicherdrossel mit 2 Wicklungen vorstellen. 
Ohne die Induktivität/Sättigungsstrom in etwa zu kennen wird das nichts.

MFG

Autor: Ben ___ (burning_silicon)
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du brauchst einen kern der für sperrwandler geeignet ist. das bedeutet 
bei ringkernen einen kern für speicherdrosseln (etwa den, der im 
pc-netzteil nach den sekundären gleichrichtern drin steckt) oder einen 
kern mit luftspalt. diesen kannst du auch selber herstellen, etwas durch 
das zwischenlegen von papier zwischen die kernhälften. bei speziell für 
sperrwandler vorgesehenen kernen ist der luftspalt im mittelschenkel 
eingearbeitet, d.h. der innere schenkel ist bei den kernhälften kürzer 
als die äußeren beiden.

Autor: Olaf (Gast)
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> Nun vermute ich, dass das mit dem Übertrager so nicht wirklich
> brauchbar ist.

Der Gedanke ist schonmal nicht schlecht. :-)

> (gelb lackiert, falls das irgendwem etwas sagt und wichtig ist).

Mit der Farbe geben die Hersteller an aus welchem Material dein Kern
gefertigt ist.

http://www.micrometals.com/
http://www.electronics-tutorials.com/basics/toroids.htm
http://www.mag-inc.com/
http://www.mhw-intl.com/
ittp://www.arnoldmagnetics.com/products/powder/powder_catalogs.htm
ittp://users.catchnet.com.au/~rjandusimports/tut_2a.html
ittp://users.catchnet.com.au/~rjandusimports/index.html

Auf den genannten Seiten kannst du vielleicht herausfinden was
du fuer einen Kern hast. Es steht aber zu vermuten das er fuer deutlich
hoeher Frequenzen gedacht ist als dein armer NE555 sie erzeugen kann.

Und dann kannst du mit dem Wissen das du auf den angefuehrten Seiten 
erlangen kannst noch ausrechnen wieviel Energie du in deinem Kern 
speichern kannst. Es steht zu vermuten das dein Kern fuer deine 
Arbeitsfrequenz viel zu klein ist. Deshalb geht er in die Saettigung.

Olaf

Autor: Falk Brunner (falk)
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@Max (Gast)

>Der Kern stammt von einem Übertrager eines Netzteils oder Mainboards
>(Bastelkiste).  Durchmesser 23mm aussen, 13mm innen; Höhe 10mm (gelb
>lackiert, falls das irgendwem etwas sagt und wichtig ist).

Sagt was über das Kernmaterial aus. Bin aber kein Fachmann dafür.
Generell ist ein unbekannter Kern wenig wert. Da gibt es SEHR 
verschiedene Typen, die alle scheinbar gleich aussehen.

>Die primäre Wicklung besteht aus 4 Windungen Kupferlackdraht 1mm, die
>sekundäre aus 33 Windungen 0.6mm. Die Induktivität kann ich leider nicht
>messen, da ich kein entsprechendes Messgerät habe.

Schlecht. Ohne Messung wirst du nicht weit kommen, sondern ewig im Nebel 
stochern.

>Die 50kHz Rechteck wird von einem 555er zur Verfügung gestellt.
>Der MosFET ist der RSS90N03 (30V, 9A, RdsOn 15mOhm), 3 Stück parallel
>wegen dem Strom (auch aus der Bastelkiste).

Jaja, dicke Eier, ähhh, FETs aber keine Induktivitäten messen können. 
Bringt alles nix.

>Den Eingang füttere ich mit 6 Volt (Pb-Batterie) und erhoffe mir ca. 50
>Volt mit 700mA am Ausgang (mehrere Power-LEDs in Serie; Strombegrenzung
>mit einem LM317T).

Sehr sinnvoll . . .

>Nun läuft das ganze soweit wunderbar, solange keine Last dran hängt.
>Sobald ich aber ca. 200mA beziehen will, funktioniert das für etwa 2
>Sekunden, dann entweicht der magische Rauch aus den FETs = tot...

Uuuups, soooo dicke FETs und doch keine Power? Klingt nach Golf GTI ;-)

>Nun vermute ich, dass das mit dem Übertrager so nicht wirklich brauchbar
>ist.

Eines von vielen Problemen.

>Bin für jede Hilfe dankbar und hoffe, dass ich dabei auch etwas fürs
>nächste Mal lerne.

Wie bereits gesagt, der Kern braucht einen kleinen Luftspalt, damit er 
viel Energie speichern kann.

http://ludens.cl/Electron/Magnet.html
http://www.dos4ever.com/flyback/flyback.html

Siehe auch Artikel MC34063

Lesen, verstehen, nachbauen.

MfG
Falk

Autor: R. Freitag (rfr)
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Ein Kern von einem Mainboard ist immer ein Kern, der EMV-Probleme 
beheben soll. Speziell Gelb-weiss scheint auf Amidon hinzudeuten, und er 
hat idR die Aufgabe, Störungen zu beseitigen.

Deine Aufgabe sieht anders aus: du möchtest Energie wandeln. Hierzu muss 
der Kern als Speicherelement betrachtet werden. Und diese Speicherung 
findet im Luftspalt statt, man findet das heraus, indem man eine 
Energiebetrachtung des Kerns im B- Und H-Feld vornimmt.

Dein kerm hat im leerlauf ausreichen Speicherfähigkeit, bei last 
hingegen nicht, er scheint in Sättigung zu gehen und dann raucht der 
Mosfet ab. Verwende daher eine Speicherdrossel, mit Luftspalt. man 
findet sie in PC-Netzteilen.

Gruss

Robert

Autor: Ben ___ (burning_silicon)
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> Klingt nach Golf GTI ;-)
ich hatte vor einigen jahren einen 2er golf GTI 16V. war immer lustig 
die visage von dem BMW macker wenn er bei 220 feststellt, daß er von 
einem golf überholt wird. aber LKW überholen bei seitenwind brauchst du 
bei der geschwindigkeit die restlichen beiden spuren für dich.

möchte mal wissen wieso für alles dieser NE555 herhalten muß. gibts in 
deiner bastelkiste keinen TL494 oder UC3842? ok letzterer geht nicht für 
12V. aber es gibt wesentlich bessere lösungen als einen NE555. mit dem 
TL494 z.b. kannst du die stromregelung für die LEDs gleich mit in den 
wandler packen und brauchst nicht noch extra den LM317 beheizen.

Autor: Eddy Current (chrisi)
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Es scheint ja doch einige Experten hier im Forum zu geben. Der konkrete 
Grund, warum die FETs bei Belastung kaputt gehen wurde aber noch nicht 
genannt - logisch, Spule komplett falsch ausgelegt - ist das ein Grund? 
Ich meine, diese Anordnung ist doch strommäßig unkaputtbar.

Frage an den OP: Welche Spannung hast Du eigentlich ohne Belastung am 
Ausgang, wenn nicht unendlich?

Der Grund für das Absemmeln der FETs könnte Überspannung durch die 
Streukapazität des Transformators sein. Um das zu verhindern, sind 
zusätzliche Schaltungsmaßnahmen erforderlich.

Autor: Ben ___ (burning_silicon)
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> Ein Kern von einem Mainboard ist immer ein Kern, der EMV-Probleme
> beheben soll.
quatsch! die dinger werden auch für step-down-wandler für die vcore usw. 
gebraucht. allerdings mit den drei windungen nur für ~300kHz 
wandlerfrequenz brauchbar.

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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Das sind Eisenpulverkerne - da ist es eswas schwierig, den Luftspalt zu 
sehen...

Autor: MaWin (Gast)
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> Und zwar habe ich nach dem Grundschema auf dieser Seite
> http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/spw_smps.html
> einen Sperrwandler gebaut.
> Für die Spule habe ich mich an folgende Seite gehalten:
> http://sound.westhost.com/project89.htm

Das ist doch Schwachsinn.

Die Spuelberechnung ist erkennbar für einen Flusswandler, und du 
berechnest einen Sperrwandler.

Deine Spule wir aus einem PC-Netzteil stammen (für Mainboard zu gross) 
und als Speicherdrossel hinter dem Trafo uzständig gewesen sein. Das ist 
ein Eisenpulverkern mit distributed air gap (verteiltem Luftspalt), also 
durchaus für einen Sperrwandler tauglich.

> Die primäre Wicklung besteht aus 4 Windungen Kupferlackdraht 1mm, die
> sekundäre aus 33 Windungen 0.6mm. Die Induktivität kann ich leider nicht
> messen, da ich kein entsprechendes Messgerät habe.

Das ist doch noch mehr Schwachsinn.

Wenn ich 3 Bierdeckel und einen Kinderstuhl zusammenschraube kommt auch 
auch kein Auto bei raus.

> Die 50kHz Rechteck wird von einem 555er zur Verfügung gestellt.
> Der MosFET ist der RSS90N03 (30V, 9A, RdsOn 15mOhm), 3 Stück parallel
> wegen dem Strom (auch aus der Bastelkiste).
> Kondensator am Eingang: 220uF, am Ausgang 40uF, 200Volt (weil auf die
> Schnelle der einzig, der über 50 Volt verträgt).
> Den Eingang füttere ich mit 6 Volt (Pb-Batterie) und erhoffe mir ca. 50
> Volt mit 700mA am Ausgang (mehrere Power-LEDs in Serie; Strombegrenzung
> mit einem LM317T).
> Nun läuft das ganze soweit wunderbar, solange keine Last dran hängt.
> Sobald ich aber ca. 200mA beziehen will, funktioniert das für etwa 2
> Sekunden, dann entweicht der magische Rauch aus den FETs = tot...

Die Prinzipschaltung von Schmidt-Walter enthält keine Snubber, darum 
passiert das.

Aber selbst wenn du das behoben hast, ist die Schaltung jenseits von gut 
und böse.

Ein 40uF Kondensator verträgt sicher nicht 0.7A Ripplestrom (eher 
230mA), ein 220uF Elko keine 8A (selbst als LowESR nur 0.6A), ein 90N03 
sollte eher 90A aushalten, aber 3 Stück parallel haben 7.5nF, sie du mit 
den 200mA des NE555 nicht so zügig umgeladen bekommst für 50kHz, und 4 
Windungen? Willst du die Leute veralbern? Nicht bei 50kHz, auch nicht 
bei 200kHz.


Du solltest erst mal Grundlagen an bereits fertigen 
Schaltreglerschaltungen erlernen, bevor zu aus Bierdeckeln und 
Kinderstühlen Autos bauen willst.

Autor: Max (Gast)
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Damit, dass ich mich hier als totaler Noob bezüglich Netzteilen oute, 
habe ich gerechnet. Ich will ja auch keine Autos bauen – Eine 
Seifenkiste reicht mir schon.

Also: Der Kern, der momentan drin ist, hatte vorher 3 Wicklungen – muss 
also ein Uebertrager gewesen sein (oder koennen Drosseln auch mehrere 
Wicklungen haben? – bin mir da nicht 100% sicher, dachte aber dass eher 
nicht).

> Eisenpulverkern mit distributed air gap (verteiltem Luftspalt)
Eine habe ich noch gefunden (das Netzteil ist letztes Wochenende von uns 
gegangen. R.I.P.). Aussen 33mm, innen 20mm, Höhe etwa 12.5mm, in einer 
etwa 1mm dicken, weissen Plasikschale. Das Material sieht irgend wie 
„luftig“ aus (wie aufgeschäumt) und ist gelb angemalt. Das könnte 
passen.

> ein 90N03 sollte eher 90A aushalten
Die Dinger stammen von einem Notebook Mainboard und haben ein SOT8 
Gehäuse. Ich halte die 9A aus dem Datenblatt für vernünftig. ;-)

> wieso für alles dieser NE555 herhalten muß
Weil er grad da ist.
Weil er ihn auch verwendet: 
http://www.dos4ever.com/flyback/flyback.html, dachte ich, die Idee kann 
so dumm nicht sein.
Weil meine Bastelkiste die in den meisten Wandlern eingesetzten 
Bausteine (TL494, UC3842 etc.) momentan nicht hergibt.

> >Die primäre Wicklung besteht aus 4 Windungen Kupferlackdraht 1mm, die
> >sekundäre aus 33 Windungen 0.6mm. Die Induktivität kann ich leider nicht
> >messen, da ich kein entsprechendes Messgerät habe.
> Das ist doch noch mehr Schwachsinn.
Auf http://sound.westhost.com/project89.htm haben sie zwar eine Wicklung 
mit Mittelanzapfung, hängen aber 2 * 4 Windungen an 12 Volt und reden 
von 35kHz. Daher stammen meine 4 Windungen.

> Welche Spannung hast Du eigentlich ohne Belastung am Ausgang, wenn nicht 
unendlich?
Da kommen ziemlich genau die gewünschten 50 Volt raus.


Die Snubber-Geschichte habe ich verschlafen. Da kommt also das nächste 
Problem mit der Dimensionierung…


Also werde ich mich mal weiter in das Thema einlesen. Ein paar der 
angegebenen Links habe ich mal kurz überflogen und werde mich denen 
nochmals widmen.
Was ich bis anhin gefunden hatte war meist sowas wie „Ich habe das so 
gemacht“. Aber das „wieso“ als Erklärung war immer sehr mager oder hat 
komplett gefehlt. Vielleicht habe ich aber auch falsch gesucht ;-)

Natuerlich bin ich nach wie vor offen für jeglichen Input.

> Jaja, dicke Eier, ähhh, FETs aber keine Induktivitäten messen können.
Meine Eier interessieren sich auch nicht für Induktivitäten :-p
Aber gab es da nicht irgendwo im Netz mal eine Software zum… abschätzen 
von Induktivitäten mit der Soundkarte? Oder war das etwas mit COM-Port? 
Sowas mag zwar nicht das Gelbe vom Ei sein, aber als Anhaltspunkt eine 
kleine Hilfe sein.


Ein Einkauf (Messgerät, Komponenten) sollte im Moment wegen anderen, 
größeren Ausgaben etwas warten :-(

Vielen Dank für Eure Hilfen! Ein paar Lichtchen habt Ihr mir schon 
angeknipst ;-)

Autor: MaWin (Gast)
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> Der Kern, der momentan drin ist, hatte vorher 3 Wicklungen – muss
> also ein Uebertrager gewesen sein

Nein, die 3 Wicklungen waren: +5V, +12V und negativ.
Ein PC-Schaltnetzteil glättet mit ihm alle 3 Spannungen gleichzeitig.

> Aussen 33mm, innen 20mm, Höhe etwa 12.5mm, in einer
> etwa 1mm dicken, weissen Plasikschale

Das war wahrscheinlich die primäre Gleichtaktdrossel, nein, die taugt 
nicht.

> Das Material sieht irgend wie „luftig“ aus (wie aufgeschäumt)
> und ist gelb angemalt

Äh, nein. Beim distributed air gap ist keine Luft drin, sondern der 
Kleber der die Eisenteilchen zusammenhält dient als nicht-magnetischer 
Werkstoff.


Wenn du wirklich einen 35W flyback LED Spannungswandler bauen willst:

Vergiss das nachregeln mit LM317.

Ein Kern enthält eine gewisse Energie, wenn der primäre Stromfluss einen 
bestimmte Maximalwert erreicht hat. Wenn man dann primär abschaltet, 
entlädt sich diese Energie in den sekundären Teil, in deine LEDs. Da 
LEDs spannungsbegrenzend wirken, brauchst du gar keine sekundäre 
Regelung, einfach genug Impulse primär mit dieser bekannten Enegie 
auslösen, und deine LEDs leuchten in definierter Helligkeit. Alle 
sekundären Bauteile entfallen, kein Elko, kein Widerstand, kein LM317. 
Die Diode würde ich drinlassen, weil die Sperrspannung der LEDs sich 
nicht gleichmässig auf die LEDs aufteilen wird, ansonsten (bei nur 1 LED 
sekundär) könntest du auch auf die Gleichrichterdiode verzichten.

Wicklung, Gleichrichterdiode, LEDs. Das war die sekundäre Seite.

Die primäre:

Wenn du den NE555 verwendet, bestimmt der über die AN-Zeit und über den 
Impulsabstand, wie viel Energie transportiert wird. Die Energie muss 
sekundärseitig auch abgenommen werden, sonst haut sie voll zurück auf 
den Schalttransistor!

Wie lang nun AN-Schaltzeit und Impulsabstand sein dürfen, musst du wegen 
unbekannter Bauteilwerte selbst ermitteln. Den Kern solltest du nicht in 
Sättigung treiben. Bei noch langem Impulsabstand (100Hz oder so..) 
machst du also die AN-Zeit langsam länger (von unter 1us auf 2us...) und 
betrachtest den Strom auf dem Oszilloskop. Er muss während der AN-Zeit 
langsam in einer Geraden ansteigen. Sobald die Gerade einen Bogen NACH 
OBEN beginnt zu machen, näherst du dich der Sättigung, der Impuls darf 
nicht länger werden, geh zurück in den sicheren Bereich. Übrigens darf 
auch die Betriebsspannung nun nicht höher werden, also mache das bei 
maximaler Betriebsspannung.

Nun entlädt sich die Spule nach jedem Impuls in die LEDs. Du machst nun 
den Impulsabstand dieser paar-us-Impulse immer kürzer, bis die LEDs 
anfangen deutlich zu leuchten, bis sie so hell leuchten wie sie sollen 
(du kannst auch sekundär den mittleren Strom nachmessen bis zum 
Sollwert). Achte aber währenddessen darauf, dass der Strom in der Spule 
nach jedem Impuls wieder komplett abklingt (diskontinuierlicher 
Betrieb).

So bald das nicht mehr möglich ist, deine LEDs aber immer noch nicht 
hell genug sind, ist dein Kern zu klein bzw. die Schaltung nicht 
optimal. Deine primitive Schaltung ist nicht für kontinuierlichen 
current mode Betrieb geeignet.

Wenn dir nun nicht die Betriebsspannung primär aus Versehen ansteigt und 
die Spule nicht wegen Wärmeableitproblemen zu heiss wird, brauchst du 
keine Regelung mehr, kommst also mit den manuell eingestellten NE555 
aus. Ich denke auch, daß du, trotz 9A, mit einem MOSFET auskommst, mehr 
wird die Spule (bei ausreichender Windungsanzahl) nicht vertragen und 
kann der NE555 eh nicht treiben, sogar bei diesem einen MOSFET würde ich 
hinter den NE555 eigentlich einen MOSFET-Treiber (aufgbaut aus 2 
bipolaren Kleinleistungstransistoren schalten, leider kostet das von 
deinen 6V viel zu viel Volt, selbst wenn der MOSFET ein LogicLevel Typ 
sein sollte (ich hab kein Datenblatt)).

Welches ist die ausreichende Windungsanzahl der Spule? Du tust dir mit 4 
Windungen keinen Gefallen, de Induktivität ist zu niedrig, du müsstest 
zu schnell schalten (in unter 1us Impulslänge) was einerseits dein NE555 
nicht schafft, der MOSFET nicht passend für angesteuert wird, und du 
handelst dir zu viele Schaltverluste ein die der Snubber wegdampfen 
müsste.

Du brauchst eine Windungszahl, bei der die Impulslämge mindestens 10us 
beträgt (100kHz), eher 20us. Wenn vorher im PC-Netzteil so 4 drauf 
waren, dann brauchst du nun eher 10. Dadurch sinkt der Strom den der 
Kern verträgt, im PC hat er noch für alle Ausgangsspannungen zugleich 
gereicht, aber 9A reicht dir ja, und 60W konnte das Netzeil sicher 
liefern.

Autor: Jens G. (jensig)
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>Also: Der Kern, der momentan drin ist, hatte vorher 3 Wicklungen – muss
>also ein Uebertrager gewesen sein (oder koennen Drosseln auch mehrere
>Wicklungen haben? – bin mir da nicht 100% sicher, dachte aber dass eher
>nicht).
jo - können - aber wohl meistens  nur mit zwei Wicklungen, um 
Gleichtaktstörungen wegzufressen.

>etwa 1mm dicken, weissen Plasikschale. Das Material sieht irgend wie
>„luftig“ aus (wie aufgeschäumt) und ist gelb angemalt. Das könnte
>passen.
die "geschäumten" Ringkerne sehen nicht so aus - das muß ein Stück 
Schlacke sein ...

>Gehäuse. Ich halte die 9A aus dem Datenblatt für vernünftig. ;-)
ist halt die Frage, was durch den Übertrager fließt. Die Impulströme, 
die dort fließen, kann man nicht am Eingang/Ausgang messen. Die sind 
idR. deutlich höher ...

>> wieso für alles dieser NE555 herhalten muß
>Weil er grad da ist.
ok - ich hatte auch vieles mit diesem probiert, und man kann vieles 
damit mal testen. Aber um welche Frequenzen geht es denn hier????
Im allgemeinen würde ich sagen, daß es inzwischen (seit etlichen Jahren) 
bessere Alternativen gibt. Mit dem 555 kann mann schön die 
unterschiedlichsten Varianten durchspielen bei gemäßigten Frequenzen, 
was gut für Experimentalaufbauten ist. Aber man braucht trotzdem mal - 
wenn man es mir 08/15-Teilen macht, einen Oszi, um zu sehen, was da so 
passiert. Sonst hast Du eher keine Chance.

>Auf http://sound.westhost.com/project89.htm haben sie zwar eine Wicklung
>mit Mittelanzapfung, hängen aber 2 * 4 Windungen an 12 Volt und reden
>von 35kHz. Daher stammen meine 4 Windungen.
jo - sehr unqualifiziert. Man kann nicht von Frequenz auf n schließen 
bei sonstigen unbekannten Parametern ...

>Was ich bis anhin gefunden hatte war meist sowas wie „Ich habe das so
>gemacht“. Aber das „wieso“ als Erklärung war immer sehr mager oder hat
>komplett gefehlt. Vielleicht habe ich aber auch falsch gesucht ;-)

ja - das ist zwar immer das Problem, aber maßgeschneiderte Dinge (wenn 
nicht gerade Standard) wird man selten finden. Wenn das Internet nix 
bietet (glaube ich kaum), dann vielleicht ein paar Bücher, die sowas 
konkret behandeln. Ein paar solcher Papierteile hatte ich mal gesehen, 
frag mich aber nicht nach Einzelheiten ...  Aber man muß auch mal selber 
ein bißchen mit der Thematik praktische Beispiele mit irgendwo 
gefundenen Kernen testen, und vor allem praktische Spielchen damit 
machen, und versuchen zu verstehen. Einfach hier rumfragen nach 
konkreten Bemessungen  erweitert kaum den Horizont. Testschaltung 
aufbauen, und mal mit dem Oszi beobachten, was sich so bei erhöhtem 
Laststrom (kontinuierlich) ändert, bildet ungemein, und vermittelt vor 
allem ein praktisches Gefühl für diese Sache ...

Autor: Jens G. (jensig)
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>>Also: Der Kern, der momentan drin ist, hatte vorher 3 Wicklungen – muss
>>also ein Uebertrager gewesen sein (oder koennen Drosseln auch mehrere
>>Wicklungen haben? – bin mir da nicht 100% sicher, dachte aber dass eher
>>nicht).
>jo - können - aber wohl meistens  nur mit zwei Wicklungen, um
>Gleichtaktstörungen wegzufressen.

nachdem ich MaWin's Beitrag gelesen hatte - es können auch mehr 
Wicklungen sein ;-)

Ansonsten finde ich es beachtlich, wieviel Zeit Mawin in solche
Probleme steckt - jedenfalls ist Dein letzter Update doch schon recht 
umfangreich ;-)

Autor: Max (Gast)
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@ MaWin (Gast)
Ein wirklich toller Beitrag! Vielen Dank für Deine Mühe!
Ich denke mal, dass dies mich wirklich weiter bringen wird.

Vielen Dank natürlich auch an alle anderen, die sich die Mühe gemacht 
haben, mir etwas beizubringen :-)

>Einfach hier rumfragen nach
>konkreten Bemessungen  erweitert kaum den Horizont.
Eine fertige Lösung habe ich hier auch nicht gesucht, sondern eine Hilfe 
zum Verständnis. Mein Aufbau ist auch als primär als Experiment eben 
dafür gedacht. Nur habe ich mehr Spass daran, wenn an einem Ende was 
leuchtet, als nur etwas Leistung auf irgend einem Lastwiderstand zu 
verbraten und ausschliesslich an Hand von Messwerten zu glauben, dass es 
funktioniert.
Messen kann ich ja auch, wenn es leuchtet ;-)
Ich bin nur nicht weiter gekommen, mit meinen Überlegungen, da es für 
mich wirklich Neuland ist.


Nun, mein Plan für die nächsten Abende, denke ich, wird etwa so 
aussehen:
Auf der Arbeit habe ich nochmal ein Netzteil zerlegt, das hat nochmal 
ganz andere Kerne drin. Die werde ich mir auch nochmal genauer ansehen.
Dann versuche ich, gemäss MaWins Post der Sache auf den Grund zu gehen 
und verschiedene Spulen mit Draht zu bestücken. FETs liegen auch noch 
einige rum (defekte Mainboards fallen auf der Arbeit täglich an). Anhand 
der Messungen sollte ich ja dan auch rausfinden können, welche Kerne 
besser geeignet sind und wie die Ansteuerung Sinn macht.
Jetzt woch ich ein paar Hinweise erhalten  habe, was ich sicher nicht 
machen soll, komme ich dem Verständnis mit kleinen Schritten näher.

Autor: MaWin (Gast)
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> und verschiedene Spulen mit Draht zu bestücken.

Du findest nur 4 Kerne im Schaltnetzteil:

Der Ringkern direkt an 230V~, Gleichtaktdrossel, verheizt 
Funkstörimpulse, brauchst du nicht.

Die kleinen E-Kerne transformieren die Schaltimpulse der Transistoren. 
hochpermeables Zeug niedriger Leistung, ohne Luftspalt, brauchst du 
nicht.

Der dicke E-Kern, hochpermeables Zeug für Flusswandler, kein Luftspalt, 
brauchst du nicht.

Der gelbe Ringkern sekündär, glättet Ausgangsspannung, der taugt für 
Sperrwandler.

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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Max schrieb:
> @ MaWin (Gast)
> Ein wirklich toller Beitrag! Vielen Dank für Deine Mühe!
> Ich denke mal, dass dies mich wirklich weiter bringen wird.

Dem möchte ich mich anschließen.

Autor: Stefan Wimmer (wswbln)
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MaWin schrieb:

> Der dicke E-Kern, hochpermeables Zeug für Flusswandler, kein Luftspalt,
> brauchst du nicht.

...wobei man für Versuche auch solche Kerne nehmen kann (so man sie 
zerstörungsfrei auseinander bekommt) wenn man sie bei der Wiedermontage 
durch Zwischenlagen aus Isolierstoff mit Luftspalt versorgt. Das setzt 
aber voraus, dass man die Materialeigenschaften ausmessen und den 
nötigen Luftspalt berechnen kann (die Hälfte dann als Abstand, weil man 
ja beide Schenkel unterbricht).

Autor: eProfi (Gast)
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Es ist noch ein Kern drin, und der hat es in sich: der Kern für die 3,3 
Volt. Das ist eine magnetische Regelung.

Die 3,3V werden ebenfalls aus der 5-Volt-Wicklung erzeugt. Die 
Induktivität der 3,3V-Drossel wird über eine 
Gleichstromvormagnetisierung "dosiert".
Siehe
Beitrag "Der magnetische Verstärker"
oder
slup129.pdf "Magnetic Amplifier Control for Simple, Low-Cost, Secondary 
Regulation" by Bob Mammano  Topic 7 (7-1 - 7-9)
enthalten in http://www-s.ti.com/sc/techzip/slup222.zip


Sehr lesenswert: das magnetic handbook von Unitrode/TI:
http://focus.ti.com/docs/training/catalog/events/e...
Übersicht über Artikel zum Thema:
http://focus.ti.com/lit/ml/slub007/slub007.pdf

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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MaWin schrieb:
> Alle
> sekundären Bauteile entfallen, kein Elko, kein Widerstand, kein LM317.

Besteht da nicht die Gefahr, daß die LEDs sehr kurze Stromimpulse 
ziehen, die die Grenzwerte überschreiten? Die Lebensdauer der LEDs würde 
dadurch reduziert.

Ein Kondensator parrallel zu den LEDs würde das doch entschärfen.

Autor: MaWin (Gast)
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> Besteht da nicht die Gefahr, daß die LEDs sehr kurze Stromimpulse
ziehen,

1:10, wie in jedem Multiplex.

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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Und was tut man am besten, wenn die Primärspannung nicht stabil ist?

Eigentlich müßte es doch reichen, die Primärspannung zu messen und dann 
das Tastverhältnis entsprechend rechnerisch oder per Tabelle zu 
korrigieren.

Oder baut man dann doch besser einen Regler ein?

Autor: Falk Brunner (falk)
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@Uhu Uhuhu (uhu)

>Oder baut man dann doch besser einen Regler ein?

Ja. Siehe MC34063

MfG
Falk

Autor: MaWin (Gast)
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> Eigentlich müßte es doch reichen, die Primärspannung zu messen und dann
> das Tastverhältnis entsprechend rechnerisch oder per Tabelle zu
> korrigieren.

Kann man machen da die Last ja konstant ist wenn mal wieder der 
allerextremste Geiz regiert, geht beim NE555 durch ziehen an CONTROL 
sogar recht einfach, aber ein MC34063 kostet auch nur 12 cent mehr.

Autor: Stephan Henning (stephan-)
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warum benutzen manche Leute für sowas nicht einen ganz normalen Step 
Down der den LED Strom über den Fb regelt ?? Zu einfach ??
aber das sind eben Hobbys, VIEL Aufwand, wenig Nutzen.

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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Geht schlecht, wenn die Betriebsspannung deutlich kleiner ist, als die 
Schwellspannung der Reihenschaltung der LEDs, die damit gespeist werden 
sollen.

Wer lesen kann, ist klar im Vorteil...

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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Falk Brunner schrieb:
>>Oder baut man dann doch besser einen Regler ein?
>
> Ja. Siehe MC34063

Das bedeutet aber, daß man einen Shunt im Lastkreis benötigt, an dem 
Energie verbraten wird, was in batteriegetriebenen Geräten nicht 
unbedingt erwünscht ist.

Als Alternative könnte man natürlich statt des Shunt einen Stromsensor 
nehmen, aber eleganter finde ich doch, wenn man die Takterzeugung über 
einen µC macht und der die Versorgungsspannung mißt und die Pulsrate so 
anpaßt, daß die gewünschte Energiemenge zur LED-Kette transportiert 
wird.

Autor: 900ss D. (900ss)
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Uhu Uhuhu schrieb:
> Das bedeutet aber, daß man einen Shunt im Lastkreis benötigt, an dem

Nö, nur um die Spannung konstat zu halten mit dem MC34063 kannst du den 
Shunt-Widerstand auch weglassen, dann hat man nur keine Strombegrenzung. 
Die Spannung wid trotzdem konstat gehalten.

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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Es geht aber nicht darum, die Spannung konstant zu halten, sondern den 
Strom.

Autor: MaWin (Gast)
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> Das bedeutet aber, daß man einen Shunt im Lastkreis benötigt

Oh Gottchen, da ist sogar eine Diode drin an der 0.7V abfallen,
da müssen wir aber gleich eine Uhu Uhuhu gerechte Schaltung
bauen, damit er auch gar keinen Spannungsabfall mehr enstorgen
muss, und der Schalttransistor, dessen Spannungsabfall sogar
transormiert wird, und die primäre Strombegrenzung erzeugt auhc
noch Messverluste, da läuft die Taschenlampe sicher 1 Minute
weniger lange.

Das Neue Jahr geht ja gut los.....

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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MaWin schrieb:
> muss, und der Schalttransistor, dessen Spannungsabfall sogar
> transormiert wird,

Das ist ja wohl egal. An der Leistung, die dort bleibt, ändert das 
nichts.

> und die primäre Strombegrenzung erzeugt auhc

Braucht man für eine fest montierte LED-Kette nicht.

Autor: 900ss D. (900ss)
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Uhu Uhuhu schrieb:
> Es geht aber nicht darum, die Spannung konstant zu halten, sondern den
> Strom.

Ja, die Last ist auch konstant. Also?

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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Der Kern meiner Frage ist: Welchen Einfluß hat die Speisespannung auf 
die Schaltung und wie kann man den beseitigen.

Wie MaWin so schön beschrieben hatte, ist der Wandler im Prinzip eine 
induktive Ladungspumpe: der Kern wird "aufgeladen" und pumpt dann die 
gespeicherte Energie auf den Ausgang.

Wenn sich nun die Eingangsspannung ändert, ändert sich auch die pro Takt 
gepumpte Ladungsmenge. Das soll kompensiert werden.

Das so effektiv, wie möglich zu machen, für in meinem Fall einen 
tragbaren, akkugetriebenen 30 W - LED-Scheinwerfer, ist wohl nicht so 
ganz daneben...

Autor: MaWin (Gast)
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> für in meinem Fall einen tragbaren, akkugetriebenen 30 W - LED-Scheinwerfer

In DEINEM Fall?

Wir wissen nicht, was DEIN Fall ist, oder der fremden Fall den du dir 
hier zu eiegn machen möchtest, hier geht es um Max seinen 
Sperrwandlerversuch.

Beim Stromschaltregler (auf Basis des MC34063 oder eines anderen 
Schaltregler-ICs) ist der Wirkungsgradverlust am Shunt die kleinere 
Verlustkomponente, so lange man sich nicht total dämlich anstellt.

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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Die Verluste addieren sich, egal, ob kleiner, oder nicht. Du warst schon 
besser...

Autor: Mike J. (emjey)
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@ Max (Gast)
> 4 Windungen Kupferlackdraht 1mm

Wenn der MosFET den Kondensator über die Spule mit Masse kurzschließt 
dient die "große" Induktivität und der Widerstand der Spule als 
Hindernis dass nicht Tausende Ampere fließen.

Deine primäre Spule ist einfach zu kräftig dimensioniert.

Versuch es mal mit ein paar mehr Wicklungen.

-------------
> Den Eingang füttere ich mit 6 Volt (Pb-Batterie) und erhoffe mir
> ca. 50 Volt mit 700mA am Ausgang (mehrere Power-LEDs in Serie;
> Strombegrenzung mit einem LM317T).

Du kannst auch einen einfachen StepUp Spannungswandler bauen, wie wär es 
damit?

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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Mike J. schrieb:
> Wenn der MosFET den Kondensator über die Spule mit Masse kurzschließt
> dient die "große" Induktivität und der Widerstand der Spule als
> Hindernis dass nicht Tausende Ampere fließen.

Bist du dir da sicher? Wird nicht der Strom im Wesentlichen durch die 
Induktivität der Spule und die Dauer der eingespeisten Impulse begrenzt?

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Uhu Uhuhu (uhu)

>> Wenn der MosFET den Kondensator über die Spule mit Masse kurzschließt
>> dient die "große" Induktivität und der Widerstand der Spule als
>> Hindernis dass nicht Tausende Ampere fließen.

>Wird nicht der Strom im Wesentlichen durch die
>Induktivität der Spule und die Dauer der eingespeisten Impulse begrenzt?

Ja, so ist es. Der Widerstand der Spule sowie des MOSFETs sollten so 
klein sein, dass for bei vollem Strom nur Bruchteile von Volt abfallen.

MFG
Falk

Autor: Mike J. (emjey)
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Uhu Uhuhu schrieb:
> Bist du dir da sicher?
Ist nur so ein Bauchgefühl.

> Wird nicht der Strom im Wesentlichen durch die
> Induktivität der Spule und die Dauer der eingespeisten Impulse begrenzt?
Ja, ist ja richtig.

Was ich sagen will ist:
"Hey er kann doch mal seine super optimierte Schaltung mit minimalem 
Verlusten beiseite schieben und so viele Widerstände einbauen damit sie 
eine weile läuft damit er sich nicht immer wieder seine MosFETs 
zerschießt und messen kann woran es liegt."

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