ZVS Vollbrücke - resonant oder phasengesteuert

[Bernhard _. (Firma: dl1bg) (bernhard_)]

Hallo zusammen,

wie bereits hier
Beitrag "Innovationen bei der Röhren-PA"
kurz erwähnt möchte ich ein Netzteil die Anodenspannung von 
Leistungsröhren bauen.
Bitte spart euch allgemeine Warnungen vor Spannung, Strom und Preis, ich 
bin auf dem Gebiet nicht auf der Brennsuppe hergeschwommen.

Eckdaten:
- Eingang einphasig / DC
- 3,5 kW Dauer, 5 kW Peak für wenige ms
- Ausgangsspannung einstellbar 2,5 bis 4 kV
- Effizienz > 90 %, ob es 92 oder 96 % sind ist egal

Und jetzt zwei besondere Anforderungen, die sich aus der Ansteuerung der 
Röhren ergeben:
- Sollwert der Spannung mit 3 kHz modulierbar zwischen 2,5 und 4 kV
- Stabiler Betrieb von Leerlauf bis zur maximalen Ausgangsleistung

Für mich ist klar, dass es ein MOSFET Vollbrücken Gegentaktwandler wird, 
der überresonant (Zero Voltage Switching) betrieben wird.
Nur spricht die halbe Fachwelt von phasengesteuerten und die ander 
Hälfte von resonanten Wandlern.

Wenn ich es richtig verstanden habe, dann sind phasengesteuerte Wandler 
im Teillastbereich effizienter und resonante Wandler im 
Volllastbereich?!?

Welche Topologie würdet ihr wählen und wieso?

Viele Grüße
Bernhard

[Magic S. (magic_smoke)]

> - Sollwert der Spannung mit 3 kHz modulierbar zwischen 2,5 und 4 kV
Einen Clown gefrühstückt?

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

magic smoke schrieb:
>> - Sollwert der Spannung mit 3 kHz modulierbar zwischen 2,5 und 4 kV
> Einen Clown gefrühstückt?

Wieso? Wenn der TE z.B. AM machen möchte, ist das nicht abwegig.

[Bernhard _. (Firma: dl1bg) (bernhard_)]

ms: hast du die Position der Fragezeichen in meinem Posting erkannt? 
Möchtest du etwas antworten? Welche Geschwindigkeit hältst du für 
machbar?

[Magic S. (magic_smoke)]

Mag sein. Aber das wird ja schon ein eigener Class-D-Verstärker, wenn er 
das mit 90% Wirkungsgrad hinkriegen will.

Da kann er auch keinen (großen) sekundärseitigen Kondensator verwenden, 
weil dessen Ladung nicht mehr auf die Primärseite übertragen werden 
kann, wenn die Spannung an ihm mit 3 kHz variiert werden soll. Da wird 
sonst auch erstaunlich viel Blindleistung frei. Das Netzteil muß also 
zusätzlich jeden Lastimpuls, den der Verstärker erzeugt wegfressen. Viel 
Spaß!

3,5kW Dauer übersteigt auch die Spezifikation normaler Steckdosen, von 
der Notwendigkeit einer PFC-Schaltung mal ganz abgesehen.

[Bernhard _. (Firma: dl1bg) (bernhard_)]

Jetzt muss ich doch noch ein paar Sätze schreiben, damit klarer ist was 
ich meine.

Eine "resonante" ZVS-Vollbrücke ist das was ich bisher kenne: 
Serienschwingkreis mit einer Resonanzfrequenz bei z. B. 120 kHz und ein 
Betrieb zwischen 130 und 300 kHz. Ansteuerung der Ventile schlichtweg 
über Kreuz und mit konstantem Tastverhältnis 50 %.

Eine phasengesteuerte ZVS-Vollbrücke arbeitet wohl mit einer konstanten 
Frequenz und ebenfalls 50 % Tastverhältnis, nur dass die Phasenlage 
variiert wird. In Reihe zum Trafo wird dann eine Induktivität 
geschalten, die ZVS ermöglicht, außerdem gerne eine größere Kapazität um 
Gleichströme vom Kern fern zu halten.
Wie errechnet man eigentlich die Induktivität in dem Fall?

Und dann gibt es wohl noch Fälle in denen beides vermischt wird, das ist 
mir aber aktuell noch zu hoch...

[Mark S. (voltwide)]

Vollresonanzwandler aka LLC-Konverter arbeiten am besten bei konstanter 
Eingangs- und Ausgangsspannung. Sind also für Deine Anwendung weniger 
geeignet.

Bleibt der phasenschiebende ZVS-Konverter übrig. Hier sehe ich ggfs das 
Problem, ZVS auch im Teillastbereich/Leerlauf hin zu bekommen.

An Deiner Stelle würde ich mal bei der technischen Literatur von TI 
stöbern, die haben zu dem Thema schon so einiges gemacht.

Btw, ich bin auch nicht "auf der Brennsuppe hergeschwommen", warum 
sollte ich auch?