Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schaltnetzteil: Unterschied Sperr- und Flußwandler


von Sheriff Silver (Gast)


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Guten Morgen,

ich beschäftige mich momentan mit dem Thema Schaltnetzteil. Dazu habe 
ich mir die beiden grundlegenden Topologien Sperrwandler und Flußwandler 
angesehen. Ob ich die beiden komplett verstanden habe, weiß ich noch 
nicht, aber die Grundlagen schon. Jedoch sind mir die Vor- und Nachteile 
der beiden Topologien nicht bewusst.

Könnte ihr mir da bitte Helfen?

Danke :)

: Verschoben durch User
von oszi40 (Gast)


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Sheriff Silver schrieb:
> Jedoch sind mir die Vor- und Nachteile

Lies http://www.trifolium.de/netzteil/kap8.html

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Sheriff Silver schrieb:
> Jedoch sind mir die Vor- und Nachteile der beiden Topologien
> nicht bewusst. Könnte ihr mir da bitte Helfen?

Bei einer der beiden Topologien muß Energie im Kern des Trafos
gespeichert werden. Glaubst du, das könnte einen EInfluß darauf
haben, wie groß der Kern für eine bestimmte Leistung sein muß?

von Sheriff Silver (Gast)


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Das kann ich dir leider noch nicht beantworten. Aber so wie du die Frage 
stellst und so wie ich das bereits gelesen hat, benötigt ein Flußwandler 
eine zusätzliche Drossel zur Energiespeicherung. Also wird er wohl keine 
Energie im Kern speichern können.

Gibt es irgendwo ein einfaches LTSpice Beispiel, wo man etwas 
rumsimulieren kann?

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Sheriff Silver schrieb:
> Das kann ich dir leider noch nicht beantworten.

Das war eine rhetorische Frage. Die sollte dich zum Nachdenken anregen.
Deine Frage klingt sehr nach Hausaufgabe. Ein Grund mehr, dir die 
Antwort nicht einfach so zu geben.

Aber sieh dir mal ein paar Netzteil-Schaltungen an. Gibt es vielleicht 
einen Zusammenhang zwischen der gewünschten Leistung und der gewählten 
Topologie?

von Sheriff Silver (Gast)


Angehängte Dateien:

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So wie ich das lese nimmt man Sperrwandler für kleine Leistungen. Warum? 
Ich denke, dass man nicht unendlich viel Energie im Trafo speichern 
kann. Wenn ich das wöllte muss doch bestimmt der Trafo größer werden, 
richtig? Dadurch spart man sich ja dann die Speicherdrossel, die für den 
Flußwandler notwendig ist.

Flußwandler sind für größere Leistungen, da hier der Trafo nur zur 
galvanischen Trennung da ist. Die Energie wird in der Speicherdrossel 
gespeichert.

Ich habe noch eine Frage zum Flußwandler:
Ich hab den Sinn der Diode und der Entmagnetisierungswindung noch nicht 
ganz verstanden.
Wenn ichden Transistor ausschalte fällt der Strom schalgartig weg und 
ich habe eine enorme Spannungsspitze auf N1. N1 hängt aber in der Luft, 
da ja der Transitor sperrt, richtig? Somit habe ich diese 
Spannungsspitze auf N2, aber in entgegengesetzter Richtung, da N2 einen 
anderen Wicklungssinn als N1 hat. Fraglich ist nur, was ist der Grund, 
dass D1 leitend wird?

von Mark S. (voltwide)


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Hast Du in etwa schon richtig verstanden.
Zur Entmagnetisierung: Während der Flussphase wird  magnetisiert indem 
an die Primärwicklung eine Spannungzeitfläche angelegt wird, z.B. 
300V*10us=3000uVs.
Zur vollständigen Entmagnetisierung muss genau dieselbe Spannungsfläche 
abgebaut werden - mit entgegengesetzter Polarität.
Aus Gründen der Spannungsfestigkeit kann man diese Gegenspannung nicht 
beliebig groß werden lassen. Also "klammert" man sie mit der 
Entmagnetisierungswicklung auf die Betriebsspannung. Wobei sogar die 
Magnetisierungsenergie wieder recycled wird. Bei einem 
Übersetzungsverhältnis von 1:1 würde die vollständige Entmagnetisierung 
ebenfalls 10us dauern.

: Bearbeitet durch User
von Sheriff Silver (Gast)


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Der Kreis bei der Entmagnetisierung besteht ja dann im Prinzip aus 
Entmagnetisierungswindung als Spannungsquelle, Diode, Kondensator und 
Speisespannung. Warum wird die Diode leitend? Stehe ich so sehr auf dem 
Schlauch?

von Torben Kuhn (Gast)


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Schau dir die Polung von den beiden Primärwicklungen an. Der Strom will 
weiterfließen und kann aber nicht durch den MOSFET. Also nimmt er halt 
die Diode.

von Helmut S. (helmuts)


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Hier mal eine ganz einfache Erklärung

Beim Flusswandler ist der Sekundärgleichrichter in der selben Phase 
leitend wie der Schalttransistor.

Bei Sperrwandler ist der Sekundärgleichrichter in der Aus(Sperr)-Phase 
des Schalttransistors leitend.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Helmut S. schrieb:
> Hier mal eine ganz einfache Erklärung

[schnipp]

Ich denke mal, das war dem TE klar. Schrieb er ja auch. Seine Frage
war nicht, wie sich die Topologien schaltungstechnisch unterscheiden,
sondern warum man mal die eine und mal die andere wählt.

@Sheriff Silver (Gast): auch beim Flußwandler dreht sich die Polung der 
Spannung an den Wicklungen um, wenn der Schalter auf der Primärseite 
ausschaltet. Und durch diese Polungsumkehr wird die Diode an der 
Entmagnetisierungswicklung leitend und speist die Energie aus dem Kern 
in den Stützelko auf der Primärseite zurück.

Daß der Trafo überhaupt magnetisiert wird, liegt an der nicht 100%igen 
Kopplung von Primär- und Sekundärwicklung. Bei perfekter Kopplung würden 
sich die Magnetfelder von Primär- und Sekundärwicklung genau aufheben.

von hinz (Gast)


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Axel S. schrieb:
> Daß der Trafo überhaupt magnetisiert wird, liegt an der nicht 100%igen
> Kopplung von Primär- und Sekundärwicklung. Bei perfekter Kopplung würden
> sich die Magnetfelder von Primär- und Sekundärwicklung genau aufheben.

Tansformatorenhauptgleichung nochmals anschauen!

von Mark S. (voltwide)


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Axel S. schrieb:
> Daß der Trafo überhaupt magnetisiert wird, liegt an der nicht 100%igen
> Kopplung von Primär- und Sekundärwicklung. Bei perfekter Kopplung würden
> sich die Magnetfelder von Primär- und Sekundärwicklung genau aufheben.

nein.
Selbst bei perfekter Kopplung wird der PrimärStrom nicht 100% 
kompensiert durch den Sekundärstrom, es bleibt noch der 
Magnetisierungsstrom.
Welcher sich aus den angelegten Vsec-Fläche und der Geometrie ergibt.
Es ist im Gegenteil ja so, dass die Flußdichte sich zwischen Leerlauf 
und Vollast nur geringfügig unterscheidet.

von hinz (Gast)


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Mark S. schrieb:
> Es ist im Gegenteil ja so, dass die Flußdichte sich zwischen Leerlauf
> und Vollast nur geringfügig unterscheidet.

Und was dabei viele überrascht: sie ist bei Volllast geringer.

von MaWin (Gast)


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Sheriff Silver schrieb:
> Jedoch sind mir die Vor- und Nachteile der beiden Topologien nicht
> bewusst.

Sperrwandler: Transformiert step up auch ohne Trafo, Kern wird aber nur 
zum Bruchteil (bestenfalls 50%) ausgenutzt. Gute Kopplung mehrerer 
Ausgangsspannungen weil sich die Energie bevorzugt in den Ausgang 
verteilt, dessen Spannung gerade niedriger als berechnet ist.

Flusswandler: Kern wird besser genutzt, im Prinzip nur step down, 
hochtransformieren nur durch vorgeschalteten Trafo (also 2 
Spulenbauelemente).

von Sheriff Silver (Gast)


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Ich glaub jetzt habe ich es verstanden. Die überschüssige Spannung 
flißet zurück in die Speisespannung. Deswegen wird die Diode leitend.

Ich habe noch eine weitere Frage: Warum hat man mit einem Sperrwandler 
mehr EMV-Probleme?
Ich könnte mir es so erklären, dass es daran liegt, dass der 
Sperrwandler im Sperrzustand leitet. Somit wird die im Umschaltmoment 
entstandene Spannung auf die nachfolgende Schaltung eingekoppelt. Beim 
Flußwandler dagegen, wird ja die Spannung im Umschaltmoment in die 
Speisespannung geleitet. Ist das so richtig?

von Boris O. (bohnsorg) Benutzerseite


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MaWin schrieb:
> Flusswandler: …, im Prinzip nur step down

Frage ich mich, wie die vielen an 12V betriebenen Endstufen in 
Kraftfahrzeugen Spannungen von +/-40V bereitstellen.

von MaWin (Gast)


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Boris O. schrieb:
> Frage ich mich, wie die vielen an 12V betriebenen Endstufen in
> Kraftfahrzeugen Spannungen von +/-40V bereitstellen.

Durch den Trafo. Es geht nicht ohne Trafo.

Zumal die billigen ungeregelten KFZ Audio Netzteile wirklich nichts 
anderes als ein 12V->40V Trafo sind, der mit 35kHz 
Rechteckwechselspannung gefüttert wird, direkt vergleichbar mit einen 
230V(325Vp)->28V(40Vp) 50Hz Netztrafo.

von voltwide (Gast)


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Schon richtig, es sind aber trotzdem (Gegentakt-) Durchflußwandler - mit 
Trafo.

von Sheriff Silver (Gast)


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Das hat leider nichts mit meiner letzten Frage aus dem vorherigen Post 
zu tun :)

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Sheriff Silver schrieb:
> Ich habe noch eine weitere Frage: Warum hat man mit einem Sperrwandler
> mehr EMV-Probleme?

Hat man?

von Sheriff Silver (Gast)


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Super Antwort. Momentan muss ich mich auf die Sachen stützen, die man im 
Netz findet. Unter anderem habe ich gelesen, dass man mit einem 
Sperrwandler mehr Probleme mit der EMV hat als mit einem Flusswandler. 
Wie kommt dieser Stichpunkt zustande? Meine Vermutung habe ich ja 
bereibts beschrieben.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Sheriff Silver schrieb:
> Super Antwort.

Die einzige die ich geben kann.

> Momentan muss ich mich auf die Sachen stützen, die man im
> Netz findet. Unter anderem habe ich gelesen, dass man mit einem
> Sperrwandler mehr Probleme mit der EMV hat als mit einem Flusswandler.

Dann frag doch bitte denjenigen, der das behauptet. Der muß das ja 
belegen können. Und wenn nicht, dann stimmt es ja vielleicht gar nicht?

von Boris O. (bohnsorg) Benutzerseite


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Sheriff Silver schrieb:
> Sperrwandler mehr Probleme mit der EMV

Die haben meist einen Spalt im Kern, der die Feldlinien aufnimmt und 
Energie speichert (weil der Kern allein dafür nicht ausreicht). 
Austretende Feldlinien sind immer schwierig, weil man sie wieder in den 
Draht reinbekommen muss. Zwei E-Kern-Hälften, mit dem Spalt in der Mitte 
und darum den Wickelkörper samt Spule(n) hilft schon ungemein. Es ist 
aber nichts im Vergleich zu einer einfachen (=ungeschirmten) 
Zylinderspule, die mit 1MHz oder mehr gefüttert wird.

Es hängt ja auch von der Leistung ab, wenn angenommene 1% an 
Störstrahlung verlustig gehen, sind das bei 2W Wandlerleistung bedeutend 
weniger, als bei 200W.

Deine Fragestellung nach der besten Wandlertopologie erzeugt nur solche 
komischen Antworten, weil es die nicht gibt. Du brauchst einen konkreten 
Anwendungsfall und Randbedingungen. Flusswandler sind oft 
volumenhungriger, kommen aber ohne Tricks wie zusätzliche Wicklungen 
oder Spezialkerne aus. Ein Flyback ist winzig und mit Standardbauteilen 
(TNY-Serie uvm.) aufzubauen.

Allerdings ist die Entwicklung eines Schaltnetzteils ziemlich komplex 
(wie du siehst) und es ist einfacher, eins zu kaufen (zu zerlegen und 
nachzusehen, wie es tut, was es tut).

von Sheriff Silver (Gast)


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Welche Bausteine würden sich da am besten eigenen?
Ich habe mal bei Linear geschaut, aber für meine Eingangsspannung, was 
die Netzspannung ist, habe ich keinen passenden Baustein gefunden. Könnt 
ihr was empfehlen?

von Mark S. (voltwide)


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Bei Deinem Kenntnisstand würde ich die Finger von Netzspannung lassen 
und erstmal mit was kleinerem anfangen.

von Harald W. (wilhelms)


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Sheriff Silver schrieb:

> für meine Eingangsspannung, was die Netzspannung ist,
> habe ich keinen passenden Baustein gefunden.

Seltsam. Es gibt Millionen von Schaltnetzteilen zum Direktanschluss
an 230V. Z.B. unter dem Namen "Computernetzteil". Eine Eigenent-
wicklung ist aber auf Grund des grossen Angebots nurdann sinnvoll,
wenn man selbst mindestens Hunderttausende fertigen will.

von Homo Habilis (Gast)


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Sheriff Silver schrieb:
> Momentan muss ich mich auf die Sachen stützen, die man im
> Netz findet.

Tja. Das muß wohl jeder, der einen echten Eigenbau plant, keine 
entsprechende Ausbildung, und keinen Zugang via Vitamin B hat. Ich 
stimme meinen Vorrednern soweit zu, die Beschäftigung damit hat nur 
Sinn, wenn man eine gewisse Stückzahl plant, oder aber den reinen 
Lerneffekt mehr als nur nebenbei anstrebt.

Ich bin auch kein Elektroniker, sondern Handwerker, und habe erst 
kürzlich vorm Bau meines ersten sekundär getakteten (nichtisoliert, ein 
Gleichspannungs-wandler gespeist von einem Transformator + Dioden und 
Filterkondensator) SNTs mehr als drei Monate mit dem intensiven Studium 
der Materie verbracht.

Bis zur Fertigstellung (die mit einigen Problemen behaftet war - größte 
Schwierigkeit Regelung) hatte ich mehrere hundert Dokumente (meist auf 
Englisch) dazu geladen und gelesen. Bis zu meiner ersten PFC vergingen 
weitere acht Monate, der folgende Durchflußwandler erforderte nochmal 
vier dazu (mit noch viel mehr Dokumenten-Downloads).

Ich als Anfänger habe mittlerweile weit mehr als 100GB an Daten dazu 
gesammelt. Aber nicht ziellos, sondern jeweils täglich das grade zur 
Verständnis-Verbesserung erforderliche. Und das kostet auch viel Zeit, 
das muß man bedenken.

Summa summarum ist das alles nur sinnvoll und möglich, wenn man 
ernsthaft Interesse für die Zusammenhänge hat. Hilfe ist hier schon zu 
erwarten (und bessere Hilfe als woanders), aber man sollte vor 
Projektbeginn soviel Wissen wie nur irgend möglich sammeln.

von Mark S. (voltwide)


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Volle Zustimmung.
Die Beschäftigung mit der Materie führt unter anderem dazu, die 
landläufigen Begriffe zu erlernen, und damit überhaupt erstmal mal zu 
einer gemeinsamen Sprache zu gelangen. Ohne die wird es sehr schwer, als 
Anfänger hier Fragen zu stellen die überhaupt verstanden werden.

von Homo Habilis (Gast)


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Mark S. schrieb:
> Volle Zustimmung.

Hiermit zurück. ^^

Mark S. schrieb:
> Die Beschäftigung mit der Materie führt unter anderem dazu, die
> landläufigen Begriffe zu erlernen, und damit überhaupt erstmal mal zu
> einer gemeinsamen Sprache zu gelangen. Ohne die wird es sehr schwer, als
> Anfänger hier Fragen zu stellen die überhaupt verstanden werden.

Genau so ist es. Hier sind die am besten zur Hilfe geeigneten Fachleute, 
doch die effektive Kommunikation gründet sich auf eine (bestimmte) 
gemeinsame Sprache. (Elektroni-denglisch?)

Gottseidank erscheint/ist das nur anfänglich recht schwer, und wird 
schnell leichter. Mir half aber ein wenig Erinnerung ans Schulenglisch 
schon sehr stark weiter, ohne diese Grundlage hätt´s bestimmt nicht so 
schnell flüssig funktioniert.

Und ohne starke(s/n) Interesse/Neugier/Spaß daran wäre es tatsächlich 
"Arbeit" geworden... nein, ohne Zeitaufwand geht´s wirklich nicht.

An den TO: Du mußt keine komplette Ausbildung in Eigenregie nachholen - 
aber man muß irgendwo anfangen. Ein Projekt für eine bestimmte Anwendung 
aussuchen, und alles dafür nötige recherchieren, soweit man halt selbst 
kommt. Nichts überstürzen, gründlich suchen, und einiges lernen. Das 
Forum hier hilft dann wirklich gerne weiter, wo es "noch hakelt".

von Sheriff Silver (Gast)


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Homo Habilis schrieb:
> Mark S. schrieb:
>> Volle Zustimmung.
>
> Hiermit zurück. ^^
>
> Mark S. schrieb:
>> Die Beschäftigung mit der Materie führt unter anderem dazu, die
>> landläufigen Begriffe zu erlernen, und damit überhaupt erstmal mal zu
>> einer gemeinsamen Sprache zu gelangen. Ohne die wird es sehr schwer, als
>> Anfänger hier Fragen zu stellen die überhaupt verstanden werden.
>
> Genau so ist es. Hier sind die am besten zur Hilfe geeigneten Fachleute,
> doch die effektive Kommunikation gründet sich auf eine (bestimmte)
> gemeinsame Sprache. (Elektroni-denglisch?)
>
> Gottseidank erscheint/ist das nur anfänglich recht schwer, und wird
> schnell leichter. Mir half aber ein wenig Erinnerung ans Schulenglisch
> schon sehr stark weiter, ohne diese Grundlage hätt´s bestimmt nicht so
> schnell flüssig funktioniert.
>
> Und ohne starke(s/n) Interesse/Neugier/Spaß daran wäre es tatsächlich
> "Arbeit" geworden... nein, ohne Zeitaufwand geht´s wirklich nicht.
>
> An den TO: Du mußt keine komplette Ausbildung in Eigenregie nachholen -
> aber man muß irgendwo anfangen. Ein Projekt für eine bestimmte Anwendung
> aussuchen, und alles dafür nötige recherchieren, soweit man halt selbst
> kommt. Nichts überstürzen, gründlich suchen, und einiges lernen. Das
> Forum hier hilft dann wirklich gerne weiter, wo es "noch hakelt".

Als junger Elektronikingenieur mit 6 Monaten Berufserfahrung habe ich 
nun die Aufgabe bekommen ein solches für ein Projekt zu entwickeln. Wenn 
ich hier eure Erfahrungen so lese, dann sind die 2 Monate, die ich Zeit 
habe sehr knapp bemessen. Es nützt aber nichts. Da muss man eben durch.

Da mir, wie man sieht, nun die Erfahrung dazu fehlt, bleibt mir nichts 
anderes übrig zu lesen und die Fragen die auf treten an jemanden zu 
richten. Und das seid ihr und mein Chef.

Es ist schon etwas abschreckend, was ihr hier geschrieben habt. Aber es 
wird schon werden :)

Vielen Dank für euere Hilfe und für eure Erfahrungen.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Sheriff Silver schrieb:
> Als junger Elektronikingenieur mit 6 Monaten Berufserfahrung habe ich
> nun die Aufgabe bekommen ein solches für ein Projekt zu entwickeln. Wenn
> ich hier eure Erfahrungen so lese, dann sind die 2 Monate, die ich Zeit
> habe sehr knapp bemessen. Es nützt aber nichts. Da muss man eben durch.

In zwei Monaten kann man nicht von Null auf lernen, wie man ein 
Schaltnetzteil komplett in Eigenregie designt. Da reichen 2 Jahre kaum.

Wenn man sich hingegen an die Appnotes eines Herstellers hält und eine 
zu 90% fertige integrierte Lösung verwendet, dann sieht das schon 
deutlich besser aus. Um von 230V auf eine Kleinspannung (3.3V .. 12V) zu 
kommen bei wenig Leistung (max. 20W) gibt es weitgehend fertige Designs. 
Das Zeug wird millionenfach in Gerätenetzteilen verbaut und ist 
entsprechend idiotensicher.

Als Beispiel nenne ich mal die TinySwitcher TNYxxx von Power.com:

https://www.power.com/sites/default/files/product-docs/tny274-280.pdf

von Michael B. (laberkopp)


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Axel S. schrieb:
> Unter anderem habe ich gelesen, dass man mit einem
>> Sperrwandler mehr Probleme mit der EMV hat als mit einem Flusswandler.
>
> Dann frag doch bitte denjenigen, der das behauptet. Der muß das ja
> belegen können. Und wenn nicht, dann stimmt es ja vielleicht gar nicht?

Na ja, ist doch logisch:

Sperrwandler haben doppelt so grosse Spannungssprünge wie Flusswandler, 
also doppelt so hohe EMV Abstrahlungen.

Auch ist der Eingangsstrom bleim Flusswandler geringer, er fliesst ja 
nicht mur 50% der Zeit, was ebenfalls gringere Störungen produziert.

von Homo Habilis (Gast)


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Michael B. schrieb:
 > Auch ist der Eingangsstrom bleim Flusswandler geringer, er fliesst ja
 > nicht mur 50% der Zeit, was ebenfalls gringere Störungen produziert.

Gerade beim Eintakt-Flußwandler ist das Tastverhältnis auf max. 50% 
begrenzt. "Flußwandler" werden (auch von mir erst kürzlich wieder) immer 
wieder gern mit Gegentakt verbunden/gleichgesetzt, was aber gar nicht 
korrekt ist. Bei diesen wär´s etwas anders...#

Bei Sperrwandlern kann das Tastverhältnis (der "duty-cycle") 50% auch 
übertreffen.

Empfehlenswerte Lektüre zum Grundverständnis (auch für #) - 
glücklicherweise sogar auf deutsch, und recht 
verständlich/einstiegsfreundlich - wäre:

http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Vorwort/Vorwort.html

Als Elektronikingenieur hast Du Grundlagen, die ich z.B. nicht hatte. 
Und auch andere Möglichkeiten als ich. Wie das genau aussieht, weiß ich 
leider nicht. Aber viele hier schon.

Auch solltest Du mal alle Vorgaben/Rahmenbedingungen angeben, falls es 
welche gibt (mehr als die paar schon geschriebenen), für effektive 
Hilfe. Und Axel hat auch recht: Wahrscheinlich mußt Du nicht "das Rad 
neu erfinden".

von Sheriff Silver (Gast)


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Ich habe mir das Buch "Schaltnetzteile und ihre Peripherie" und schon 
darin gelesen.

Die Spezifiktaionen stehen jetzt etwas genauer fest. Das Netzteil soll 
ein Weitbereichseingang haben. Vermutlich 110V - 230V AC. DAs NT soll 3 
Spannungen liefern.

Spannung 1: 10 V mit 25mA
Spannung 2: 3,3V mit 25mA
Spannung 3: 3,3V mit 240 mA

Die Idee wäre jetzt mit dem Schaltnetzteil die 10 V geregelt zu 
erzeugen. Aus den erzeugten 10 V ließen sich ja über einen weiteren 
Spannungsregler die benötigten 3,3V generieren.

von voltwide (Gast)


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Die nächste Frage ist, wie genau sind diese Spannungen einzuhalten.
Bei nicht allzu hohen Anforderungen kann man den Sperrwandlerübertrager 
mit 3 Sekundärwicklungen ausstatten und ist fertig. Die jeweils 
ausgeregelte Spannung ist dann genau, die anderen eher lastabhängig. Wie 
gut das tracking funktioniert hängt vom Aufbau des Trafos ab.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Sheriff Silver schrieb:

> Die Spezifiktaionen stehen jetzt etwas genauer fest. Das Netzteil soll
> ein Weitbereichseingang haben. Vermutlich 110V - 230V AC. DAs NT soll 3
> Spannungen liefern.
>
> Spannung 1: 10 V mit 25mA
> Spannung 2: 3,3V mit 25mA
> Spannung 3: 3,3V mit 240 mA

Also leistungsmäßig Pillepalle und definitiv geeignet für einen 
Sperrwandler (aka Flyback).

> Die Idee wäre jetzt mit dem Schaltnetzteil die 10 V geregelt zu
> erzeugen. Aus den erzeugten 10 V ließen sich ja über einen weiteren
> Spannungsregler die benötigten 3,3V generieren.

Eher nicht. Wenn die Spannungen nicht supergenau sein müssen, dann würde 
man die Sekundärwicklungen entsprechend dem Verhältnis der Ausgangsspan- 
nungen auslegen und nur eine Spannung regeln. Das wäre dann entweder die 
am meisten belastete oder die die am genauesten sein muß.

von Harald W. (wilhelms)


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Axel S. schrieb:

> Wenn die Spannungen nicht supergenau sein müssen, dann würde
> man die Sekundärwicklungen entsprechend dem Verhältnis der
> Ausgangsspannungen auslegen und nur eine Spannung regeln.

Genauso haben zumindest früher alle Computernetzteile gearbeitet
(auch wenn das wohl eher Flusswandler waren).

von Sheriff Silver (Gast)


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Axel S. schrieb:
> Eher nicht. Wenn die Spannungen nicht supergenau sein müssen, dann würde
> man die Sekundärwicklungen entsprechend dem Verhältnis der Ausgangsspan-
> nungen auslegen und nur eine Spannung regeln. Das wäre dann entweder die
> am meisten belastete oder die die am genauesten sein muß.

So weit ich das bisher weiß müssen alle Spannungen genau sein, da sie 
teilweise für analoge Schaltungen mit verwendet werden.

Der erste Ansatz meines Kollegen war es einen Flußwandler zu 
realisieren, da man hier weniger EMV-Probleme hat. Das Netzteil soll 
dann in höheren Stückzahlen produziert und eingesetzt werden.

Was ich mich noch frage ist, wie sich das Übersetzungsverhältnis des 
Trafos auf den Weitbereicheingang reagiert. Bei einem Fall habe ich eine 
Eingangsspannung von 230 V. Bei 10 V Ausgangsspannung wäre das ein 
Übersetzungverhältnis von 23.

Wenn ich aber eine Eingangsspannung von 110 V habe, dass brauch ich doch 
jetzt ein Übersetzungverhältnis von 11, richtig? Oder wird es dann durch 
die Regelung kompensiert?

von MaWin (Gast)


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Sheriff Silver schrieb:
> Wenn ich aber eine Eingangsspannung von 110 V habe, dass brauch ich doch
> jetzt ein Übersetzungverhältnis von 11, richtig?

Beim Flusswandler ja, beim Flyback entsteht ja eine höhere Spannung es 
reichen 1:8.

> Oder wird es dann durch die Regelung kompensiert?

Die kompensiert dann die 230V (320V DC !).

bei 1W Ausgangsleistung baut man keine Flusswandler. Chinesen nehmen 2 
Trnsistoren. Man könnter LinkSwitch-LP, TinySwitch-4 oder InnoSwitch 
verwenden, die AppNotes und Reference-Designs von PowerInt zeigen den 
ganzen Aufbau. Es bleiben Schaltnetzteile mit dem Ripple auf der 
Ausgangsspannung. Eventuell regelt man für Analogschaltungen linear 
nach, zumindest filtert man noch mal.

von Harald W. (wilhelms)


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Sheriff Silver schrieb:

> So weit ich das bisher weiß müssen alle Spannungen genau sein, da sie
> teilweise für analoge Schaltungen mit verwendet werden.

Da solltest Du bei Deiner geringen Erfahrung eher mit
linearen Nachreglern arbeiten.

von Mark S. (voltwide)


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MaWin schrieb:
> bei 1W Ausgangsleistung baut man keine Flusswandler.

Genau. Vor allem nicht bei einem geforderten Weitbereichseingang.
Da ist der Sperrwandler das Mittel der Wahl.

Und zum Thema EMV - sehe ich keine Vorteile im Flußwandler.
Bis zur fertigen CE-Abnahme würde ich noch eine lange Lernkurve 
einplanen.

..schreibt einer, der diese Lernkurve hinter sich hat.

: Bearbeitet durch User
von Sheriff Silver (Gast)


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Mark S. schrieb:
> Genau. Vor allem nicht bei einem geforderten Weitbereichseingang.
> Da ist der Sperrwandler das Mittel der Wahl.

Warum für den geforderten Weitbereichseingang kein Flusswandler?

Es wird eine lange Lernkurve werden. Aber es ist ja spannend :)

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Sheriff Silver schrieb:
> Axel S. schrieb:
>> Eher nicht. Wenn die Spannungen nicht supergenau sein müssen, dann würde
>> man die Sekundärwicklungen entsprechend dem Verhältnis der Ausgangsspan-
>> nungen auslegen und nur eine Spannung regeln. Das wäre dann entweder die
>> am meisten belastete oder die die am genauesten sein muß.
>
> So weit ich das bisher weiß müssen alle Spannungen genau sein, da sie
> teilweise für analoge Schaltungen mit verwendet werden.

Glaube ich nicht. Wenn Analogschaltungen versorgt werden sollen, dann 
ist eher Ripple das Problem als die genaue Höhe der Spannung. Aber egal: 
kriegs raus. Die Anforderungen abzuklären ist Teil des Designs.

Falls es tatsächlich höhere Anforderungen an Genauigkeit und Ripple 
gibt, dann kann man in der Tat eine höhere Rohspannung erzeugen und die 
linear nachregeln. Aber für 3.3V (und noch dazu wenn das die Spannung 
mit der höchsten Leistungsabnahme ist) wird man keine 10V Rohspannung 
wählen, sondern eher 5V.

> Der erste Ansatz meines Kollegen war es einen Flußwandler zu
> realisieren, da man hier weniger EMV-Probleme hat.

So ein Blödsinn. Zum einen baut man für 1W keinen Flußwandler. Zum 
zweiten ist das mit dem EMV auch nicht wahr.

> Was ich mich noch frage ist, wie sich das Übersetzungsverhältnis des
> Trafos auf den Weitbereicheingang reagiert. Bei einem Fall habe ich eine
> Eingangsspannung von 230 V. Bei 10 V Ausgangsspannung wäre das ein
> Übersetzungverhältnis von 23.

Dreifach falsch. Zum einen mußt du mit dem Wert der Zwischenkreisspan- 
nung rechnen und das ist die gleichgerichtete Netzspannung. Zum zweiten 
soll das ein Weitbereichsnetzteil sein, du hast also gar keine feste 
Zwischenkreisspannung. Und zum dritten soll das ein Sperrwandler werden, 
da ist es eine Dimensionierungfrage wie groß man das Übersetzungs- 
verhältnis macht.

Geh jetzt los und lies in irgendeinem Buch, wie man den Trafo eines 
Sperrwandlers dimensioniert.

von Mark S. (voltwide)


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Sheriff Silver schrieb:
> Mark S. schrieb:
>> Genau. Vor allem nicht bei einem geforderten Weitbereichseingang.
>> Da ist der Sperrwandler das Mittel der Wahl.
>
> Warum für den geforderten Weitbereichseingang kein Flusswandler?
>
> Es wird eine lange Lernkurve werden. Aber es ist ja spannend :)

Beim Flußwandler hast Du einen "Trafo", die Ausgangsgleichspannung 
ergibt sich durch Mittelung der Sekundärspannung.  Bei großen 
Eingangsspannungen ergibt sich dann ein ziemlich kleines Tastverhältnis. 
Außerdem brauchst Du sekundärseitig eine Speicherdrossel/pro Ausgang - 
bei mehreren Ausgängen am besten eine gekoppelte Speicherdrossel. Und 
damit ein zweites kundenspezifisches, magnetisches Bauteil. Nicht gerade 
kostengünstig - und sicher einer der Gründe dafür, dass in den 
kostenoptimierten Wandwarzen grundsätzlich Sperrwandler zu finden sind.

: Bearbeitet durch User
von Mark S. (voltwide)


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Michael B. schrieb:
> Na ja, ist doch logisch:
>
> Sperrwandler haben doppelt so grosse Spannungssprünge wie Flusswandler,
> also doppelt so hohe EMV Abstrahlungen.

Ja, das ist in der Tat ziemlicher Blödsinn!

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