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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Vollbrückenwandler


Autor: Puwe (Gast)
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Hallo,
ich habe mit meinem Freund folgende Schaltung zu Bauen. ( Studium )
Am Eingane der Schaltung sollen DC 2-4 Volt anliegen. Spannungsquelle 
mit Wiederstand ( Soll eine Brennstoffzelle simulieren ). Dazu paralell 
ein Kondensator, falls die Spannung kurz einbricht ( beim Einschalten ). 
Nun kommen 4 MOS-FET´s, die auf einem Tafo gehen und dieser die Spannung 
auf 24 Volt hochschrauben muss, die wiederrum von einer B2-Schaltung mit 
Glättungskondensator gleichgerichtet wird. Die MOS-FET´s bekommen über 
einen Rechteckimpuls den Gatestrom.
Die Frage, die ich habe, ist wie Dimensioniere ich diese Schaltung am 
besten. Ich habe mit Simplorer schon was versucht, aber nicht´s 
gescheites heraus bekommen.

Autor: Alexander Liebhold (lippi2000)
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Gib mal ne Schaltung bzw. Entwurf durch. Warum 4 FET's und nicht einer?


Alexander

Autor: JensG (Gast)
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soll sicherlich eine H-Brücke werden

Autor: Marius S. (lupin) Benutzerseite
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http://schmidt-walter.eit.h-da.de/

Vollbrückenwandler ist aufgrund der nicht ganz so einfachen Regelung 
nicht empfehlenswert. Weil die Ausgangsspannung lässt sich afaik nur 
durch Frequenz (nicht sinnvoll glaube ich) oder Totzeiten regeln.

Autor: JÜrgen Grieshofer (Firma: 4CKnowLedge) (psicom) Benutzerseite
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Marius Schmidt wrote:

> Vollbrückenwandler ist aufgrund der nicht ganz so einfachen Regelung
> nicht empfehlenswert. Weil die Ausgangsspannung lässt sich afaik nur
> durch Frequenz (nicht sinnvoll glaube ich) oder Totzeiten regeln.

Wir haben momentan auch so ein Projekt und ich glaube bei dem was der 
Threadstarter hier vor hat, ist die Regelung das geringere Problem...

Ja, die Regelung lässt sich im einfachsten Fall durch einen PWM Baustein 
"regeln" - am Ausgang wird die Spannung mit einem Komparator mit der 
gewünschten Spannung verglichen und je nach dem einzelne PWM-Pulse 
"rausgeschnitten"

Wenn's komplizierter sein darf: mit einem µC ->> Oft durchgekaut im 
Forum... Auch in der Codesammlung dürfte sich was finden lassen.



Aber zurück zum eigentlichen Problem: Die Eingangsspannung... 2-4V 
Wechselrichten ist nicht ganz einfach, auch wenn der RDSon sehr klein 
ist.

Welche Leistung soll den transformiert werden?

Autor: Puwe (Gast)
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Ich werde die Schaltung heute Abend reinstellen! Danke schonmal

Autor: Puwe (Gast)
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So, hier die Schaltung.
Ich hoffe du hast nun genug Daten?

Autor: Uwe Sp (puwe)
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Habe mich mal angemeldet.

Autor: JÜrgen Grieshofer (Firma: 4CKnowLedge) (psicom) Benutzerseite
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Puwe wrote:
> So, hier die Schaltung.
> Ich hoffe du hast nun genug Daten?

Und euere Brennstoffzellen liefer auch bei 2V noch die rund 50A? (100W)

Die Schaltung ist nicht das Problem... auch wenn du die Transistoren 
(mal allgemein) nur mit "Blöcken" (+Ub - 0 - -Ub) ansteuerst 
(Transformator spielt das ganze bis zu einem gewissen Grad sogar mit - 
Thema: Schaltfrequenz)
bleibt immer noch die Frage, wo man die Transistoren für sowas 
herbekommt...

aso sicher mal MOSFET wegen des geringen RDSon... überschlagsmäßig sagen 
wir mal der Transistor hat 10mOhm RDSon (relativ guter und relativ 
teuerer MOSFET)... bist du bei 500mV (0,5V) die allein am Transistor 
abfallen... Das ganze zwei mal (Vollbrücke) und dann bleiben der Spule 
noch genau 1V.

1V an der Spule nun ja, mit geschickter Trafowickeltechnik und 
sündteuren Transistoren würd das vllt sogar gehn...

Nun ja, Jungs... werft mal ein Spice Programm an und steckt euere Köpfe 
rein xP

Autor: Uwe Sp (puwe)
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Jo, danke für die schnelle Antwort.
Ich/Wir werden das mal ausprobieren. Kennst du das Programm Simplorer?
Wir müssen diese Schaltung sozusagen nur " simulieren ", weil diese 
Schaltung in der Praxis über andere Programme angesteuert wird. Sie wird 
also nie zum "Anfassen" sein.
Da wir diese Woche nicht mehr zur Uni fahren, kommt das Ergebniss ein 
bischen später. Ich werde dich informieren! Danke

Autor: Uwe Sp (puwe)
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Ach, was ich gerade noch sehe.
Die Brennstoffzelle wird durch eine Spannungsquelle mit nem Widerstand 
simuliert, weil wir die Kuve der Brennstoffzelle nicht haben.
Also in unserem Fall linear.

Autor: JÜrgen Grieshofer (Firma: 4CKnowLedge) (psicom) Benutzerseite
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@Puwe:

Ich kenn Simplorer nicht, aber die Webseite sieht ganz interessant 
aus...

Ich hab das ganze mal in PSpice simuliert...

Also, eine kleine TODO Liste ^^

-Transitoren mit kleinem RDSon finden
-Ansteuerung überdenken
-Spule richtig auslegen


Viel Spaß xP

Autor: Marius S. (lupin) Benutzerseite
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Bei nem Sperrwandler hätte man nur einen Transistor an dem die Spannung 
abfällt... wäre vorteilhafter.

Autor: Snt Opfer (snt-opfer)
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Was ist den die angestrebte Frequenz der PWM ?
Da ausgangsseitig die Drossel fehlt, vermute ich mal ihr wollt irgendwo 
unten bei 50-200Hz bleiben ?!
Oder soll das ein "echtes" Schaltnetzteil werden ?

Autor: Uwe Sp (puwe)
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Hallo, also wir haben ein paar zusätzliche Informationen bekommen,
Die Frequenz muss ziemlich hoch sein wie hoch wissen wir auch noch nicht 
sollten wir selber rausfinden.
Auf die Frage ob das ein echtes Bauteil werden soll ?
Ja soll es wir sollen erstmal am Ausgang Ua eine Gleichspannung von so 
hoch wie möglich bekommen! ( Keine Ahnung wie das gehen soll, haben bis 
jetzt nichts hinbekommen )
Und wir so die grob Richtung bzw. die Einstellparameter haben sollen wir 
auf dem Markt schauen wo es diese Bauteile gibt (Hersteller, etc.)
Nur wir kriegen bisher überhaupt nichts hin und müssen das mit Simplorer
irgendwie hin bekommen , kann uns evtl jemand dabei helfen ?
Bisher wissen wir nur 2-4 Volt im Eingang und eine Hohe Frequenz sonst 
keine Ahnung was die anderen Teile benötigen ?

Autor: D. G-s (mandrake)
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Bei hohen Schaltströmen (50A) würde ich überlegen ob man nicht einen 
Resonanzwandler entwickelt. Stichwort: Zero-Voltage-Switching oder 
Zero-Current-Switching oder (abgeschwächt) Valley-Switching.

Ein sogenannter Multiparallel oder auch Multiphasenregler, scheint mir 
da aber einfacher zu realisieren.
Vorteil:
->Aufteilung des Stromes auf mehrere Step-Up-Step-Down-Wandler
->Leistung der Transistoren verteilt sich
->Geringere Welligkeit
->kein Trafo nur mehrere Speicherdrosseln
->synchron Gleichrichter (weniger Verluste)
->kleine Ausgangskapazitäten

International Rectifiers bietet sowas unter ihrer Marke xPhase 
Controller an.
Dort kann man sich das Prinzip in den Datenblättern mal anschauen.

Autor: Uwe Sp (puwe)
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Hallo,
erstmal vielen Dank für die ganzen Antworten und Hilfen
Unsere Aufgabe hat sich jetzt wie folgt verändert:
Wir haben die komplette Schaltung des Vollbrückenwandlers erhalten und 
müssen jetzt eine Regelung dafür aufbauen leider haben wir nicht viel 
Information darüber was wir genau tun müssen. Kann uns jemand dabei 
helfen eine Regelung in Simplorer aufzubauen ?
Das heißt 24 V als Eingangsgröße (Führungsgröße) und am Ausgang soll 
halt möglichst schnell bei Laständerung nachgeregelt werden.
Hoffe jemand kann uns helfen

Autor: sechs ueber drei (Gast)
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Ich wuerd zuerst mal einen kleinen Stepup nehmen, um die Elektronik zu 
versorgen, zB auf 3.3 oder 5V. Dann kann man normale Bauteile nehmen.

Autor: Puwe (Gast)
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In Simplorer gibt es leider keinen Stepup wir versorgen die Schaltung 
erstmal mit einer konstanten Spannungsquelle !
Am besten wäre es wenn uns jemand denke ich eine richtige Regelschaltung 
in Simplorer aufbauen könnte bzw. erklären könnte!

Bisher haben wir eine Spannungsquelle genommen sind auf den 
summationpunkt gegangen und dann weiter auf einen P-Regler und weiter 
auf einen I-Regler jetzt müsste eine Regelstrecke kommen ( die wir aber 
nicht wissen zu simulieren) Und halt wieder zurück ! Aber wie bekommt 
man die Werte richtig hin bisher schaffen wir es wie gesagt nicht 
einfach mal so einen Regelkreis zu simulieren

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