Hallo! Ich hätte ein paar Fragen zum Royer Converter. 1. Mir wird irgendwie nicht klar, wie ich auf die Windungszahl der Primärspule komme. Mit der Formel vom "Kleinen Wandler" kann man das nicht ausrechnen, da hier ja ein Kern verwendet wird. Welche Formel brauche ich denn (ich hab Google schon gefragt) ? 2. Wie rechne ich denn aus, welche Leiterquerschnitte ich benötige? Die Berechnung an sich folgt hier ja dem gleichen Schema wie beim Kleinen Wandler, aber welche Stromdichte soll ich denn einsetzen? Wie ich die Stromstärke der Primärspule im Leerlauf berechne ist mir klar (I=U/X_L), aber mit einer Last an der Sekundärspule? 3. Meine Sekundärspule muss möglichst flach werden. Kann ich da auch eine Schneckenspule verwenden? Sollte die dann auch bifilar gewickelt sein? Wie muss dann die Primärspule aussehen? Schneckenspule, oder wie im Artikel? Danke schonmal :)
@ Michael Niewöhner (c0d3z3r0) >Primärspule komme. Mit der Formel vom "Kleinen Wandler" kann man das >nicht ausrechnen, da hier ja ein Kern verwendet wird. Welche Formel >brauche ich denn (ich hab Google schon gefragt) ? Naja, dazu muss man halt erstmal die Frequenz festlegen, danach C2. Daraus ergibt sich L. Je nach Kern kann man dann die Windungszahl berechnen. Auch wenn man nur Luft hat, ist dann halt ne Luftspule ;-) >Wie rechne ich denn aus, welche Leiterquerschnitte ich benötige? Die >Berechnung an sich folgt hier ja dem gleichen Schema wie beim Kleinen >Wandler, aber welche Stromdichte soll ich denn einsetzen? 2-5A/mm^2 >Wie ich die Stromstärke der Primärspule im Leerlauf berechne ist mir >klar (I=U/X_L), aber mit einer Last an der Sekundärspule? Ist kein großer Unterschied, der Leerlaufstrom liegt bei dem Wandler relativ hoch, in der Größenordnung des Nennstroms. >Meine Sekundärspule muss möglichst flach werden. Kann ich da auch eine >Schneckenspule verwenden? Sicher. > Sollte die dann auch bifilar gewickelt sein? Ja. >Wie muss dann die Primärspule aussehen? Schneckenspule, oder wie im >Artikel? Bifilare Schneckenspule ;-) Wie flach soll's denn werden? Wieviel Leistung soll übertragen werden?
Danke für die flotte Antwort :) Falk Brunner schrieb: > Je nach Kern kann man dann die Windungszahl > berechnen. Auch wenn man nur Luft hat, ist dann halt ne Luftspule ;-) Okay, hab ich so probiert, aber ich komm irgendwie nicht auf die 2*10 Windungen wie im Beispiel :S Wie sieht die Rechnung denn konkret aus? Mal flott Formel umgestellt, mit f=100kHz (wie im Artikel), C_2=33nF, d=80mm L_prim=(1/(2pi*f))^2 : C_2=77µH Das kommt also schonmal hin. Und jetzt die Windungszahl wie beim kl. Wandler: N = (12V * 0,5) / (0,4T * (80/2)^2 pi 100kHz) = 2,9 * 10^-8 Wdg. ?? Das geht ja wohl nicht :D >>Wandler, aber welche Stromdichte soll ich denn einsetzen? > > 2-5A/mm^2 Wovon hängt es denn ab, ob ich ne kleinere oder größere Stromdichte nehme? Vorteile/Nachteile? > > Wie flach soll's denn werden? Wieviel Leistung soll übertragen werden? Sehr flach und klein :D Ich habe 2,4cm x 3cm Platz, Höhe so gering wie möglich (0,5mm?)
Achja, Sekundärspannung ca. 5V (5-7V) bei 0,4A. Hinter dem Gleichrichter kommt dann direkt ein MAX1555 LiPo-Laderegler, in der Hoffnung, dass der Kondensator zur Stabilisierung ausreicht und ich davor keinen Spannungsregler brauche (kein Platz mehr auf der Platine :D ). Viele Grüße!
@ Michael Niewöhner (c0d3z3r0) >Das kommt also schonmal hin. Und jetzt die Windungszahl wie beim kl. >Wandler: >N = (12V * 0,5) / (0,4T * (80/2)^2 pi 100kHz) = 2,9 * 10^-8 Wdg. ?? >Das geht ja wohl nicht :D Nö, weil du die Formel nicht verstanden hast. Diese Formel berechnet die minimale Windungszahl für einen Kern, damit dieser bei einer bestimmten Spannung und Frequenz nicht in die Sättigung geht. Wie groß die Induktivität dann ist, kann man erstmal nicht sagen. Du willst aber eine Induktivität erhalten, also muss die in deiner Formel auftauchen. Vereinfacht kann man mit einer kurzen Zylinderspule rechnen, es gibt aber auch andere, bessere Formeln für solche sehr flachen Spulen. http://de.wikipedia.org/wiki/Induktivit%C3%A4t#Induktivit.C3.A4t_einer_Zylinderspule http://mitglied.multimania.de/lvane/js_code/loop/loop.html >> 2-5A/mm^2 >Wovon hängt es denn ab, ob ich ne kleinere oder größere Stromdichte >nehme? Vorteile/Nachteile? Je besser deine Spule gekühlt ist, umso höher kann man gehen. Ich hab mal eine kleine Spule gemacht, ähnlich wie das was du vorhast, 19mm Innendurchmesser, 25mm Aussendurchmesser, 1mm hoch. Hatte 2x20 Windungen mit ca. 70uH. 0,2mm Drahtstärke bei 0,3A Effektivstrom, macht ~ 11A/mm^2 >Sehr flach und klein :D Ich habe 2,4cm x 3cm Platz, Höhe so gering wie >möglich (0,5mm?) Naja, das ist schon eine ziemliche Herausforderung. Man könnte über eine geätzte Spule mit dicker Kupferauflage von 0,2 oder 0,3 mm nachdenken. Denn sowas mit normalem Draht zu wickeln wird schwierig. Wenn du Zugang zu einer Drehmaschine hast, könntest du versuchen ähnliche Spulenkörper zu drehen wie ich das damals gemacht habe, nur kleiner. Meine hatte 2mm Höhe bei 1mm Wickelraum, macht 0,5mm für die Seitenwände. Das war noch OK. Ob man es kleiner hinbekommt, weiß ich nicht. Bei so kleinen Geometrien kann und muss man die Frequenz deutlich erhöhen. So 0,5-1MHz sind da schon OK. Dann sinken auch die nötigen Induktivitäten auf einstellige uH und man brauch nur ein paar Windungen. Viel Glück.
Okay, dann werd ich nochmal versuchen, das Ganze richtig zu berechnen :) Mit Kühlung siehts Sekundärseitig eher schlecht aus. Dann muss ich also zwischen 2-5 A/mm^2 bleiben. Also, Primärseitig gibts eigentlich keinen Platzmangel. Ich werd das heute nochmal durchrechnen und nochmal meinen Zwischenstand hier posten :) Vielen Dank schonmal für deine Hilfe :) Grüße, Michael
Jetzt hab ich vorher doch nochmal 'ne Frage. Die Induktivität habe ich jetzt mal mit der angebenen Formel berechnet: L=(1/pi2f)^2 / C_2 = (1/pi2*100kHz) / 33nF = 77 µH (also undgefähr wie im Beispiel) Ist doch soweit schonmal richtig, oder? Aber ist das jetzt die Induktivität der gesamten Primärspule oder die der halben (wg. der bifilaren Wicklung). Viele Grüße
@ Michael Niewöhner (c0d3z3r0) >Ist doch soweit schonmal richtig, oder? Ja. >Aber ist das jetzt die >Induktivität der gesamten Primärspule oder die der halben (wg. der >bifilaren Wicklung). Der gesamten.
Ich hab' mir gerade mal deine Load Sense Schaltung angesehn (Beitrag "Re: Energie kontaktlos übertragen"), aber ich versteh eines nicht. Wenn die Messung abgeschlossen ist und der Royer Converter per MOSFET abgeschalten wird, fließt ja kein Strom mehr. Also schwingt er ja auch nicht mehr und somit kann keine Last mehr erkannt werden. Habe ich irgend etwas übersehen, oder einfach nur nen Denkfehler? Viele Grüße!
Mir ist das ganze nun doch einigermaßen klar geworden. Aber müsste das Signal vom NE555 zum PRE-Eingang am FlipFlop invertiert werden? Der Royer Converter soll ja zur Messung eingeschalten werden und nicht ausgeschalten?
@ Michael Niewöhner (c0d3z3r0) >Aber müsste das Signal vom NE555 zum PRE-Eingang am FlipFlop invertiert >werden? Nein, denn der PRE(set) Eingang ist LOW active. > Der Royer Converter soll ja zur Messung eingeschalten werden und > nicht ausgeschalten? Wird er ja auch.
Falk Brunner schrieb: > Nein, denn der PRE(set) Eingang ist LOW active. Der NE555 gibt HIGH aus, dann liegt am Preset HIGH an und somit ist doch Q = LOW ?
@ Michael Niewöhner (c0d3z3r0) >> Nein, denn der PRE(set) Eingang ist LOW active. >Der NE555 gibt HIGH aus, dann liegt am Preset HIGH an Die meiste Zeit der 10s: d.h. der PRE(set) Eingang ist INAKTIV, Q bleibt unverändert. Dann kommt ein kurzer LOW Puls, damit wird Q = HIGH, der Royer Converter wird kurz eingeschaltet. Am Ende der kurzen Messphase wird das Ergebnis der Strommessung gespeichert. I > I0 -> HIGH, Royer Converter hat Last und bleibt an. I < I0 -> Low, Royer Converter im Leerlauf und wird wieder ausgeschaltet.
Oh, Herr, lass Hirn regnen... So macht das ganze natürlich Sinn. Ich bin die ganze Zeit von nem HIGH Impuls ausgegangen. Danke :) Hm, es wäre doch eigentlich möglich, den Timer und das FlipFlop wegzulassen und den Komparator direkt ans MOSFET zu hängen?
@ Michael Niewöhner (c0d3z3r0) >Hm, es wäre doch eigentlich möglich, den Timer und das FlipFlop >wegzulassen und den Komparator direkt ans MOSFET zu hängen? Und was passiert dann? Dann hat man KEINE automatische Lasterkennung und Steuerung. Das ist ja der Witz an der Sache.
oh man, ja... natürlich. Ich sollte vielleicht morgen weitermachen, das wird heute nix mehr... Vielen Dank!
So, mal ein kurzer Zwischenstand. Nachdem ich mir heute mal flott ein L-Meter gebaut habe und mir nen 0,5mm Draht besorgt habe, konnte ich eine Spule wickeln (22mm Durchmesser, 12 Wdg.) mit ca. 1,5µH. Wie genau der Wert ist, kann ich leider nicht sagen, da ich nicht weiß, wie genau der Kondensator bzw. die Drossel im L-Meter sind. Eventuell geht da noch was, wenn ich 0,3mm Draht verwende (ich hoffe er wird nicht zu heiß bei knapp 400mA) und somit mehr Windungen Platz haben.
@ Michael Niewöhner (c0d3z3r0) >0,5mm Draht besorgt habe, konnte ich eine Spule wickeln (22mm >Durchmesser, 12 Wdg.) mit ca. 1,5µH. Klingt mir zu wenig. Ich würde eher auf 5 uH tippen. >Wie genau der Wert ist, kann ich leider nicht sagen, da ich nicht weiß, >wie genau der Kondensator bzw. die Drossel im L-Meter sind. Das ist weniger als eine Schätzung, das ist raten. Für sowas braucht man ein kalibriertes Messgerät. >Eventuell geht da noch was, wenn ich 0,3mm Draht verwende (ich hoffe er >wird nicht zu heiß bei knapp 400mA) und somit mehr Windungen Platz >haben. Das ist gar nicht der Punkt. Wenn man mit der Frequenz ausreichend hoch geht, reicht eine Windung. Induktionsheizungen machen das auch so, wenn gleich du nicht heizen sondern Energie übertragen willst.
Hier mal ein Foto von dem verkrüppelten Ding. Muss mal sehen, ob das nicht irgendwie schöner geht, als die von Hand zu Wickeln... Falk Brunner schrieb: > Klingt mir zu wenig. Ich würde eher auf 5 uH tippen. Okay, wundert mich ein wenig, weil der Rechner hier auch einen ähnlichen Wert ausspuckt: D=0,017, d=0,007, N=10 => L = 1,28 µH. http://mitglied.multimania.de/lvane/js_code/loop/loop.html > Das ist weniger als eine Schätzung, das ist raten. Für sowas braucht man > ein kalibriertes Messgerät. Ich weiß :( Aber ich wollte mir jetzt nicht ein 30€-L-Meter kaufen, zumal ich das nur für dieses eine Projekt brauche... Ich kenne blöderweise auch niemanden in der Nähe der eines hätte. Ich hab jetzt mal folgendes probiert. Ich habe einen Parallelschwingkreis mit einer bekannten Spule (1,62mH) aufgebaut, die Frequenz mit dem Oszi bestimmt (36,364 kHz) und den Kondensator genau berechnet (11,82 nF, 10 nF steht drauf). Zum Test ne Drossel mit angeblich 10µH drangehängt. L=11,34µH. Dann die Spule drangehängt und ausgerechnet: L=2,14µH Das dürfte so doch einigermaßen genau sein, oder? > Das ist gar nicht der Punkt. Wenn man mit der Frequenz ausreichend hoch > geht, reicht eine Windung. Induktionsheizungen machen das auch so, wenn > gleich du nicht heizen sondern Energie übertragen willst. Okay, aber warum lege ich eigentlich zuerst die Frequenz fest? Die ergibt sich ja aus Kondensator und Spule. Um sicherzustellen, dass ich außerhalb des erlaubten Bereichs bleibe? Im Artikel steht jetzt noch, dass C/L möglichst groß sein soll. Wie groß ist denn möglichst groß? Durch die Erhöhung des Verhältnis verringert sich ja auch wieder die Frequenz, richtig? Wenn theoretisch L=1µH und C=1µF dann wäre C/L=1 und f=159kHz. Die Spule wäre dann ja auch relativ klein. Ich hoffe, ich stelle nicht all zu dämliche Fragen... Ich mach das ganze rein als Hobby, alles einigermaßen selbst "erlernt".
@ Michael Niewöhner (c0d3z3r0) >Okay, aber warum lege ich eigentlich zuerst die Frequenz fest? Mit irgendwas muss man ja anfangen. >Im Artikel steht jetzt noch, dass C/L möglichst groß sein soll. Wie groß >ist denn möglichst groß? Durch die Erhöhung des Verhältnis verringert >sich ja auch wieder die Frequenz, richtig? Nö. >Wenn theoretisch L=1µH und C=1µF dann wäre C/L=1 und f=159kHz. >Die Spule wäre dann ja auch relativ klein. Probiers aus. Man kann die Theorie auch übertreiben. >Ich hoffe, ich stelle nicht all zu dämliche Fragen... Ich mach das ganze >rein als Hobby, alles einigermaßen selbst "erlernt". Ist schon OK.
Falk Brunner schrieb: > > Probiers aus. Man kann die Theorie auch übertreiben. > Stimmt auch wieder :) Dann bestell ich mir mal den Rest und werd' das jetzt mal ausprobieren :)
Michael Niewöhner schrieb: > Im Artikel steht jetzt noch, dass C/L möglichst groß sein soll. "Kleines L und großes C treibt die (Resonanz-)Spannung in die Höh." Meint Harald
Harald Wilhelms schrieb: > Michael Niewöhner schrieb: > >> Im Artikel steht jetzt noch, dass C/L möglichst groß sein soll. > > "Kleines L und großes C treibt die (Resonanz-)Spannung in die Höh." Hm, heißt größerer Strom und größere Leerlaufverluste, richtig? Sollte eigentlich kein all zu großes Problem sein, weil ich sowieso vorgeseheh habe, die automatische Lasterkennung von Falk Brunner zu verwenden, jedoch mit nem Attiny. Beitrag "Re: Energie kontaktlos übertragen"
Auf der Sekundärseite sollte ja auch eine bifilare Spule sein. Dann ist vermutlich eine Mittelpunkt-Zweiweg-Gleichrichterschaltung sinnvoll, oder ist ein Brückengleichrichter besser? Wie wäre ein Brückengleichrichter dann an der Spule anzuschließen? http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0201071.htm
@ Michael Niewöhner (c0d3z3r0) >Auf der Sekundärseite sollte ja auch eine bifilare Spule sein. Dann ist >vermutlich eine Mittelpunkt-Zweiweg-Gleichrichterschaltung sinnvoll, Kann man machen, vor allem bei kleinen Ausgangsspannungen, weil man dann nur den Verlust einer Diode hat anstatt zwei. >oder ist ein Brückengleichrichter besser? Wie wäre ein >Brückengleichrichter dann an der Spule anzuschließen? >http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0201071.htm Ganz normal, Ue ist die Sekundärspannung.
>>oder ist ein Brückengleichrichter besser? Wie wäre ein >>Brückengleichrichter dann an der Spule anzuschließen? > >>http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0201071.htm > > Ganz normal, Ue ist die Sekundärspannung. Ok, und die Mittelanzapfung lass ich dann einfach unbeschaltet? Danke! :)
Michael Niewöhner schrieb: > Ok, und die Mittelanzapfung lass ich dann einfach unbeschaltet? Wenn Du die Wicklungung dann aber auch mit in der Mitte geknickten Draht gemacht hast (Bifilar im engeren Sinn) musst Du natürlich auch die Knickstelle aufschneiden und die Wicklungen überkreuz verbinden (hintereinander schalten). Gruss Harald
Harald Wilhelms schrieb: > Wenn Du die Wicklungung dann aber auch mit in der Mitte geknickten > Draht gemacht hast (Bifilar im engeren Sinn) musst Du natürlich > auch die Knickstelle aufschneiden und die Wicklungen überkreuz > verbinden (hintereinander schalten). So hatte ich das vor, vielen Dank trotzdem für den Hinweis :)
Mittlerweile habe ich das ganze einmal aufgebaut, aber leider läuft da gar nichts :( Oben mal der Schaltplan und ein Foto vom Aufbau. Das erste Oszi-Foto ist die Steuerspule gegen Masse, das zweite Collector einer der beiden BC337 gegen Masse. Das Bild wandert von rechts nach links... also es steht nicht... Die Steuerwicklung sieht man nicht so gut auf dem Foto. Die hab ich übrigens schon einmal umgedreht... hat nichts gebracht... Von den Basiswiderständen ist nur der rechte verbaut. Den parallelen Kondensator einfach wegdenken ;) Hat jemand ne Idee, was das Problem sein könnte? Danke! :)
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Ich tippe mal wieder auf falsche Verschaltung der Primärspule, Stichwort bifilar. War in bestimmt 5 Threads in den letzten 2 Jahren das Problem ;-)
Das hab ich schon überprüft... Das muss eigentlich so stimmen. Ich hab das mit dem Multetere durchgepiepst und die Spulen in Reihe verschaltet. Wierum ist ja dabei egal oder?
@Michael Niewöhner (c0d3z3r0) >das mit dem Multetere durchgepiepst und die Spulen in Reihe verschaltet. >Wierum ist ja dabei egal oder? NEIN!
Hm, okay, ich muss mir das mal aufzeichnen... Ich melde mich heute nachmittag wieder, wenn ich das umgedreht und dann getestet habe. Danke bis dahin :)
Sodala, ich bin mir grad nicht sicher wie herum ichs gemacht habe, aber das müsste doch beides richtig sein? Ich kann das Foto leider nicht direkt hochladen, da ich gerade unterwegs bin. https://www.dropbox.com/s/3nybxl4nn2z7sr5/Foto%2007.02.13%2011%2029%2038.jpg Mit "Multetere" hab ich eigentlich Multimeter gemeint... :D Hab grad noch was gefunden... Im vorletzten Beitrag steht ja auch, dass es egal ist wie herum. Beitrag "bifilar wickeln"
@ Michael Niewöhner (c0d3z3r0) >https://www.dropbox.com/s/3nybxl4nn2z7sr5/Foto%200... >Hab grad noch was gefunden... Im vorletzten Beitrag steht ja auch, dass >es egal ist wie herum. >Beitrag "bifilar wickeln" Nö, ist es nicht, Klar kann man rechts oder lniksrum wickeln, aber die Phasenlage der Teilewicklungen zueinander muss stimmen. Akzeptier es einfach. Denn meine Royer COnverter laufen, deine noch nicht. Beide Bilder sind praktisch identisch.
Falk Brunner schrieb: > @ Michael Niewöhner (c0d3z3r0) > >>https://www.dropbox.com/s/3nybxl4nn2z7sr5/Foto%200... > >>Hab grad noch was gefunden... Im vorletzten Beitrag steht ja auch, dass >>es egal ist wie herum. >>Beitrag "bifilar wickeln" > > Nö, ist es nicht, Klar kann man rechts oder lniksrum wickeln, aber die > Phasenlage der Teilewicklungen zueinander muss stimmen. Akzeptier es > einfach. Denn meine Royer COnverter laufen, deine noch nicht. Bitte entschuldige, Ich wollte keinesfalls in Frage stellen, dass das was du geschrieben hast richtig ist! Ich hab mich vermutlich undeutlich ausgedrückt. Dass es nicht egal ist, wie gewickelt wird, ist mir klar. Aber wie herum verschaltet wird (Zeichnung Bild 1 und 2) ist ja dann "egal". > > Beide Bilder sind praktisch identisch. Okay, das meinte ich mit "egal, wie herum verschaltet wird". Die Spule habe ich genau so gewickelt, wie auf der Skizze. Bei der Verschaltung bin ich mir nur nicht sicher, ob 1 oder 2. Aber definitiv eins von den beiden und nicht Ende Spule 1 mit Anfang Spule 1, sondern eben Ende S1 mit Anfang S2 als Mittelanzapfung.
Besorg dir eine einfaches L-Meter, muss nicht supergenau sein. Miss die Induktivität. Zwischen den Enden muss sie ~4x so groß sein wie zwischen der Mittelanzapfung und den Enden.
Ja spinn ich denn? Ich habs grad nochmal getestet, bevor ich die Spule ausbauen wollte... es geht, ohne dass ich irgendwas gemacht hab. Jetzt werd ich die Lötstellen doch noch ein zweites mal genauer überprüfen... und vll. ist da ja auch noch Isolierung an der Spule... Trotzdem mal vielen Dank! :)
Also, das ganze funktioniert jetzt wohl :) Wie warm werden denn die Spulen bei Deinen Convertern? Meine Spule wird im Leerlauf schon relativ warm... bin mal gespannt wenn da ne Last von 0,5 W dranhängt und das ganze in nem Kunststoffgehäuse ist :S