Hey,
ich befasse mich momentan ein wenig mit dem Thema Schaltnetzteil.
http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap8/Kapitel8.html weiter unten
wird beschrieben, dass man mit dem NE555 einen einfachen Flusswandler
für kleine Leistungen aufbauen kann.
Ich wollte da ebenfalls mal probieren und einem NE555 ein SNT
simulieren, welches 24V DC auf 8V DC wandelt. Also habe ich mir folgende
Gedanken gemacht und folgende Formeln aus dem Buch "Schaltnetzteil und
ihre Peripherie" verwendet:
Schaltfrequenz: 100 kHz
Tastverhältnis Vt=Ua/(ü*Ue)=8V/(3*24V)=1/9
Das bedeutet, dass von den 10 µs das Signal 1 µs on ist. Ist das so
richtig?
Kann man diesen Tastgrad mit dem NE555 einstellen? Denn wenn ich das
nachrechne, dann komm ich immer auf einen negativen Wert für R1.
Narben Johnny schrieb:> Tastverhältnis Vt=Ua/(ü*Ue)=8V/(3*24V)=1/9> Das bedeutet, dass von den 10 µs das Signal 1 µs on ist. Ist das so> richtig?
Nö. Du hast das Spannungsübersetzungsverhältnis 2-mal in deiner Formel.
Das Tastverhältnis muss sein-: 1 Zeiteinheit ein, 2 Zeiteinheiten aus.
Narben Johnny schrieb:>> Wieso ü=3, welchen Trafo denkst du denn einzusetzen ?>> ü=U1/U2=24V/8V=3.>> Wieso ist das falsch?
Mit einem Trafo der 3:1 übersetzt müsste das Tastverhältnis 1 sein, um
von 24V auf 8V zu wandeln. Tastverhältnis und Übersetzungsverhältnis des
Trafos machen beide ein Spannungsübersetzungsverhältnis (Ua~Ue*Vt*ü).
Georg schrieb:> Falsch ist das nicht, aber du hast den Faktor 3 2mal eingerechnet.>> Georg
Ja ich weiß. Ich nutze die Formel, die zu diesem Thema
(Eintakflußwandler) im Buch steht.
Mir ist auch schon aufgefallen, dass das wenigSinn ergibt. Wie wäre es
denn richtig?
ArnoR schrieb:> Mit einem Trafo der 3:1 übersetzt müsste das Tastverhältnis 1 sein, um> von 24V auf 8V zu wandeln. Tastverhältnis und Übersetzungsverhältnis des> Trafos machen beide ein Spannungsübersetzungsverhältnis (Ua~Ue*Vt*ü).
Verstehe. Mit anderen Worten: Mit dem Übersetzungverhältnis passe ich
mein Tastverhältnis an?
ohohahoo schrieb:> Ablachen gefällig?>>>Handbuch von Dipl.-Ing Jörg Rehrmann >>>> http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap8/Kapitel8.html >>>> ähm: ich> heiße auch Papst --> und nu?
Manchmal habe ich das Gefühl, dass hier viele Leute nur die Überschrift
lesen und dann einfach ihren Senf dazu geben wollen, obwohl es gar nicht
hilfreich ist.
Ich habe es doch in meinem Beitrag oben erwähnt, dass ich den Ansatz von
der Seite habe.
Narben Johnny schrieb:> Ja ich weiß. Ich nutze die Formel, die zu diesem Thema> (Eintakflußwandler) im Buch steht.
Ach so, ich bin von einer Lösung ohne Trafo ausgegangen. Den braucht man
für Step Down eigentlich nur, wenn man galvanische Trennung braucht, und
das ist bei 24V auf 8V nicht ohne weiteres ersichtlich.
Georg
Ich habe jetzt mal versucht das ganze mit LTSpice zu simulieren, aber
das gewünschte Ergebnis kam dabei nicht raus. Im Anhang findet ihr die
Schaltung.
Ich habe mich dabei an dem Beispiel von Jörg Rehrmann orientiert.
Hier meine weiteren Gedanken:
Alsch Schaltfrequenz habe ich 100 kHz festgelegt. Als Tastverhältnis
75%.
Nach obengenannter Formel aus dem Buch ergibt sich da für den Trafo ein
Übersetzungverhältnis von:
ü=(Ua)/(Vt*Ue)=8V/(0,75*24V)=0,4444.
Da man bei LTSpice nur mit Induktivitäten rechnen kann, habe ich die
Kopplung wie folgt festgelegt:
ü²=L1/L2 für L1 = 1mH
L2=L1/ü² = 5,1mH
Dennoch kommt nicht das gewünschte Ergebnis. Wo liegt das Problem?
Für Diode und NMOS "echte" Typen einsetzen. L1 und L2 sollten einen
gewissen Serienwiderstand haben. Nach 50 ms ist dann die Schaltung auf
ein paar Volt.
Karsten schrieb:> Für Diode und NMOS "echte" Typen einsetzen. L1 und L2 sollten einen> gewissen Serienwiderstand haben. Nach 50 ms ist dann die Schaltung auf> ein paar Volt.
Vielen Dank. Klappt jetzt besser :)
Jobst M. schrieb:> Mit dem CV-Pin des NE555 kannst Du das Tastverhältnis modulieren und> damit die Ausgangsspannung regeln!>>> Gruß>> Jobst
Tatsächlich? Vlt solltest Du Dir mal das Innenleben des 555 etwas
genauer ansehen, bevor Du solche Falschmeldungen verbreitest.
Mark S. schrieb:> Falschmeldungen
Ach?
Funktioniert!
TI ist auch der selben Meinung. Siehe Datenblatt, welches direkt auf
NE555 verlinkt ist ...
Gruß
Jobst
Mark S. schrieb:> In dem Fall braucht man aber
... nichts weiter. Geht auch so. Bau es auf. Habe ich auch schon getan.
ES FUNKTIONIERT!
Äh ... pdf von hinz hast Du Dir angesehen?
Gruß
Jobst
Jobst M. schrieb:> Mark S. schrieb:>> Falschmeldungen>> Ach?>> Funktioniert!>> TI ist auch der selben Meinung. Siehe Datenblatt, welches direkt auf> NE555 verlinkt ist ...
Es gibt (gab) auch Schaltbeispiele für geregelte Netzteile mit
Rückkopplung auf den Modulationseingang. Einen Link (Elektor?)
habe ich da jetzt aber nicht zur Hand. Gegen den 555 als Netz-
teil spricht eigentlich nur der schlechte Wirkungsgrad, bedingt
durch grosse Spannungsabfälle an den Endtransistoren.
Mark S. schrieb:> Der definitiv KEINE PWM vorsieht. Sondern festes Tastverhältnis zur> Ansteuerung von elektronischen Halogentrafos.
Also eine PWM mit festem Tastverhältnis ist keine PWM? Man lernt doch
immer wieder was dazu.
Georg
Georg schrieb:> Mark S. schrieb:>> Der definitiv KEINE PWM vorsieht. Sondern festes Tastverhältnis zur>> Ansteuerung von elektronischen Halogentrafos.>> Also eine PWM mit festem Tastverhältnis ist keine PWM? Man lernt doch> immer wieder was dazu.
Nein, das ist eine PWmfT. :-)
Diese Abkürzung habe ich zwar noch nirgends gelesen, aber:
Zitat: "Man lernt doch immer wieder was dazu."
Michael H. schrieb:> Dein Flyback funktioniert nicht, weil die Spulen falsche Polarität> haben.
Es soll ja ein Flusswandler sein.
Allerdings ist die Entmagnetisierung via DRC etwas ungewöhnlich.
hinz schrieb:> Michael H. schrieb:>> Dein Flyback funktioniert nicht, weil die Spulen falsche Polarität>> haben.>> Es soll ja ein Flusswandler sein.
Und wo ist dann die Spule auf der Sekundärseite?
https://de.wikipedia.org/wiki/Eintaktflusswandler> Allerdings ist die Entmagnetisierung via DRC etwas ungewöhnlich.
Ich dachte das soll der Snubber sein.
Meine Empfehler wäre ein Flyback für den Anfang, wobei man dann einen
Regler benötigt.
Jobst M. schrieb:> Mark S. schrieb:>> In dem Fall braucht man aber>> ... nichts weiter. Geht auch so. Bau es auf. Habe ich auch schon getan.>> ES FUNKTIONIERT!>>> Äh ... pdf von hinz hast Du Dir angesehen?>>> Gruß>> Jobst
Hab ich, und wo ist da die von Dir beschriebene PWM?
Um noch mal auf den Ausgangspunkt zurück zu kommen: Gezeigt wurde ein
ungeregelter Wandler. Darauf hin Dein Hinweis, man könne über den CV-pin
selbigen auch im Tastverhältnis steuern. Was in der gezeigten Schaltung
definitiv nicht stimmt. Eine Schaltung, die mit einem einzigen 555 im
Tastverhältnis steuerbar ist, bei konstanter Frequenz, hast Du bislang
nicht gezeigt. Ich bin sehr gespannt darauf!
Mark S. schrieb:> Um noch mal auf den Ausgangspunkt zurück zu kommen: Gezeigt wurde ein> ungeregelter Wandler. Darauf hin Dein Hinweis, man könne über den CV-pin> selbigen auch im Tastverhältnis steuern. Was in der gezeigten Schaltung> definitiv nicht stimmt. Eine Schaltung, die mit einem einzigen 555 im> Tastverhältnis steuerbar ist, bei konstanter Frequenz, hast Du bislang> nicht gezeigt. Ich bin sehr gespannt darauf!
Wurde gezeigt. Dein Problem wenn du sie nicht verstehst.
Mark S. schrieb:> Und wo genau wurde das gezeigt?
uninteressant.
dieses dämliche rumgestreite wer nun recht hat nervt einfach nur.
es gibt einfach zu handhabende ic´s die für pwm gemacht worden sind.
der tl494 ist einer davon.
uralt wie der 555 auch aber immer noch verfügbar und spottbillig zudem.
der 494 ist billig und überall erhältlich.
sich so auf den 555 festzunageln ist absurd.
ach ja wir leben in absurdistan.
da merkt man das nicht.
Mark S. schrieb:> bei konstanter Frequenz
Wozu? Habe ich weder behauptet, noch ist diese für die Anwendung
notwendig. Lediglich das Tastverhältnis ist wichtig.
Gruß
Jobst
Nachdem ich noch viel gelesen und nachgedacht habe, habe ich einige
Fehler in meinem Design gefunden.
Ein Flusswandler kann maximal ein Tastverhältnis von 0,5 haben. Was mich
wieder zu der Schaltung von Herrn Jörg Rehrmann zurückgeführt hat. Nun
gut. Also habe ich nochmal alles neu berechnet.
Nochmals die Parameter:
Ue = 24 V
Ua = 7 V
F = 100 kHz
ü = (Ua)/(Ue*vT)
Laut Formel komme ich somit auf ein Übersetzungsverhältnis von 0,58333
für den Trafo. Wenn ich annehme, dass meine Primärseitige Induktivität
1mH hat, dann muss die sekundäre Seite 3 mH haben.
Wenn ich die Schaltung mit 3 mH simuliere, komme ich auf eine
Ausgangsspannung von 34,5 V.
Wenn ich die sekundäre Induktivität jedoch auf 100 µH einstelle, dann
komme ich meinen 7 V schon etwas näher. Woran liegt das?
Die nächste Etape wird die Streufeldentsorgung.
Narben Johnny schrieb:> Laut Formel komme ich somit auf ein Übersetzungsverhältnis von 0,58333> für den Trafo. Wenn ich annehme, dass meine Primärseitige Induktivität> 1mH hat, dann muss die sekundäre Seite 3 mH haben.
So transformierst du rauf. Wenn du runtertransformieren willst, dann
muss die sekundärseitige Windungszahl bzw. Induktivität kleiner als die
primärseitige sein. Also 1mH primär und 340µH sekundär.
ArnoR schrieb:> So transformierst du rauf. Wenn du runtertransformieren willst, dann> muss die sekundärseitige Windungszahl bzw. Induktivität kleiner als die> primärseitige sein. Also 1mH primär und 340µH sekundär.
Dann würde ja die Formel keinen Sinn mehr ergeben. Wieso wird diese
Formel unabhängig von zwei Quellen angeben, wenn sie dann falsch ist?
Bei Wechselspannung mag das sein, dass hier hochtransformiert wird. Aber
bei Schaltnetzteilen ist das sicherlich anders.
ArnoR schrieb:> Mit einem Trafo der 3:1 übersetzt müsste das Tastverhältnis 1 sein, um> von 24V auf 8V zu wandeln. Tastverhältnis und Übersetzungsverhältnis des> Trafos machen beide ein Spannungsübersetzungsverhältnis (Ua~Ue*Vt*ü).ArnoR schrieb:> So transformierst du rauf. Wenn du runtertransformieren willst, dann> muss die sekundärseitige Windungszahl bzw. Induktivität kleiner als die> primärseitige sein. Also 1mH primär und 340µH sekundär.
Siehe da.
Narben Johnny schrieb:> Dann würde ja die Formel keinen Sinn mehr ergeben.
Doch. Das Tastverhältnis von 0,5 macht die "Wandlung" von 24V auf 12V.
Der Trafo macht die Wandlung von 12V auf 7V (Ü=0,5833). -> Ua=Ue*Vt*ü
ArnoR schrieb:> Doch. Das Tastverhältnis von 0,5 macht die "Wandlung" von 24V auf 12V.> Der Trafo macht die Wandlung von 12V auf 7V (Ü=0,5833). -> Ua=Ue*Vt*ü
Ich kann das noch nicht so ganz nachvollziehen.
Ua = 7 V
Ue = 24 V
vT = 0.5
Ua = Ue Vt ü -> ü = Ua /(Ue*Vt) = 0,58333
ü = sqrt(L1/L2) -> L2=L1/ü² für L1 = 1 mH
L2 = 1mH/0,5833² = 2,29 mH.
Wieso ist das falsch?
Jetzt habe ich es. Ich brauch nunmal die Formeln für mein Verständnis.
http://www.schmidt-walter-schaltnetzteile.de/snt/snt_deu/sntdeu4.pdf
Zitat: "Hieraus ergibt sich das Windungszahlenverhältnis für den
Transformator:
N2/N1 = 2*(Ua/Ue)"
Mit N2/N1=sqrt(L2/L1) folgt nach Umstellung:
L2 = L1*4*(Ua²/Ue²). Mit L1 = 1 mH folgt für L2 340 µH.
Das ergibt zwar in der Simulation nicht ganz 7 V, kommt aber der Sache
immernoch näher, als mit meiner ursprünglichen Rechnung und 34,5 V.
Okay. Dann geht es morgen an die Streufeldentsorgung. Da werde ich wohl
bei Fragen nochmal auf euch zurückkommen.
Vielen Dank ArnoR :)
