Guten Abend,
ich verwende einen Buck Converter dieser Bauart:
https://www.ebay.de/itm/175566296461
Der Ringkern wird im Dauerbetrieb bei Volllast
zu heiß und ich möchte einen größeren Kern
verwenden. Von solchen Kernen habe ich keine Ahnung.
zur Not klebe ich zwei zusammen und baue eine neue
Induktivität.
Welches Kernmaterial verwendet man da bei 160KHz
Taktfrequenz?
Wo kann ich einen passenden Kern suchen und kaufen?
Der verwendete hat 20mm Außendurchmesser bei 8mm Breite.
Ich bauche "einfach" einen größeren mit dem gleichen
Material.
Hier siehst Du, was für kleines Geld zu haben ist: https://www.pollin.de/search?query=ringkern.
Davon mal abgesehen - 20A wird Dein super-billig China-Böller, auch mit adäquater Drossel, wohl kaum bringen.
Hallo Darius-Karim,
mir erscheint der Draht für 20A etwas zu dünn zu sein.
Einfach wäre einen zweiten Draht parallel drauf zu wickeln und zu löten.
Vieleicht bringt das was?
Wird erfahrungsgemäß nicht viel helfen, da die meisten Verluste in den Eisenpulverkernen in Form von Magnetisierungsverlusten entstehen. Außerdem ist da sicher nicht nur die Drossel allein unterdimensioniert.
mir erscheint der Draht für 20A etwas zu dünn zu sein.
Ich habe die Drossel abgesetzt montiert um mehr
Experimentierfreiheit zu haben.
Nun kann ich Kern und Draht separat befingern.
Die Drahtstärke der trifilaren Wicklung ist
gut gewählt. Die Teperaturverteilung ist etwa
gleich.
Jetzt so offen, wird die Drossel bei weitem nicht mehr
so warm. Könnte man so lassen. Auf einen Aluwinkel
mit Montagekleber kleben und diesen ans Gehäuse
ist der richtige Weg.
Das schöne beim Buck ist ja, dass die Zuleitungs-
induktivität nichts schadet. :)
Die Drahtstärke der trifilaren Wicklung ist
gut gewählt.
Das ist eher ne Notlösung, damit man den Draht noch biegen kann.
So eine kompakte Fertigdrossel mit Flachdraht kann man nur noch maschinell fertigen. Auch wird bei einer Fertigdrossel der Luftspalt so berechnet, daß sich ein optimal hoher Sättigungsstrom ergibt. Auch sind es geschirmte Drosseln (störärmer).
Das Umwickeln einer unbekannten Drossel kann leicht dazu führen, daß sie in Sättigung gerät, d.h. Du erreichst das genaue Gegenteil (wird noch heißer).
Das Umwickeln einer unbekannten Drossel kann leicht dazu führen, daß sie
in Sättigung gerät, d.h. Du erreichst das genaue Gegenteil (wird noch
heißer).
Vor allem weil die Chance sehr gross ist, dass man tatsächlich den Kern einer Drossel erwischt, welcher speziell auf hohe Verluste im Frequenzbereich <1MHz getrimmt wurde. Das sieht man den Kernen nicht an! Also lieber gleich einen Kern beschaffen, der für Speicherinduktivitäten auch sicher geeignet ist.
Danke, die sind allerdings sehr groß.
Aber die Tabelle ist sehr hilfreich.
Dieser hier ist breiter als der verwendete:
https://www.ebay.de/itm/294184764403
Und Du bist dir sicher, dass das Kernmaterial
das gleiche ist?
Ich habe einen größeren Kern rot-weiß probiert.
Deutlich höhere Verluste im Kern.
Ist schon ein besonderes Material was sie da
verwendet haben.
Das schöne beim Buck ist ja, dass die Zuleitungs-
induktivität nichts schadet. :)
Ein Hinweis. Die Leitung von Regler zur Spule ist der so genannte heiße Knoten. Der Strom ist relativ konstant , durch die Drossel, aber die Spannung ist mitnichten konstant. Da ist die PWM drauf ! Jedes Stück Draht wirkt da als Antenne und strahlt wunderbar ab. Daher sollte die Verbindung vom Regler zur Spule so kurz als möglich gehalten werden.
Wenn man es richtig machen will muß das ganze Ding
sowiso in ein Metallgehäuse und alle Leitungen die
da rein und raus gehen sollte man verblocken,
sonst ist es vorbei mit Radio hören und Funken.
Sowas hier zum Beispiel. Die Gummidichtingen würde
ich noch mit Alu-Folie umwickeln damit es gut HF-dicht ist.
Und man kann das Gehäuse gleich als Kühlkörper benutzen.
Anbei ein Bild vom Versuch mit einem größeren Ringkern.
Der Draht bleibt kalt, der Kern wird deutlich heißer
als der chinesische. Da haben die schon ein besonderes
Material gewählt.
Die Wärme der Drossel ableiten funktioniert
wunderbar. Keine Sättigungserscheinungen mehr.
Handwarm. Die beiden Elkos eingangsseitig müssen
noch durch MLCC ersetzt werden, dann ist der
Buck fertig.
Ich werde mir aber noch in China einen etwas
größeren Kern bestellen.
Dank an Tany für den Link mit der Tabelle.
Wichtig: Es muss sich um eine Speicherdrossel handeln.
Bei Verwendung von Ferritmaterial muss ein Luftspalt vorhanden sein,
denn im Luftspalt von Speicherdrosseln ist ein wesentlicher Teil der magnetischen Energie gespeichert. Hierfür muss in Kauf genommen werden, dass sich die Induktivität pro Windungszahl (sogenannter Al-Wert) verringert.
Bei Ringkernen für Speicherdrosseln gibt es hierfür den "verteilten" Luftspalt. Sie bestehen aus Eisenpulver mit Bindemitteln, der Luftspalt verteilt sich über den gesamten Ring. Auch hier ist der sogenannte Al-Wert entsprechend verringert. Gute Materialien sind z.B. Sendust oder MPP (teuer)
Wenn man auf hohe Effizienz Wert legt, sollte man darauf achten:
verlustarmes Kernmaterial
genügend hohe Sättigungsstromstärken.
niedriger DC Widerstandswert im einstelligen Milliohm Bereich.
Ich habe dabei statt 12 Windungen 8.
Die Induktivität beträgt nun 8uH.
Ich kann etwa den 1,5-fachen Strom fahren.
So ganz glücklich bin ich damit noch nicht,
weil ich die Spitzenleistung meines Solarmoduls
so nicht ganz nutzen kann.
Wie süß... zuerst sich aufspielen, und dann bei den Basics aber sowas von 0-Ahnung an den Tag legen...
Wie dem auch sein. Die Kerverluste werden von der BH-Fläche beeinflusst.
Also weniger Strom-Ripple => Weniger Verluste wegen weniger Fläche.
Niedrigere Taktfrequenz => Weniger Verluste wegen weniger oft Verluste pro Zeiteinheit.
Rechne mal durch, welche Induktivität dir noch "schnell genug" ist (größeres L => langsameres Ausregeln und potenziell mehr Überschwingen).
Damit müsstest du die Kernverluste deutlich senken können.
Ansonsten schau dir den Coilcraft "Rechner" an (also die parameterische Suche). Der spuckt dir direkt Induktivitäten + zu erwartete Erwärmung/Verluste aus.
Ansonsten schau dir den Coilcraft "Rechner" an (also die parameterische
Suche). Der spuckt dir direkt Induktivitäten + zu erwartete
Erwärmung/Verluste aus.
Ich hab mir z.B. auf dem Maxim Webseite einen Buck mit MAX15046 fertig dimensionieren lassen, inclusive Drossel und FETs.
Dann die Platine gemacht, bestückt und funktioniert. Liefert 24V/4,5A.
Kühlkörper sind keine nötig, die Platine reicht zur Kühlung. Alle Bauteile kann man anfassen.
Wie gesagt, mess'/rechne dir deinen Stromripple aus, gib das in die Coilcraft-Suche, und du wirst eine vernünftige Drossel erhalten.
Ohne deinen Ripple, den max. RMS Strom, ... zu kennen, kann dir keiner helfen.
Die Kernauswahl ist nicht ganz so simple, wie man das erwarten würde. 160kHz ist schon recht hoch... da muss man sich schon überlegen wieviel Energie in den Oberwellen ist.
Mit den zwei Kernen kann ich für 10 Minuten 30A machen.
Dauer 25A. Sie beiden Elkos eingangsseitig werden
heiß
Schau mal ins Datenblatt der Elkos. Wenn es hoch kommt, schaffen die 1A Ripplestrom.
Diese Chinaböller haben durch die Bank weg viel zu schwache Elkos.
Diese Chinaböller haben durch die Bank weg viel zu schwache Elkos.
Haha, da liegst Du aber voll daneben.
Sie sind besser als meine 20 mal 10uF MLCC-Bank.
Ein 1000µ 63V FR parallel dazu wind heißer als
die beiden chinesischen allein.
Zwei mal Changsin 470uF 50V. War das ein Fehler
die auszubauen?
Sollten da nicht viel mehr rein? So ca 1000µF pro Ampere? Wie hoch ist
der Ribble am Modul?
Da sind 30000uF in etwa 10cm Entfernung.
Es geht darum am Buck Eingang die 160KHz
Stromspitzen zu glätten.
Dafür halt die MLCC-Bank + >1000uF.
Vom Solarmodul kommen 10A bei etwa 30V.
Der Buck setzt die runter auf 20Vp.
Der Ausgangsstrom vom Buck geht bis 30Ap
weil die Netzeinspeisung ja hauptsächlich
während des Netzsinusscheitels stattfindet.
Momentan mache ich die halbe Spannung bei
halber Leistung und gleichem Strom.
Ich muss den Zerhacker von parallelgegentakt
auf Vollbrücke umbauen.
Jetzt ist halt erstmal die Buck-Baustelle
in Arbeit.
Ich habe eben festgestellt, dass der 4mOhm
Shunt sehr heiß wird. Der ist smd und heizt
die Umgebung auf der Leiterplatte stark auf.
Möglicherweise kommt das was ich für thermische
Sättigungserscheinung hielt, daher.
Den muss ich mal kühlen.
Ja, das war eine gute Idee. Siehe Bild.
Die blaue Leitung.
Die Leitung hat 14mOhm/m und erwärmt sich
unmerklich. Sie ist 14cm lang und sowieso
vorhanden.
Den geringeren Spannungsabfall macht der
Operationsverstärker locker wieder wett.
Der smd-Widerstand ist defekt gewesen, bei
Wärme ändert er seinen Wert.
Vom Solarmodul kommen 10A bei etwa 30V.
Der Buck setzt die runter auf 20Vp.
Der Ausgangsstrom vom Buck geht bis 30Ap
D.h. der Elko wird mit 10A geladen und muß 20A liefern.
Da sollten es schon ordentliche Snap-In sein und nicht mit dünnem Klingeldraht (0,7mm²) als Anschluß.
Leider hast Du keine konkreten Typen angegeben, was die China sind und was Deine "FR".
Das ist keine gute Lösung und rächt sich immer
früher oder später.
Wo soll das Problem sein?
Gut dimensionierte Wandler schaffen >95%.
Billig ist keine Anforderung bei uns.
Der Wandler liefert bis 100W Hilfsversorgung auf der 20kV Seite in einer Isolierbox aus dem 3D-Drucker. Luftkühlung ist daher problematisch.
Da ja 3D-Druck winzige Löcher enthält, mußten wir die Box noch dicker machen, sonst gab es Koronaentladungen.
Der Trafo mit 20kV Isolation ist leider recht weich, daher war die Nachregelung erforderlich.
Ich habe eben festgestellt, dass der 4mOhm
Shunt sehr heiß wird.
Der MAX15046 benutzt den On-Widerstand der FETs als Shunt. Er muß ja nicht genau messen, sondern nur vor Überlast schützen. Das spart die Abwärme.
Die 2 FETs und 8 MLCCs bleiben kalt, die Drossel ist das wärmste Bauteil (<50°C bei 100W).
Gute Materialien sind z.B. Sendust oder
MPP (teuer)
Ich habe den gelb-weißen Talema Kern getestet.
Die Verluste sind hoch. Der Kern kommt auf
45 Grad trotz Kühlung und seiner Größe.
Ist das Sendust?
Sättigung konnte ich keine feststellen, ist
ja auch deutlich größer der Kern.
Dort kannst du mal eintippen was du weißt und siehst was du erwarten kannst.
Von deinen quasi nicht existenten Spezifikationen würde ich mal auf die her setzen:SER2915H-103
Die sollte um die 59°C warm werden (bei 25°C Ambient) und 1.4W verbraten.
Das ist schon ganz gut!
Aber wie gesagt, von dir fehlen angaben wie L@0A, L@Inom, L@Isat, Ripple,...
Und nur zur Info: Eisenpulver und sanfte Sättigung will man haben, damit der Regler sich leichter tut! Ob dein Regler das so auch haben will, musst du sagen. Die SER-Serie von Coilcraft ist jedenfalls so eine Type.
Gut, ich hab jetzt haufenweise Parameter bei meiner Kristallkugel
nachgefragt... aber ich bezweifle, dass du damit hinkommst.
Ich verstehe auch nicht, warum man Drosseln mit unbekannten Parametern selber wickeln muß, statt einfach vollständig spezifizierte Drosseln zu kaufen.
Ich dimensioniere Drosseln gerne etwas über (mehr µH, A, MHz), dann sind die Verluste geringer.
Ich hab auch schön ladungs- und kapazitätsarme MOSFETs genommen (BSC146N10LS5: 4.4nC, 1nF).
Der kleinere Ringkern oben im Bild arbeitet in einem
Pie-Filter zwischen den beiden 15000uF+MLCC.
Den Übertrager links im Bild habe ich inzwischen
umgewickelt. Wie es ausschaut brauche ich keine
H-Brücke dafür zu bauen, sondern kann die Leiterplatte
so nutzen wie sie ist.
Auch hier sind neue FETs im Einsatz:
IRFB4115PBF
Demnächst muss ich aufs Dach an eine Solarzelle,
da mein Labornetzteil nicht mehr als 6A bringt.
Das Wetter spielt ja noch mit. :)
Ein 1000µ 63V FR parallel dazu wind heißer als
die beiden chinesischen allein.
Bei Elkos lohnt es sich unbedingt, in die Datenblätter zu gucken, bzw. gute Distributoren lassen die parametrische Suche über den ESR zu.
Merke: nicht jeder Elko, der als low ESR beworben wird, ist auch richtig gut. Faktor 3 bis 10 vom Besten zum Schlechtesten sind durchaus möglich.
Faktor 3 hatte ich sogar beim selben Hersteller zwischen 2 Baureihen.
Ich habe mich mit dieser Problematik auseinandergesetzt, weil ich eine getaktete Konstanstromquelle für Power LEDs mit 5A Ausgangsstrom aufgebaut habe. Die Elkos mit 90 Milliohm mochte ich nicht mehr anfassen, die mit 27 Milliohm wurden nur lauwarm.
Hilfreich kann es auch sein, mehrere Elkos kleinerer Kapazität parallelzuschalten. Die ESR Werte teilen sich durch die Anzahl der Elkos und die Oberfläche mehrerer kleiner Elkos ist größer, als die von einem einzigen Großen, was der Wärmeabfuhr zu Gute kommt.
@Mod
ist eure Lesenswert Bewertung noch seriös oder ist einfach nur unbegründete "Rache" von einigen Leuten?
Ich habe das Gefühl, egal was er hier schreibt, kriegt er erst eine MINUS, aber von wem???
Der TO hat nur seine Erfahrung berichtet, was ist denn daran für eine oder mehrere Leute so schlimm?
Schau mal bei YouTube an, seit langen gibt's keinen Daumenfinger nach unten mehr, ist's vlt. für euch ein Vorbild?
Ich habe das Gefühl, egal was er hier schreibt, kriegt er erst eine
MINUS, aber von wem???
Das deckt sich mit meinen Beobachtungen.
Es gibt auch Skripte fuer soziale Medien, die so etwas automatisiert unterstuetzen. Ob sowas hier angewendet wird, koennen wir ohne Zugriff auf die Zugriffs-Logs nicht feststellen.
Ich habe das Gefühl, egal was er hier schreibt, kriegt er erst eine
MINUS, aber von wem???
Das deckt sich mit meinen Beobachtungen.
Das wird daran liegen, dass er sich schon seit vielen Jahren in allen möglichen Foren unmöglich benommen hat, einschließlich hier. Er prahlt ja sogar mit seinen zahllosen Hausverboten, auch hier hatte man seine Accounts schon mehrfach gesperrt.
Unmöglich sind die fachlichen Beiträge nicht, aber für Personen mit dem notwendigen Kleingeld, beruflichen Erfahrungen, sowie Zugang zu höherwertigen Equippment, sind die geschaffenen Produkte sehr unvollkommen.
Hier hast Du Dich provozieren lassen und zu ein paar Sätzen verleiten lassen, die bei zu vielen als "unmöglich benommem" ankommen werden. Empfehle Dir einfach ein provozieren mit negativen Erlebnissen aus der Vergangenheit zu ignorieren, auch wenn es noch so in den Fingern juckt.
Demnächst muss ich aufs Dach an eine Solarzelle, ...
Ohne herunterzufallen. Das ist auch nicht unriskant, weil man dabei auch Hotspotschäden an Zellen verursachen kann, wenn es ungünstig läuft (Murphy's law).
Das wird daran liegen, dass er sich schon seit vielen Jahren in allen
möglichen Foren unmöglich benommen hat, einschließlich hier. Er prahlt
ja sogar mit seinen zahllosen Hausverboten, auch hier hatte man seine
Accounts schon mehrfach gesperrt.
Also doch "Personenbewertung", hat mit dem Thema nichts zu tun.
Aber Rache ist kein anständiges Mittel, zumindest hier im Forum .
Das wird daran liegen, dass er sich schon seit vielen Jahren in allen
möglichen Foren unmöglich benommen hat, einschließlich hier. Er prahlt
ja sogar mit seinen zahllosen Hausverboten, auch hier hatte man seine
Accounts schon mehrfach gesperrt.
Also doch "Personenbewertung", hat mit dem Thema nichts zu tun.
Aber Rache ist kein anständiges Mittel, zumindest hier im Forum .
Demnächst muss ich aufs Dach an eine Solarzelle,
da mein Labornetzteil nicht mehr als 6A bringt.
Da kommt man sich regelmäßig total verarscht vor.
Er: 20A DC/DC hat heiße Drossel und ich Wickel schnell was auf Kern XY
Ich: schau, mach so! Weil mit deinen wenigen Daten sollte das laut Datenblatt immer noch heiß sein. Aber sag Mal genauere Daten damit man das überhaupt abschätzen kann.
Er: nein, hab Kern und alles palletti...bin einfach super... Muss jetzt nur noch bei vollem Strom testen.
Ich: <resignierendes WTF>
Und das geht hier noch gesittet zu!
Der einzige Grund zu antworten ist schlicht anderen zu zeigen, dass das einfach sehr, sehr vieles Murks ist und man sowas aus vielen Gründen nicht nachmachen sollte.
Diese "geht bei mir am Tisch" Mentalität ist der wahre Grund warum Asien im Elektronik Bereich alle überholt hat. Die haben gelernt, dass Murks einfach nix bringt - bei uns wirst du in der Industrie für vermeintlich innovative/kreative/agile/... Lösungen gefeiert, die dann 2-3 Jahre später doch dann ersetzt werden müssen.
Das ist zumindest meine Berufserfahrung... sichert mir aber auch mein Einkommen, weil zum Fehlersuche dann die Murkser entweder schon garnicht mehr greifbar sind, oder unabkömmlich an einem anderen Projekt arbeiten.
Aber gut, wie dem auch sei... Schauen wir Mal was Darius vom Dach berichtet...
Übrigens: So 48V und 20-30A DIN-schienen Netzteile bekommt man regelmäßig für vernünftigs Geld auf eBay (ex Industrie Zeug von Delta/Siemens/...). Dazu noch so ein DPS5020, und du hättest eine gar nicht unüble testplattform... Bin selbst am überlegen ob ich für ein PC Projekt sowas mache um der openDps Projekt ( offene Firmware für diese DPS-dinger) eine einfache PV Kennlinie spendiere...
bei 50kHz würde ich dir noch eine Chance einräumen... aber 160kHz und
Vollast müsste das ding gewaltig "warm" werden.
Worüber soll ich da noch mit dir diskutieren?
Ich danke den Leuten, die mich auf Sendust
hingewiesen haben und mache einfach weiter.
Alle Fragen, die ich im Startbeitrag hatte,
sind beantwortet. Ich freue mich.
Genau. Und von deiner destruktiven Sorte gibt es hier leider einige.
Ich habe mir das für den von dir geposteten Kern grob mit den wenigen von dir gelieferten Zahlen durchgerechnet!
Was ist da destruktiv?
Mit meinen geratenen Parametern wirst du aller Wahrscheinlichkeit nach 60°C Oberflächentemp nicht schaffen... aber wer weiß, vielleicht sind deine 20A ja 20A-peak und du machst eigentlich nur 2Arms in einem Burst-Mode an einem alten 45W Panel... who knows...
Wir haben an anderer Stelle das Konzept x-mal
durchgekaut. Und dann kommt "aber wer weiß"
und lauter heiße Luft.
Wenn du dich outest, mache ich mir nochmal die
Mühe. Aber nicht für einen destruktiven Troll.
Jetzt kannst du den Thread mit deinen Kumpels
meinetwegen zuspammen. Ich nutze meine Lebenszeit
lieber für konstruktives.
Das Material wird verwendet bis 200kHz, wenn die Flanken zu sehr klingeln. D.h. die Überschwinger mit Vielfachen der Schaltfrequenz sollen gedämpft werden. Das läuft dann mehr auf eine Quick&Dirty-Lösung hinaus.
Eine andere Verwendung der Farbcodierung (Frequenzbereiche) hätte zum Beispiel uxcell.
Der TO ist etwas sprunghaft. Bei den vielen Forumsteilnehmern wird es auch zu schwierig wirklich alle Personen auseinanderzuhalten, wer hilft, scheinbar hilft oder draufhaut.
Diese "geht bei mir am Tisch" Mentalität ist der wahre Grund warum Asien
im Elektronik Bereich alle überholt hat.
Es kommt darauf an, wofür etwas gebaut wird. Wäre das ein Produkt, das verkauft werden soll, dann träfe das zu. Aus der Motivation von Technik und Verantwortung auf der Schiene der persönlichen Angriffe diese Bastelprojekte abzuwürgen, insbesondere deren Veröffentlichung, stellt kein gutes Benehmen dar.
Es ist etwas vergleichbar mit dem Projekt Jugend forscht eines anderen Thread hier im Forum. Auch wenn es nichts neues ist, ist es lobenswert wie fleißig diese so ein Projekt durchzogen im Vergleich zu der Masse. So ist es auch lobenswert, was der TO mit seinen Fähigkeiten und Ressourcen zusammenbaut.
Wer das Wertschätzen kann, ist auch in der Lage sachlich die Punkte zu nennen, welche Weiterentwicklungen unabdingbar notwendig wären, falls jemand davon etwas nachbauen wollte.
Wer das Wertschätzen kann, ist auch in der Lage sachlich die Punkte zu
nennen, welche Weiterentwicklungen unabdingbar notwendig wären, falls
jemand davon etwas nachbauen wollte.
Nebenbei sei angemerkt, das Du eines der Forumsmitglieder bist, die nicht persönlich werden und vorwiegend deeskalierend Beiträge setzt.
"Niemand" in dem Satzzusammenhang bedeutet aber, das alle im Forum immer so sachlich gewesen wären wie Du. Gehe daher davon aus, dass das etwas anders gemeint war.
