Hallo,
für meinen Eigenbaugeigerzähler benötige ich (da das Zählrohr wechselbar
sein soll) eine einstellbare Hochspannungsversorgung. Dies wollte ich
mit einem vom µC gesteuerten Sperrwandler realisieren .. oben zunächst
ein Schaltplanausschnitt.
Der Trafo ist ein Blitzgerätewandlertrafo den es lange bei Conrad gab
(aber jetzt ausverkauft ist):
http://www.conrad.de/ce/de/product/582263/UEBERTRAGER/?ref=reco
Eigentlich ist dieser als selbstschwingender Wandler gedacht, ich war
aber davon ausgegangen, das er sich auch fremdgesteuert verwenden lassen
müsste.
Um das Konzept ersteinmal zu testen, habe ich den Wandler mit 200kOhm
belastet und ein festes Tastverhältnis von 10% eingestellt. Damit
erhielt ich die angehängten Oszibilder:
Kanal 1: Steuersignal SWITCHER
Kanal 2: Drainspannung FET
Kanal 3: Strom durch Shunt 2.7 Ohm
Kanal 4: Ausgangsspannung vor Diode
Es verwundert mich nun, dass der Strom sofort in die Begrenzung geht
anstatt stetig anzusteigen, die Ausgangsspannung dennoch direkt abhängig
vom Tastverhältnis ist. Normalerweise ist die im Kern gespeicherte
Energie ja nur vom Strom durch die Spule abhängig. Noch mehr verwundert
mich die Drainspannung, sie sollte normalerweise direkt auf Null gehen,
aber sie fällt langsam ab.
Das heisst, die Primärwickung bekommt einen Konstantstrom und baut damit
eine stetig ansteigende Spannung auf .. also kapazitives Verhalten.
Hat jemand Ideen zur Ursache und wie ich das behandle?
Gruß,
Christian
Ich weiss das T3 eine Strombegrenzung ist, schließlich hab ich ihn dazu
designt ;) ..
Die Anstiegszeit von 0 auf 250mA bei 12V Spannung ist übrigens ~100ns,
das entspricht einer Induktivität von:
U = L * di/dt
L = U / (di/dt)
L = 12V / (250mA/100ns) = 4.8 µH
Im Datenblatt sind zwar 1.3 µH angegeben, aber das kann bei 15 kHz
Schaltfrequenz im selbstschwingenden Betreib einfach nicht stimmen.
Auch erkennt man ein Übersetzungsverhältnis von (700V / 12V) = 58 was
zwingend ein Induktivitätsverhältnis von 58^2 = 3364 bedeutet. Also bei
den 3.3H Sekundärinduktivität, die bei der großen Anzahl von Windungen
auf einem Kern glaubwürdig sind .. ~1 mH. Daher gehe ich von einem
Druckfehler aus.
Gruß,
Christian
Wenn die Wicklungen so gepolt sind, wie die Schaltung vermuten lässt,
ist das ein Flusswandler, ergo wird der Ladekondensator in der Leitphase
aufgeladen, nur so eine Vermutung.
mfG ingo
Wirf mal einen Blick auf die Schaltdiode. In der Phase, nachdem sich die
Induktivität über die Sekundärseite abmagnetisiert hat, sollte an der
Sekundärspule keine Spannung mehr anliegen (die Diode sollte sperren).
Du hast aber gute 200V anliegen. Also entweder ist das Ding im
Continuous-Mode und verhält sich eigenartig, oder die Diode hat eine
Macke und spert nicht sauber. Das würde das kapazitive Verhalten
erklären, da Du dann voll auf die Ausgangs-Kapazitäten schaltest.
Miss doch bitte mal den Strom durch die Sekundärspule und die Spannung
an der Diode.
@Ingo
Ich dachte zuerst auch, dass die Sekundärseite verpolt ist. Da die
Sekundärspannung aber negativ wird, wenn der FET einschaltet, ist sie
richtig gepolt.
Daniel
ERGÄNZUNG:
Ich habe soeben mal den Trafo mit meiner Messbrücke vermessen.
Primär: 1.3 mH
Sekundär: 4.1 H
Wenn ich es richtig sehe, muss also irgendetwas (transformiert) parallel
zur Primärinduktivität liegen, nur was?
Gruß,
Christian
So, weil es ohne großen Umbau ging hab ich mal die Spannung am Lade-C
oszillographiert mit AC-Kopplung (Kanal 4). Ev. hilft das etwas weiter.
Gruß,
Christian
Julian Baugatz schrieb:> Wie sieht denn die Spannung am Gate auS?
Etwas kleiner als die Steuerspannung wegen der Strombegrenzung, aber
ebenfalls rechteckig.
Gruß,
Christian
Ich will ja nicht hartnäckig wirken, aber dein mosfet schaltet nicht
voll durch, weil die Strombegrenzung voll anspricht. Du hast auch kein
Vorwiderstand an der Basis von T3, sodass dieser sofort "hart" schaltet.
Dadurch geht deine Drainspannung auch nicht auf 0, bzw. 2,7*I.
Das ist mir klar und das gehört so. Bei der Primärinduktivität von 1.3
mH sollte der Strom in den 6 µs auch nur auf 55 mA steigen, daher ist
die Begrenzung dann irrelevant.
Gruß,
Christian
Daniel R. schrieb:> Wo bleibt die Sekundärstrommessung und die Diodenspannung?
Als ob das so einfach und mal eben ginge auf ner gefertigten Platine ..
insbesondere wenn ich die Sekundärseitige Masseleitung nicht auftrennen
kann und eine Differenzmessung auch nicht gerade unproblematisch ist.
Gruß,
Christian
>>Als ob das so einfach und mal eben ginge auf ner gefertigten Platine ..
Was ist denn das für ein Ton? Du willst was von uns, nicht anders herum.
Wenigstens die Diodenspannung wirst Du wohl messen können.
Daniel R. schrieb:>>>Als ob das so einfach und mal eben ginge auf ner gefertigten Platine ..>> Was ist denn das für ein Ton? Du willst was von uns, nicht anders herum.>> Wenigstens die Diodenspannung wirst Du wohl messen können.
Naja, dein "Wo bleibt" war auch nicht viel besser...
Im übrigen bin ich etwas weiter, offenbar hat der Trafo eine
Eigenresonanz um 10 kHz herum, was dann auch erklärt das er sich
oberhalb dieser kapazitiv verhält.. jetzt muss ich sehen ob ich das Teil
nicht trotzdem sinnvoll ansteuern kann.
Gruß,
Christian
Ich habe das Problem jetzt relativ eingekreist, scheinbar wegen der
kleinen Bauweise und dem hohen Übersetzungsverhältnis hat die
Sekundärspule eine niedrige Eigenresonanz um 12 kHz herum .. wegen des
recht hohen Innenwiderstands beträgt die Güte unbelastet nur 2-3 und
fällt bei Belastung weiter.
Daher verhält sich das ganze Teil wie ein gedämpfter Parallelkreis und
da die 15kHz Schaltfrequenz über der Resonanzfrequenz liegt -> R+C
parallel.
Momentan betriebe ich es mit 8 kHz Takt, das geht so irgendwie aber der
FET geht trotz allem sofort in die Strombegrenzung und der Wirkungsgrad
ist unter aller Sau.
Eine größere Schaltungsänderung möchte ich vermeiden, da ich im
Vertrauen auf meine Fähigkeiten und um den Rabatt zu nutzen gleich 5
Platinen habe fertigen lassen, eine Idee wäre ein Umbau auf
Durchflusswandler, das ginge noch relativ problemlos.
Ich hab noch ein Bild angehängt, bei dem die Eigenresonanz sehr deutlich
zu erkennen ist, hier ist einfach die Schaltfrequenz deutlich
verringert. Ich weiss allerdings die Kanalzuordnungen nicht mehr ganz..
Kanal 1 müsste der Strom am Messhunt gewesen sein, Kanal 3 ist die
Spannung an der Sekundärwicklung und Kanal 4 die Spannung am
Ladekondensator.
@Daniel_R: Zu deiner Diodenstrommessung .. ev. habe ich etwas
überreagiert, allerdings war dein "Wo bleibt" doch etwas in die Richtung
"Beweg deinen A**** du ..." und ich kam gerade vom Mittagessen.
Zumindest in diesem Beitrag [
Beitrag "Re: Sperrwandler, Primärspule verhält sich kapazitiv?" ] ist zu erkennen,
das der Ladekondensator während der Sperrphase geladen wird.
Gruß,
Christian
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