Ich habe noch eine konkrete Frage zur Topologie, Bauteilauswahl und theoretischen maximalen Wirkungsgrad: Ich brauche auch einen Wandler von "12V" (9-16V) auf "12V" (12-14.8V einstellbar) mit 15A bei 13.8A Ausgangsspannung: Genau dieses Teil gibt es schon so zu kaufen, aber leider mit recht schlechtem Wirkungsgrad (87% Peak) und einigen anderen Problemchen (Bauform, Verfügbarkeit, Zuverlässigkeit, Hitze). Als Topologie wird in dem Bereich häufig ein Active Clamp Forward empfohlen, selten auch mal ein Push-Pull oder gleich der Halbbrückenwandler, der Vollbrückenwandler erst deutlich über dieser Leistungsklasse. Zum Start mal eine grundsätzliche Frage: Mit welchem IC und welcher Art von Übertrager würde ich den besten Wirkungsgrad erreichen? Sind 95% bei Vollast möglich, wenn die Kosten nur eine recht untergeordnete Rolle spielen? Und dann die Frage, wie sich der benötigte Übertrager berechnen lässt. Beim Wicklungsverhältnis sollte bei einem maximalen tastverhältnis von 80% (Active Clamp Forward) 1:2 funktionieren.
Du solltest zunächst kleinere Brötchen backen.
Du solltest zunächst kleinere Brötchen backen.
Hahaha! Passt mal wieder. Du fast das in Worte, was ich denke.
(..) Ich brauche auch einen Wandler von "12V" (9-16V) auf "12V" (12-14.8V einstellbar) mit 15A bei 13.8A Ausgangsspannung:
13,8V Ausgangsspannung sollte es wohl heißen. Wird ein Akku geladen?
Genau dieses Teil gibt es schon so zu kaufen, aber leider mit recht schlechtem Wirkungsgrad (87% Peak)
87% sind jetzt nicht so schlecht.
und einigen anderen Problemchen (Bauform, Verfügbarkeit,
Ok, aber
Zuverlässigkeit, Hitze).
Woher weißt Du das, vor allem das mit der Zuverlässigkeit?
Rechne mal aus was Dein Wandler bei 9V Ue und 13,8V Ua bei 15A Last am Eingang an Strom aufnimmt, selbst bei 90% Wirkungsgrad.
Wandler von "12V" (9-16V) auf "12V" (12-14.8V einstellbar) mit 15A bei 13.8A Ausgangsspannung
Üblich ist dabei wohl ein buck-boost wie TPS552882RPMR
Der schafft aber deine 15A nicht, weil nur der Schalttransistor 16A aushält, von 9 auf 14.8V kommen eher nur 8A raus.
Aber er schafft deinen Wirkungsgrad und deine Spannungslevel.
Geht also, wenn man FAE ist.
Will man billig bauen, nimmt man einzelne MOSFETs, da findet man viele bis 100A
Will man es einfach haben, einen IC für weniger Strom und davon genügend parallel.
Edit: hab übersehen dass du isoliert haben wolltest. Forward ist da schon ok. Ich würde SG3525 nehmen. Wobei aktive Gleichrichter helfen den Wirkungsgrad zu erreichen.
aber leider mit recht schlechtem Wirkungsgrad (87% Peak) 87% sind jetzt nicht so schlecht.
Das dachte ich mir auch, das muss man bei 12V erstmal besser machen.
Wenn man da wirklich dran möchte: Der Löwenanteil der Verluste entsteht bei geringen Spannungen und hohen Strömen in der Freilaufdiode an der Speicherdrossel. Um die zu eliminieren braucht man eine Sychrongleichrichtung, bzw. es gibt heute Steuerschaltkreise für eine aktive Gleichrichtung.
Von 12V auf 12V ist etwas nervig zu bauen, vor allem gleich mit 15A Leistung, da braucht man schon einen transformatorisch arbeitenden Wandler, der von seiner Eingangsspannung sowohl nach oben als auch nach unten wandeln kann.
aber leider mit recht schlechtem Wirkungsgrad (87% Peak)
Jemand der solche Fragen stellt wie du hat keine Chance besser zu werden. Ich sag mal so pauschal, jedes Prozent ueber 90% braucht ein Jahr berufserfahrung. :-D
Aber fang ruhig an, auch wir mussten mal anfangen! Wenn du aber bei solchen Stroemen zum Einstieg bleiben willst besorg dir als erstes mal eine Schutzbrille.
Vanye
Ich sag mal so pauschal, jedes Prozent ueber 90% braucht ein Jahr berufserfahrung. :-D
Und jedes Prozent über 100% braucht ein Wunder...
Vanye R. schrieb:
Ich sag mal so pauschal, jedes Prozent ueber 90% braucht ein Jahr berufserfahrung. :-D
Und jedes Prozent über 100% braucht ein Wunder...
Dann wäre das Energieproblem aber gelöst..
Ungeregelter Gegentaktwandler zur Trennung mit aktiver Gleichrichtung (IC+FETs), z.B. TEA1795. Dahinter ein synchroner Stepdown, z.B. MAX15046. Von Maxim gibt es ein Tool zur Berechnung.
So etwas in der Art habe ich mal als LLC-Halbbrückenwandler realisiert. Allerdings ist der zirkulierende Primärstrom beträchlich und erfordert fette FolienResonanzKondensatoren, was viel Platz braucht und deutlich ins Geld geht. In Verbindung mit Synchrongleichrichtung ist die 90% Marke zu reißen.
Transistor und Diode haben fast 1V Verlust, bei 12 Volt sind das schon 8%. Also sei mit 87% zufrieden. Galvanische Trennung und sowohl Step down und Step up kosten eben Performance.
Genau dieses Teil gibt es schon so zu kaufen, aber leider mit recht schlechtem Wirkungsgrad (87% Peak)
Das ist doch gut. Du willst es ohne Erfahrung besser (also sehr gut) machen. Finde den Fehler.
Transistor und Diode haben fast 1V Verlust, bei 12 Volt sind das schon 8%.
Daher nimmt man für beides MOSFETs, schön überdimensioniert mit um die 1mΩ On-Widerstand. Natürlich muß man auch die Leiterzüge entsprechend niederohmig ausführen.
Mit ein paar kleinen Abstrichen gibts das fertig mit 90% Wirkungsgrad: Traco TEP200 WIR zB. Schafft bei 12V in aber nur 13A aus bei 13,8V.
Und ja, 20W Wärme wollen weggekühlt werden.
Mit ein paar kleinen Abstrichen gibts das fertig mit 90% Wirkungsgrad:
Und wenn man dem TO dann eine Lösung mit 95% Wirkungsgrad anbieten würde, wär sie ihm garantiert zu teuer.
Ungeregelter Gegentaktwandler ...
Sowas habe ich mal für 24V/100W und 20kV Isolation aufgebaut. Es sind keine Kühlkörper nötig, die Platinen reichen aus. Den Primärtakt macht ein UCC2808-1. Anbei die Simulation des Stepdown. Für die Bauteile wurden ähnliche Typen bei Mouser rausgesucht. Es lief alles out of the box.
Der Vorteil von getrennter Isolation und Regelung ist, daß keine Rückführung nötig ist. Auch ist Unterlast kein Problem (kein lückender Betrieb oder Fiepen).
Ich nehme gerne ungeregelte Gegentaktwandler, die sind so herrlich unkompliziert und gut zu skalieren.
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