Hallo Leute, möchte eine Halbbrücke zur Spannungshalbierung aufbauen
(z.B. von 24 auf 12V). Angenommen sind also 50% Tastverhältnis.
Jetzt stellt sich mir gerade die Frage, wie die Eingangs-Kondensatoren
am besten zu verschalten sind. Im Bild mal die beiden Möglichkeiten.
Da die Ströme hoch sein sollen, aber die Elkos/Kerkos so klein wie
möglich, stellt sich die grundsätzliche Frage nach dem idealeren
Anschluss des Eingangs-Elkos.
Während der Ausgangs-Elko ja nur noch den Stromripple der Drossel
glätten muss, schwankt der Strom am Eingangs-Elko zwischen 0 und 100%.
Könnte dieser Kondensator kleiner ausfallen, wenn er wie im Bild 1
angeschlossen wird? Üblich ist das ja, aber wo läge der Vorteil?
Bitte beachten: es soll keine Quasi-Vollbrücke werden, die Spule ist
also keine Primärwicklung, sondern nur eine Speicherdrossel.
Bitte keine Fragen zu weiteren Daten, es ist alles Nötige gesagt.
Vielen Dank für sachliche und freundliche Infos.
Das zwingt mich einfach nachzuhaken: im Schaltplan sehe ich keine
Drossel, keinen Transformator und nicht einmal eine Spule – wenn man von
der parasitären Induktivität von Leitungen und einem Widerstand absieht.
(Das Zick-Zack-Symbol ist die amerikanische Variante eines hptsl.
ohmschen Widerstandes.)
Eine Spannungshalbierung sehe ich da auch nicht, schon gar nicht mit
einer Halbbrücke, das wäre auch 'ne dufte Sache, auf die Ingenieure
schon im Röhrenzeitalter hätten kommen können – so es halbierte Früchte
trüge.
Alles was ich aus dem Schaltplan schließen kann ist die
Ladungsspeicherung in die Gatekapazität von Feldeffekttransistoren (und
die netten Hütchen auf der ganz linken Seite sind mit viel Fantasie in
solche uminterpretiert). Es gibt keine Versorgungsspannungen, keinen
technischen Massebezug (wohl aber einen textuellen) und es wird niemals
einer der beiden Kondensatoren irgendeine Form von nennenswerter Ladung
im Bereich von starken Strömen aufweisen, selbst nicht mit
Vakuumenergie.
Ich schlage vor, zwei Autobatterien mit >36Ah in Reihe zu schalten und
an die beiden offenen Enden einen Schraubenschlüssel zu halten. Das gibt
kurzzeitig sehr viel Strom, Wärme und Lichteinwirkung. Gleichzeitig
spart es Feldeffekttransistoren, Widerstände und Kondensatoren. Der
mahnende Hinweis, falls der Leitungsquerschnitt unter 10mm² liegt:
geschmolzenes Kupfer ist kein Spielzeug.
Panzerwaschanlage Spandau schrieb:> Bitte keine Fragen zu weiteren Daten, es ist alles Nötige gesagt.
Es tut mir leid dir mitteilen zu müssen, daß Du damit deutlich gemacht
hast daß das nichts wird. Das Konzept ist an unzähligen Stellen völliger
Mist und dabei hat Boris nur zart an der Oberfläche gekratzt. Kein
Eingang, kein Ausgang, keine Regelung, kein Rückführung, keine Last,
eine Draossel kein gar nichts und dazu der Satz "Es ist alles nötige
gesagt". Das mach Klar daß in keinster Weise eine Wissensgrundlage
besteht und zugleich eine ablehnende Haltung sich damit eingehend zu
beschäftigen besteht.
Panzerwaschanlage Spandau schrieb:> möchte eine Halbbrücke zur Spannungshalbierung aufbauen
Das wirst Du so nicht erreichen. Du kannst mit zwei identischen
Widerständen in Reihe einen Spannungsteiler bauen. Damit hättest Du eine
Spannungshalbierung. Das wird Dir aber kaum was nützen, da ich vermute
daß Du die Spannungsquelle auch belasten willst. In dem Augenlick ist es
nicht mehr die halbe Spannung. Du suchst vermutlich einen
DC-DC-Spannungswandler. Aber wir sollen Dich ja nicht fragen bzw. nicht
erfahren was Du damit versorgen willst bzw. was Du überhaupt willst...
So wie sind sind erfüllen beide Schaltpläne keinerlei Funktion. Die
Schaltungen sind völlig nutzlos. Da ist es sinnlos zu sagen welche
besser wäre.
Ein paar Dinge kann man aber allgemein sagen:
Für die Reihenschaltung zweier Kondensatoren gegenüber eines einzelnen
Kondensators braucht man im Idealfall nur die halbe Spannugsfestigkeit
aber die die doppelte Kapazität um auf das selbe Ergebnis zu kommen.
Alerdings gibt es keine idealen Bauteile.
Die zweite Schaltung hat 3 Kondensatoren, die erste hat 2 Kondensatoren.
Die Frequenz wäre auch eine sehr wichtige Größe.
Panzerwaschanlage Spandau schrieb:> Bitte keine Fragen zu weiteren Daten, es ist alles Nötige gesagt.
Dann kannst Du ja mit LTSpice simulieren.
mfg klaus
Also Leute, ihr macht euch mal wieder lächerlich. Kenne es ja bereits,
aber so eindeutig war es lange nicht. Gibt es auch konstruktive Hinweise
zu dieser recht einfachen Thematik?
Mal angemerkt: die Schaltung existiert längst, und sie hat sogar bessere
Daten als alles was Ihr diesbezüglich je auch nur gesehen habt,
geschweige denn konstruiert!
Sie ist in Variante 2 aufgebaut, nur kam mir nun die Idee, die nötige
Eingangskapazität durch Variante 1 verringern zu können.
Und damit ihr ein wenig staunen(weiter nörgeln) könnt, anbei mal ein
Bild. Das Teil hat 120A Ausgangsstrom auf der low-side, natürlich keine
Regelung, und natürlich wird die Spannung trotzdem bei jedem Strom
sauber halbiert/verdoppelt. Warum das so ist, entnehmt ihr bitte
fachkundigen Quellen oder eigenen Experimenten.
Erlaube mir mal kurz zusammenzufassen, womit ihr bisher zum Thema
richtig liegt, bzw. meine Frage beantwortet habt:
zwiebel schrieb:> Hallo, bei eBay gibts billige DC-Wandler von den Chinesen das ist das> richtige.
Verstehe, die Rede ist von den Teilen, die als Nennstrom den maximalen
Pulsstrom des Transistors meinen?? Werde gleich mal ne Familienpackung
ordern...;-)
?? In deinen Zeichnungen sind nur Lastwiderstände eingezeichnet, aber
keine Induktivität. Oder ist die Induktivität in Wahrheit die Last?
Variante 1 ist eine Möglichkeit, die häufiger bei Netzteilen in
Halbbrückenschaltung verwendet wird.
Nein, der Schaltplan hat einfach nicht viel mit dem abgebildeten Objekt
gemeinsam. Das abgebildete Objekt hat eine Spule und sogar Anschlüsse.
Der Schaltplan verfügt mit etwas gutem Willen allenfalls über Anschlüse
für die Gates. Das Teil im Schaltplan hat also keine Funktion. Man kann
bestenfalls vermuten oder unterstellen wo die Versorgung/Quelle
Angeschlossn wird und wo ein Verbraucher dran soll.
Das kommt dabei raus wenn man keinen brauchbaren Schaltplan und keine
präzise Frage stellt und dann auch noch Rückfragen untersagt. Man weis
ja noch nicht einmal was
Panzerwaschanlage Spandau schrieb:> , aber die Elkos/Kerkos so klein wie> möglich, stellt sich die grundsätzliche Frage
bedeuten soll. In welchem Sinne soll es denn klein sein? Sollen die
einzelnen Kondensatoren von der Bauform klein sein, sollen die
Kondensatorengruppen klein sein oder wenig Platinenfläche belegen. Soll
die Kapazität klein sein? Welche Spannung? Die ist nur Beispielhaft
erwähnt aber kein Limit festgelegt. Bei höheren Spannungen nimmt man
ohnehin oft Reihenschaltungen, weil Kondensatoren hoher
Spannugsfestigkeit irgendwann teuer werden. Und und und
Was man beantworten konnte habe ich beantwortet. Die Frage ist und war
einfach zu unklar.
Panzerwaschanlage Spandau schrieb:> Und damit ihr ein wenig staunen(weiter nörgeln) könnt, anbei mal ein> Bild. Das Teil hat 120A Ausgangsstrom auf der low-side, natürlich keine> Regelung, und natürlich wird die Spannung trotzdem bei jedem Strom> sauber halbiert/verdoppelt. Warum das so ist, entnehmt ihr bitte> fachkundigen Quellen oder eigenen Experimenten.
Da Frage ich mich wo die Transistoren/Fets sind die diesen Strom
schalten können. Natürlich kann man mit solch einfachen Aufbauten auch
eine Spanungshalbierung ohne Regelung erreichen. Es ist nur die Frage
was man unter "sauber" versteht, was da sonst noch dran kommt als Last
und wie konstant die Rahmenbedingungen sind (Versorgungsspannung stabil,
Last konstant...) Den Meisten die hier geantwortet haben ist das "Warum"
bekannt und wissen daher um die nötigen Rahmenedingugen damit das auch
hinkommt. Aber ob die gegeben sind konnte oder durfte man ja nicht
wissen.
Wir konnten ja nicht ahnen daß der unvollständige und in der Urform
vorgestellte völlig nutzlose Schaltplan von einem Fachkundigen stammt.
Das ist einfach nur ein Kreis mit zwei Fets ohne Funktion, da nirgends
ein bezugspotental für die Ansteuerung vorhanden ist. Der Schaltplan hat
nicht einmal eine Masse. Wenn du die genannen Fehler in dem Schaltplan
nicht siehst ist Dir auch nicht zu helfen.
Und dann auch schon im Eingangsurteil, ähm... Post, zu schreiben alles
sei gesagt und man darf nur die Lösung präsentieren....
Nebenei:
Das war konstruktive Kritik von Anfang an. Schaltplan komplettieren
damit Sinn und Absicht erkennbar ist. Aus dem Schaltplan ist keine
Funktion abzuleiten. Frage präzisieren und Gegenfragen zulassen damit
man auch in die gleiche Richtung denken kann. Dann kann man eine passede
Antwort liefern. Vorher kann nichts Passendes kommen.
Ich würde mal sagen was auf dem Foto zusehen ist,
ist einfach nur ein Tiefpass, wobei C1 und C2
aus vielen Parallel geschalteten Kondensatoren
bestehen, da wird nichts halbiert oder vedoppelt.
Da ist noch ein kleines IC zusehen, da vermute ich
mal, das macht eine Strom oder Spannungsmessung.
R2_10k schrieb:>>Da ist noch ein kleines IC zusehen> Das wird die H-Brücke sein.
Irgendwie stellt ihr euch gerade schon etwas kindisch an.
Auch wenn die Schaltung ziemlich unglücklich beschrieben war, versteht
doch vermutlich jeder was gemeint ist. Die Transistoren sind irgendwo
auf der Platinenunterseite und das IC ist vermutlich ein Gate-Treiber.
Zurück zur Ausgangsfrage:
Panzerwaschanlage Spandau schrieb:> Während der Ausgangs-Elko ja nur noch den Stromripple der Drossel> glätten muss, schwankt der Strom am Eingangs-Elko zwischen 0 und 100%.> Könnte dieser Kondensator kleiner ausfallen, wenn er wie im Bild 1> angeschlossen wird? Üblich ist das ja, aber wo läge der Vorteil?
Im Prinzip ist es egal, wie man die Elkos verschaltet. Im ersten Fall
hat der obere Elko nur 12V, dafür den doppelten Ripple-Strom. Vom
Volumen her sollte sich das nicht viel schenken.
Ich würde aber auch eher die zweite Variante nehmen.
Johannes E. schrieb:> Auch wenn die Schaltung ziemlich unglücklich beschrieben war, versteht> doch vermutlich jeder was gemeint ist.
Nein, die Topologie ist völig unklar. Niemand weiß wo Versorgung und
Ausgang liegen etc. Ich hätte hinter Schaltung 2 einen unglücklich
gezeichneten synchronen Buck-converter vermutet, bzw. nur seine
Leistungsstufe. Aber man kann es nur raten.
Dann jedoch geht nur Variante 2, weil das Ding einen Ausgangskodensator
braucht damit es "glatt" wird. In der ersten Variante existiert der
nicht.
Carsten R. schrieb:> Nein, die Topologie ist völig unklar. Niemand weiß wo Versorgung und> Ausgang liegen etc. Ich hätte hinter Schaltung 2 einen unglücklich> gezeichneten synchronen Buck-converter vermutet, bzw. nur seine> Leistungsstufe. Aber man kann es nur raten.
Der Eingang ist mit "E" beschriftet, der Ausgang mit "A"; das sind
durchaus übliche Abkürzungen. Dass sich hinter dem Widerstandssymbol
eine Induktivität verbirgt, haben wir mittlerweile auch herausgefunden.
Carsten R. schrieb:> Ich hätte hinter Schaltung 2 einen unglücklich> gezeichneten synchronen Buck-converter vermutet, bzw. nur seine> Leistungsstufe. Aber man kann es nur raten.
Es gibt zwei Mosfets die mit 50% Duty-Cycle abwechselnd einschalten,
dadurch erhält man links in der Brücke abwechslend 24V und 0V, also 12V
im Mittel. Das wird durch den Tiefpass aus Speicherdrossel und
Ausgangselko geglättet.
In der linken Zeichnung muss der Ausgangs-Elko auch noch den
Eingangs-Ripple bewältigen, die Elkos sind für den Ripple-Strom in Reihe
geschaltet. Dadurch braucht der Eingangs-Elko nur die halbe
Spannungsfestigkeit, der Ausgangselko muss aber einen höheren Strom
aushalten.
Vom Prinzip her haben aber beide Schaltungen die gleiche Funktion.
Johannes E. schrieb:> Der Eingang ist mit "E" beschriftet, der Ausgang mit "A"; das sind> durchaus übliche Abkürzungen. Dass sich hinter dem Widerstandssymbol> eine Induktivität verbirgt, haben wir mittlerweile auch herausgefunden.
Ich bin schwer beeindruckt, Johannes! ;-)
Nur Carsten wird sich wohl weiter auf meinen schnell gezeichneten
Schaltplan einschiessen, obwohl hier jede Putzkraft beide Pläne
versteht. Da kann man dann gewöhnlich nichts machen.
Oder anders gesagt: wer meinen Eingangs-Post incl. Bild tatsächlich
nicht versteht, der kann bei der eigentlichen Frage ganz sicher auch
nicht helfen, vielen Dank.
Johannes E. schrieb:> In der linken Zeichnung muss der Ausgangs-Elko auch noch den> Eingangs-Ripple bewältigen
Sicher? Während der untere Elko geladen wird, bricht die Spannung über
dem oberen Elko ein. Das dürfte für den unteren Kondensator eher eine
Entlastung sein, weil beide Elkos so ja auch ein kapazitiver
Spannungsteiler sind. Aber der untere Elko ist sowieso nicht der
Knackpunkt, der hat kaum Ripple zu verkraften. Die Frage geht einzig und
allein in Richtung des oberen Elkos, und ob man sich (bei gleichen
Rahmenbedingungen) bei Zeichnung 1 ein paar Elkos/Kerkos sparen kann.
Panzerwaschanlage Spandau schrieb:> Sicher? Während der untere Elko geladen wird, bricht die Spannung über> dem oberen Elko ein.
Es hängt natürlich von der Auslegung der Speicherdrossel ab.
In der Speicherdrossel hat man einen stetigen, dreieckförmigen
Stromverlauf, der Ripple ist überlicherweise deutlich kleiner als der
mittlere Strom.
Als grobe Näherung kann man erst mal den Strom in der Speicherdrossel
als konstant annehmen.
Rechenbeispiel:
Eingangsstrom 50A bei 24V
Ausgangsstrom 100A bei 12V
Wenn der Highside-Mosfet leitet, fließen 100 A durch den oberen Mosfet,
50 A davon kommen vom Eingang und 50 A vom oberen Elko.
In der Drossel fließen 100 A, so wie auch an der Last, also müssen die
50A vom oberen Elko auch durch den unteren Elko fließen.
Wenn der Lowside-Mosfet leitet, fließen 100 A durch den unteren Mosfet
und nichts durch den oberen Mosfet. Der obere und der untere Elko werden
mit 50A geladen.
Man hat also näherungsweise den gleichen Ripplestrom in beiden Elkos.
Der Ripple-Strom in der Speicherdrossel verteilt sich zu je 50% auf die
beiden Elkos, ist in der Amplitude wesentlich geringer und deshalb
gegenüber dem Ripple in den Transistoren vernachlässigbar.
Der Vorteil der linken Variante ist, dass man zwei gleiche Elkos
einsetzen kann, weil beide die gleiche Spannung und den gleichen
Ripplestrom haben.
In der rechten Variante fließt der Ripple-Strom mit +/- 50A nur durch
den Eingangs-Elko, dafür braucht man hier einen Elko mit doppelter
Spannungsfestigkeit.
Der Ausgangselko sieht nur noch den Ripple aus der Speicherdrossel, kann
also deutlich kleiner dimensioniert werden wie in der linken Variante.
Klaus Ra. schrieb:> R2_10k schrieb:>>>Da ist noch ein kleines IC zusehen>> Das wird die H-Brücke sein.>> Also wir sollen wieder einmal die Glaskugel bemühen.
Wie wär´s, wenn ihr euch statt die Glaskugel zu befragen mal mit etwas
Wissen zum Thema bewaffnen würdet? Es scheint durchaus angebracht.
Welche H-Brücke?? In dem SO-8?? Das ist doch wohl ein Scherz!
Ich wollte hier was ziemlich Generelles und Simples zu nem Eingangs-Elko
eines Schaltreglers wissen, keine Vorlage zum Abkupfern liefern.
Johannes E. schrieb:> Im Prinzip ist es egal, wie man die Elkos verschaltet. Im ersten Fall> hat der obere Elko nur 12V, dafür den doppelten Ripple-Strom.
Warum sollte der Elko dabei den doppelten Ripplestrom tragen müssen?
Hier auf der high-side wechselt der Strom bei beiden Betriebsarten (und
maximaler Last) immer zwischen null und 120A. Der entscheidende Vorteil
liegt wohl eher darin, daß der obere Elko nur noch 12V verkraften muss.
Johannes E. schrieb:> Die Transistoren sind irgendwo> auf der Platinenunterseite und das IC ist vermutlich ein Gate-Treiber.
Natürlich. Unter der Platine ist ein 10mm Alu-Profil, auf dem sind die
Mosfets verschraubt.
Johannes E. schrieb:> Wenn der Highside-Mosfet leitet, fließen 100 A durch den oberen Mosfet,> 50 A davon kommen vom Eingang und 50 A vom oberen Elko.
Das kann man so nicht sagen, nur schätzen. Das Verhältnis des Stroms aus
der Spannungsquelle und des Stroms aus dem Elko ist von vielen Faktoren
abhängig. Ich rechne stets so, daß der Elko den gesamten Strom tragen
muss, bzw. genug Energie zwischenspeichern muss, um einen vollen Puls
auch allein liefern zu können.
Johannes E. schrieb:> Wenn der Lowside-Mosfet leitet, fließen 100 A durch den unteren Mosfet> und nichts durch den oberen Mosfet. Der obere und der untere Elko werden> mit 50A geladen.
Das ist so die übliche Betrachtung einer quasi-Vollbrücke. Hier ist es
aber eine Speicherdrossel, und die Last liegt über dem unteren Elko.
Die Speicherdrossel kann auch NIE beide Elkos gleichzeitig laden, ist
spannungsmäßig unmöglich.
Johannes E. schrieb:> Man hat also näherungsweise den gleichen Ripplestrom in beiden Elkos.
Nee, recht sicher nicht.
Bei einer Reihenschaltung von zwei gleichgroßen Kondensatoren
halbiert sich die Kapazität. Zum Beispiel:
In Bild1 sieht die Batterie einen Stützkondensator von 1000µF,
in Bild2 nur 500µF, damit die Batterie wieder 1000µF sieht,
muß man dann nochmal 500µF dazuschalten, siehe Bild3.
Also man spart mit einer Reihenschaltung nichts.
Eine Reihenschaltung ist nur Sinnvoll, wenn die
Spannungsfestigkeit der Kondensatoren nicht ausreicht.
Panzerwaschanlage Spandau schrieb:> Ich rechne stets so, daß der Elko den gesamten Strom tragen> muss, bzw. genug Energie zwischenspeichern muss, um einen vollen Puls> auch allein liefern zu können.
Das sind zwei verschiedene Dinge. Der worst-case für den Ripple-Strom im
Elko ist, dass am Eingang ein reiner DC-Strom fließt (in diesem Beispiel
konstant 50A). Wenn durch den Transistor 100A fließen, müssen die
anderen 50A vom Elko kommen. Wenn der Transistor abschaltet, fließen die
50A am Eingang weiter und der Elko wird mit 50A geladen.
Die im Elko gespeicherte Energie ist natürlich wesentlich größer, weil
der sich ja während eines Pulses nur sehr wenig entladen soll.
Kurzzeitig kann sich dadurch der Ripple in den Elkos auch mal verändern
(z.B. bei Laständerungen); bei konstanter Last kann man den Ripple in
den Elkos aber schon so berechnen.
> Das ist so die übliche Betrachtung einer quasi-Vollbrücke. Hier ist es> aber eine Speicherdrossel, und die Last liegt über dem unteren Elko.> Die Speicherdrossel kann auch NIE beide Elkos gleichzeitig laden, ist> spannungsmäßig unmöglich.
Nicht die Speicherdrossel lädt die Elkos, sonder die
Spannungsversorgung. Wenn man annimmt, dass am Eingang ein reiner
DC-Strom mit 50 A fließt, dann ist das auch der Ladestrom für die Elkos,
während der High-Side Transistor aus ist.
Mit der Last hat das auch nichts zu tun, weil der Last-Strom ungefähr
gleich dem Strom in der Speicherdrossel ist.
Wenn man in der Speicherdrossel einen Ripple-Strom hat (dreieckförmig),
dann ist der Lade-/Entlade-Strom in den Elkos nicht mehr rechteckig,
sondern die Überlagerung aus Rechteck und Dreieck; der Effektivwert wird
also noch etwas größer.
Rechenbeispiel:
Ripple ist 40A Spitze-Spitze, also zwischen 80 und 120 A.
Im Einschaltzeitpunkt des oberen Transistors ist der Drosselstrom 80A.
Wenn am Eingang 50A fließen, liefert der obere Elko 30A und der untere
Elko 70. Wenn der Drosselstrom auf 120A steigt, steigt der Strom im
oberen Elko auf 70A und der Strom im unteren Elko sinkt von 70 A auf 30
A.
Also fließt auch dann in beiden Elkos effektiv der gleiche Strom, nur
eben nicht zur gleichen Zeit. Die Energie pendelt zwischen den beiden
Elkos etwas hin und her.
Meistens kann man das aber vernachlässigen und der Strom-Ripple in
beiden Elkos ist +/- 50A,
Günter Lenz schrieb:> Bei einer Reihenschaltung von zwei gleichgroßen Kondensatoren> halbiert sich die Kapazität.
Ach so? Dieses Insiderwissen wurde oben schon zum besten gegeben, hat
aber mit der Problematik hier nichts zu tun.
Johannes E. schrieb:> Nicht die Speicherdrossel lädt die Elkos, sonder die> Spannungsversorgung.
Nee, das haut nicht hin. Die Strommersorgung lädt den unteren Elko,
während der obere Mosfet eingeschaltet ist. Gleichzeitig lädt sie die
Drossel auf, diese speichert dabei ebenso viel Energie, wie gerade auch
in den unteren Elko geflossen ist. Das Einschalten des unteren Mosfets
erlaubt das Entladen der Drossel, ihre Energie wird dann wiederum in den
unteren Elko gepumpt. Während dieser zeit lädt ausschließlich die
Speicherdrossel den Elko.
Die Strombelastung beider Elkos ist schon deshalb nicht gleich, weil dem
oberen Elko ein Pulsstrom entnommen wird, während der untere Elko einen
fast gleichmäßigen Strom erfährt.
Panzerwaschanlage Spandau schrieb:> Nee, das haut nicht hin.
Du scheinst dir deiner Sache ziemlich sicher zu sein. Warum fragst du
dann überhaupt hier im Forum, wenn du sowieso alles besser weist.
Du denkst wohl, dass ob du der einzige Mensch auf der Welt bist, der
schon mal einen Step-Down Wandler mit Synchrongleichrichtung gebaut hat?
> Mal angemerkt: die Schaltung existiert längst, und sie hat sogar bessere> Daten als alles was Ihr diesbezüglich je auch nur gesehen habt,> geschweige denn konstruiert!
Woher willst du denn wissen was andere schon konstruiert haben? Einen
Abwärtswandler mit gutem Wirkungsgrad zu bauen ist wirklkich nichts so
besonderes.
> Die Strommersorgung lädt den unteren Elko,> während der obere Mosfet eingeschaltet ist. Gleichzeitig lädt sie die> Drossel auf, diese speichert dabei ebenso viel Energie, wie gerade auch> in den unteren Elko geflossen ist.
Wenn der obere Mosfet an ist, fließt hier ein höherer Strom als die
Versorgung liefert; also kann die Versorgung in dieser Zeit keinen
Kondensator laden. In dieser Zeit wird Energie in der Speicherdrossel
aufgebaut, die Speicherdrossel wird sozusagen geladen. Diese Energie
kommt zur Hälfte aus der Versorgung und zur anderen Hälfte aus den
Elkos, und zwar aus beiden!
> Das Einschalten des unteren Mosfets> erlaubt das Entladen der Drossel, ihre Energie wird dann wiederum in den> unteren Elko gepumpt. Während dieser zeit lädt ausschließlich die> Speicherdrossel den Elko.
Wenn der untere Mosfet an ist, gibt die Speicherdrossel ihre
gespeicherte Energie an die Last ab; in dieser Zeit werden die Elkos aus
der Versorgung wieder nachgeladen.
> Die Strombelastung beider Elkos ist schon deshalb nicht gleich, weil dem> oberen Elko ein Pulsstrom entnommen wird, während der untere Elko einen> fast gleichmäßigen Strom erfährt.
Die Elkos sind in Reihe geschaltet, weder in der Drossel noch in der
Last gibt es pulsförmige Ströme. Wenn im oberen Elko ein Puls-Strom
fließt, dann muss der auch unten fließen (Knotenregel).
Ihr laßt Euch alle von dem Panzerwäscher verarschen. Kotzt eine viertel
nicht funktionsfähige "Schaltung" ins Forum und meint, jede seiner
Putzfrauen würde das sofort verstehen. Und das gezeigte Foto zeigt auch
wieder nur die Hälfte: erst später erfährt man, dass sich auf der
Rückseite noch weitere wichtige Bauteile befinden. Und dann dieser
arrogante und herablassende Tonfall. Mach doch Deinen Sch... selber,
wenn Du alles besser weißt. Es ist alles Nötige gesagt ;)
Wie kann ''so Einer'' überhaupt auf dieser Welt klar kommen ?
Postet irgendwelche Bildchen aus dem Net und kotzt ganz gross.
Komplimente !
Hoffentlich ist er nur mit dem falschen Fuss aufgestanden
Also der Thread war nett geplant, bis man mich wieder als Blödian
hinstellte. Und ihr kommt nun nicht mit der Retourkutsche zurecht, auch
verständlich, aber für meinen Geschmack etwas zu billig.
Johannes hat wenigstens versucht, sachlich zu bleiben, auch wenn er mit
einigem daneben liegt. Bei ihm möchte ich mich bedanken.
Habe die Vor- und Nachteile beider Schaltungsarten mittlerweile selbst
herausgefunden.
Da ganz offensichtlich kein Fachmann für Schaltregler anwesend ist, tue
ich euch den Gefallen, und verabschiede mich hiermit.
Panzerwaschanlage Spandau schrieb:> Johannes hat wenigstens versucht, sachlich zu bleiben, auch wenn er mit> einigem daneben liegt. Bei ihm möchte ich mich bedanken.
Du solltest schon sagen, was deiner Meinung nach falsch ist. Vielleicht
kannst du noch etwas dazu lernen; auch wenn du denkst, schon alles zu
wissen.
Panzerwaschanlage Spandau schrieb:> Da ganz offensichtlich kein Fachmann für Schaltregler anwesend ist, tue> ich euch den Gefallen, und verabschiede mich hiermit.
Du meinst wohl, niemand der dir deine Theorie bestätigt. Wenn es dir nur
darum geht, dann ist das vermutlich besser so.
Panzerwaschanlage Spandau schrieb:> ... bis man mich wieder als Blödian hinstellte.
Dann ist Dir das wohl schon öfter passiert, vielleicht ist da ja doch
was dran :)
Panzerwaschanlage Spandau schrieb:> Nur Carsten wird sich wohl weiter auf meinen schnell gezeichneten> Schaltplan einschiessen, obwohl hier jede Putzkraft beide Pläne> versteht. Da kann man dann gewöhnlich nichts machen.> Oder anders gesagt: wer meinen Eingangs-Post incl. Bild tatsächlich> nicht versteht, der kann bei der eigentlichen Frage ganz sicher auch> nicht helfen, vielen Dank.
Nö. Es ging darum daß es ein verstümmelter Schaltplan ist und man
nicht fragen durfte was unklar ist. Nun ist wenigstens klar um was es
geht. Ich wollte dich auch nicht beleidigen. Die Eingangsfrage war und
ist einfach zu Lückenhaft und weitere Informationen notwendig. Eine
Allgemeine Bewertung ist so nicht möglich. Es fehlen die
Rahmenbedingungen und Zahlen. Keine der beiden Schaltungen ist der
Anderen allgemeingültig überlegen.
Informationen zu erraten und Vermutungen sind einfach keine gute Basis.
Und das war es auch schon. Ansonsten liefert man eine Lösung und stellt
dann fest: Thema verfehlt da doch was anderes gemeint war. Was läßt dich
vermuten daß die Leute, die sagen es fehlen Informationen und dieses
auch begründen, keine Ahnung haben. Wieso schließt Du aus, daß sie nicht
eveutell doch Dinge wissen die Du übersehen hast und für deren Bewertung
weitere Daten vonnöten sind?
Bei der Schaltung hatte ich also schon recht vermutet, aber wissen
konnte man es nicht. Bild 2 ist eine etwas unschön verdreht gezeichnete
Version eines synchronen Buck-Converters ohne Regler. Das ist absolut
kein Hexenwerk und weit weit ab von
Panzerwaschanlage Spandau schrieb:> Mal angemerkt: die Schaltung existiert längst, und sie hat sogar bessere> Daten als alles was Ihr diesbezüglich je auch nur gesehen habt,> geschweige denn konstruiert!
Es ist eine völlig gewöhnliche und erprobte Standardschaltung. Die wird
für kleine Leistungen in Massen sogar als IC produziert und für größere
Leistungen gibt es Versionen mit externen Fets. Beide enthalten sogar
einen Regler. Die Hersteller sind nicht völlig blöde und bauen den
Regler ein weil er komplett überflüssig wäre. Und ganz nebenei paßt der
Satz nicht zu:
Panzerwaschanlage Spandau schrieb:> Hallo Leute, möchte eine Halbbrücke zur Spannungshalbierung aufbauen> (z.B. von 24 auf 12V).
Es ist also eine Fehlinformation. Richtig gewesen wäre:
"Ich habe Variante 2 schon aufgebaut. Die Kondensatoren sind durch
Kondensatorbänke realisiert. Kann ich durch Variante 1 die Anzahl der
Kondensatoren verringern. Falls zur Beantwortung weitere Angaben nötig
sind, sagt mir welche Daten fehlen."
Zumindest lese ich aus deiner Frage nach dem Verkleinern dies heraus.
Ich unterstelle im Folgenden daß die Kondensatoren alle Einheitsware
sind und daher Verkleinern gleich Stückzahlreduzierung ist. Das ist
natürlich nur vermutet da die Frage unklar ist, auch wenn einzelne
Äußerungen diese Vermutungen unterstützen aber nicht eindeutig
garantieren. Beispielsweise hätte Spannungsfestigkeit nämlich auch einen
Einfluß auf die Baugröße. Aber hier muß man alles mit Vermutungen
aufüllen da ja alls gesagt ist und man nichts Fragen darf und Fragen
teilweise ignoriert werden.
Und ja, um den Stromfluß auch nur annähernd abschätzen zu können fehlen
sämtlich Bauteiledaten, Frequenz und Art und Größenordnung der Last, da
das Ding ungeregelt ist. Oder wir müssen mit der Hypothese Stromfluß=CCM
(continuous current mode) arbeiten und hoffen daß die Theorie auf deinen
Fall übertragbar ist.
Panzerwaschanlage Spandau schrieb:> und natürlich wird die Spannung trotzdem bei jedem Strom> sauber halbiert/verdoppelt. Warum das so ist, entnehmt ihr bitte> fachkundigen Quellen oder eigenen Experimenten.
Das gilt ohne Regler nur für spezielle Bedingungen oder bei sehr
gedehnter Auslegung des Wortes "stabil". Das dazu mötige wissen ist
durchaus bei Einigen vorhanden. Bei Dir ist aber unklar ob diese
speziellen Rahmenbedingungen gegeben sind und somit eine reine 50%-PWM
ausreichend wäre. Aber anscheinend bist du mit dem Ergebnis zufrieden.
So gesehen unterstelle ich ab jetzt einfach mal, daß der Rahmen stimmt.
Bei geänderten Bedingungen kann das Ergebnis aber ganz schnell anders
aussehen. Aber ohne Oszillskop wird das mit dem sehen schwierig, weil
ein Multimeter dafür nicht geeignet ist. Wäre denn ein Oszi verfügbar?
Die Art der Fragestellung und Diskussion läßt vermuten: Nein.
@ Panzerwasch-ist-mir-zu-lang und Johannes
Ihr diskutiert ja ganz nett wann welcher Strom wo fließt. Leider ist es
anstrengend nachzuvollziehen ob ihr gerade in der linken oder rechten
Schaltung seid oder allgemeingültig diskutiert. Macht das zukünftig
bitte in jedem Beitrag einzelnd klar, sonst muß man immer mehrere
Beiträge rückwärts lesen bis an weiß ob der Kondensator zur linken oder
rechten Schaltung gehört.
Ganz nebenbei: Bei den gegebenen Informationen ist nicht vorhersagbar ob
die Spule kontinuierlich, kritisch oder diskontinuierlich/lückend
gefahren wird. Das kann massiven Einfluß haben. Wenn es wirklich stabil
bei 50% zur halben Spannung führt, so wird der lückende Anteil
vermutlich gering sein. Daher schließe ich dies zur Vereinfachung aus.
Aber mangels Informationen kann dies nicht garantiert werden. Es bleibt
kontinuierlicher bis kritischer Betrieb als wahrscheinliche, wenn auch
nicht garantierte, Möglichkeit.
Panzerwaschanlage Spandau schrieb:>> Bei einer Reihenschaltung von zwei gleichgroßen Kondensatoren>> halbiert sich die Kapazität.>> Ach so? Dieses Insiderwissen wurde oben schon zum besten gegeben, hat> aber mit der Problematik hier nichts zu tun.
Wie bitte? Du willst doch die Kondensatorbank kleinoptimieren. Da du
Kondensatorgruppen einsetzt hängt die Kapazität mit der Anzahl zusammen.
Wenn Du mit der halben Kapazität auskommst, kannst du die
Kondensatorbank auch gleich ausdünnen. Wenn nicht, dann mußt Du die
Anzahl bei Reihenschaltung verdoppeln um im Vergleich zur anderen
Variante die gleiche Kapazität zu erhalten. Das ist also sehr
wesentlich.
Du kannst aber auch durch Anpassung der Frequenz die notwendige
Kapazität ändern, sofern die Verluste an den anderen Stellen in einem
sinnvollen Verhältnis dazu stehen. Aber die Frequenz und die anderen
Daten sind ja nicht bekannt.
Für weitere Betrachtungen definiere ich Variante 2 als Standard, nicht
nur weil es dem Ist-Zustand entspricht.
Bei gleichen Bedingungen muß für die gleiche Glättung der
Eingangsbelastung die Eingangskapazität die gleiche bleiben. Wenn Du
Einheitsware verbaust, was deine Bänke vermuten lassen, so brauchts Du
mit dem obigen "Insiderwissen" für die Reihenschaltung als
Eingangskondensator doppelt so viele Kondensatoren wie bei Variante 2
alleine für den Eingang. Jetzt ist die Frage in welcher Relation das zum
eingesparten Ausgangskodensator steht. Aber das Verhältnis kennen wir
nicht um zu beurteilen, ob das eine Ersparnis sein könnte.
Ich unterstelle mal: Eingangskapazität = Ausgangskapazität. Damit wäre
also nichts gewonnen.
Ein Vorteil wäre also erst denkbar wenn in Schaltung 2 die
Ausgangskapazität größer gewesen wäre als die Eingangskapazität. Ob das
der Fall ist wissen wir aber nicht. Dann wäre aber die Frage ob die
untere Hälfte der Eingangskapazität aus Schaltung 1 noch ausreichend
glättet oder aufzustocken wäre, was den Vorteil schmälert oder gar
umkehrt. In dem Falle könnte man zwar im Gegenzug die obere Hälfte der
Eingangskapazität etwas reduzieren, aber nicht in dem gleichen Maße.
Dann ist der kapazitive Spannungsteiler aber nicht mehr symmetrisch.
Dies verändert aber deine ungeregelte Ausgangspannung.
Die Theoretischen Betrachtungen darüber wann welcher Strom fließt sind
ganz nett, aber die Zeitpunkte stimmen nicht und dadurch addieren und
subtrahieren sie sich nicht wie beschrieben. Die Ströme in den
Kondensatoren sind Phasenverschoben. In welchem Maße und welche
Bedeutung dies hat hängt von Betriebsmodus der Spule ab. Aber darüber
wissen wir ja nichts.
Man kann das Ganze mit ernsthaften Experimenten mit Oszilloskop
bewerten,
mit Spice simulieren (dazu müßte man aber Daten eingeben und eine
Simulation beibt eine Simulation), oder man zeichnet sich ein paar
Diagramme mit dem Stromverlauf (auch dazu bräuchte man ein paar Daten).
Beim derzeitgen Informationsstand kann man da nichts zum Ergebnis
ausdiskutieren. Es bleibt blindes gerate was sich wo und wie bei
Schaltplan 1 ändert.
Aber alle die sagen es fehlen Informatioen haben natürlich keine Ahnung.
Panzerwaschanlage Spandau schrieb:> Johannes hat wenigstens versucht, sachlich zu bleiben, auch wenn er mit> einigem daneben liegt. Bei ihm möchte ich mich bedanken.
Ich war auch sachlich, aber wie man an meinem etwas längeren Post sieht,
es fehlen einfach zu viee Informationen um das zu bewerten. So wird es
nur hypothetisches geschwafel.
Man kann auch über die optimale Drehzahl einer Motors allgemein
philosophieren. Aber die Optimale Drehzahl bei einem Nissan Micra ist
nicht die gleiche wie bei einem Lamborghini Diablo oder Mercedes
Silberpfeil. Folglich können bei den unterschiedlichen
Betriebsedingungen die Argumente unterschiedlich gewichtet sein und die
Plätze tauschen.
Panzerwaschanlage Spandau schrieb:> Da ganz offensichtlich kein Fachmann für Schaltregler anwesend ist, tue> ich euch den Gefallen, und verabschiede mich hiermit.
Doch und genau deshalb sagen sie Dir: Es ist nicht ganz so einfach.
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