Ich lese mich in letzter Zeit zum Thema Current Doubler ein, weil ich
nach den Weihnachtsferien einen Vortrag, unter anderem, dazu halten
soll.
Beim analysieren dieser Schaltung bin ich auf verschiedene Topologien
gestoßen, die man als Current Doubler bezeichnet.
Worin unterscheiden sich die beiden Topologien (nur die Sekundärseite)
bzw. tun beide Schaltungen dasselbe?
Kann man mir eventuell die Funktionsweise erklären? (voraussichtliche
Stromverläufe und der Strompfad)
Hier die beiden Topologien:
Bei der 2ten link sollte man davon ausgeben, dass es nur 1 Trafo ist
(wie beim ersten link) und nicht 2, wie dort abgebildet.
https://de.wikipedia.org/wiki/Gegentaktflusswandler#/media/File:PushPull_current_doubler.svghttp://www.p-e-china.com/uploadfile/Article/201108/20110822141154950.jpg
Thx
Ich denke die Frage habe ich einfach viel zu kompliziert gestellt.
Habe mal 2 Schaltungen gezeichnet, die einfach nicht verstehe.
Was tun die beiden Schaltungen? Wie sehen die Stromverläufe aus?
Ich versuche mal die obere Schaltung zu interpretieren.
Der Trafo gibt den ersten High Pegel an den oberen Teil der Schaltung.
Die Spannung fällt einmal über der oberen Spule und an dem anderen
Zweig, also da wo die Diode und die Last dran ist, ab. Die Spule wird
aufmagnetisiert.
Dann kommt oben der Low Pegel und unten der High Pegel.
Die obere Spule entlädt sich über die obere Diode und der Last, weil es
nicht anders rum kann?
Während dessen lädt sich die untere Spule auf und speist ebenso die
Last.
Deshalb auch Current Doubler, weil währed der Speisung durch den Trafo
auch durch die geladene Spule gespeist wird?
Funktioniert die Schaltung so? Wenn ja, müssten die Spulen sich nicht
gegen Masse entladen bzw. entsteht da kein Kurzschluss oder ist sowas
nicht möglich und es muss anders herum? Ich dachte immer, eine Spule
kann die Richtung des Stroms nicht ändern, wenn es aufmagnetisiert
wurde, sondern muss die Richtung des Strom beibehalten.
Die zweite Schaltung verstehe ich garnicht und kann mir nicht erklären,
wie diese funktionieren soll.
Chris schrieb:> Die zweite Schaltung verstehe ich garnicht und kann mir nicht erklären,> wie diese funktionieren soll.
Die zweite Schaltung ist nur ein elektrisches Spiegelbild der ersten
(umgepolt).
Also tut es im Grunde gessehen dasselbe. Dann müsste doch jedoch die
Ausgangsspannung invertiert sein oder?
Ist meine Interpretation zur Funktion der ersten Schaltung richtig?
Danke
Chris schrieb:> Dann müsste doch jedoch die Ausgangsspannung invertiert sein oder?
Och mann, schau doch mal richtig hin. Wenn du die genau so zeichnest wie
oben, also "den Kondensator mit den Drähten umdrehst" dann ist es genau
invertiert.
Vielen Dank.
Habe die beiden Schaltungen zuvor in LT Spice simuliert. Bekam da immer
was anderes raus. bin mir deshalb nicht ganz sicher gewesen. bin auch
kein experte was schaltungen angeht.
danke
Chris schrieb:> Kann man mir eventuell die Funktionsweise erklären?
Du must dir einfach mal die beiden Stromkreise einzeln vorstellen (dabei
daran denken, dass sich bei ausreichend hoher Taktfrequenz der Strom in
den L1 und L2 nicht/kaum ändert) und danach die beiden Schaltungen
mitsamt den Strömen wieder überlagern...
Hallo,
ihr hattet mir das letzte mal beim Verständnis der Current Doubler,
welche mit Dioden realisiert werden, gehofen.
Nun habe ich erneut eine Frage zum Current Doubler, jedoch mit Mosfets
statt Dioden realisiert.
Grund: Dioden haben bei Strömen bis 20-30A höhere Verluste als Mosfets,
die sich wie Ohmsche Leiter verhalten, wenn Sie schalten.
Ich verstehe die Schaltung aber nicht. Habe mich da einfach nur
eingelesen.
Habe dazu auch eine Abschlussarbeit gefunden. Vor- und Nachteile werden
genannt, doch wie funktioniert die Sekundärseite genau?
Beim schalten der Mosfets wird doch kurz geschlossen.
Würde mich echt freuen, wenn mir jemand die Funktionsweise erklären
könnte. Am besten mit dem Pfad, den der Strom geht.
Auf Seite 18 wird auf den Current Doubler eingegangen:
http://publications.lib.chalmers.se/records/fulltext/185187/185187.pdf
Danke
Chris schrieb:>> Würde mich echt freuen, wenn mir jemand die Funktionsweise erklären> könnte. Am besten mit dem Pfad, den der Strom geht.>> Auf Seite 18 wird auf den Current Doubler eingegangen:>> http://publications.lib.chalmers.se/records/fullte...>> Danke
würde mal sagen die stromverläufe sind so wie ich sie eingezeichnet
habe. je nachdem welche welle vom trafo kommt gilt grün oder rot.
hast aber eine negative spannung am ausgang.
Chris schrieb:> Nun habe ich erneut eine Frage zum Current Doubler, jedoch mit Mosfets> statt Dioden realisiert.
...
> Ich verstehe die Schaltung aber nicht.
Du meine Güte, wie lernbehindert kann man sein? Das ist doch die gleiche
Schaltung wie mit den Dioden. Gerade mal, daß die Dioden (MOSFETs) und
Drosseln den Platz getauscht haben, damit der (-) Pol der Ausgangs-
spannung wieder unten liegt. Und natürlich fehlt noch die Ansteuerung
der MOSFET. So wie gezeichnet wirken erstmal nur die Body-Dioden.
> Habe dazu auch eine Abschlussarbeit gefunden. Vor- und Nachteile werden> genannt, doch wie funktioniert die Sekundärseite genau?
Nun, offensichtlich muß man noch die Gates der MOSFETs ansteuern. Und
zwar immer dann, wenn die Body-Diode eines der beiden MOSFET in
Durchlaßrichtung gepolt ist, muß das Gate des MOSFET so angesteuert
werden, daß dieser MOSFET seine Drain-Source Strecke niederohmig macht.
Dieses Steuersignal kann man entweder von der Primärseite beziehen
(einfacher, aber man verliert die galvanische Trennung) oder aus den
Spannungsverläufen auf der Sekundärseite ableiten.
T. Com schrieb:> Chris schrieb:>>>> Würde mich echt freuen, wenn mir jemand die Funktionsweise erklären>> könnte. Am besten mit dem Pfad, den der Strom geht.>>>> Auf Seite 18 wird auf den Current Doubler eingegangen:>>>> http://publications.lib.chalmers.se/records/fullte...>>>> Danke>> würde mal sagen die stromverläufe sind so wie ich sie eingezeichnet> habe. je nachdem welche welle vom trafo kommt gilt grün oder rot.>> hast aber eine negative spannung am ausgang.
Bist du denn sicher damit? Mein Englisch ist leider nicht so gut, dass
relevanten Inhalt der Abschlussarbeit verstehe, doch ich meine, dass die
Schaltung dort etwas anders erklär wird, aber eben nicht so genau.
Zum Beispiel steht dort: "By having a current doubler structure, the
secondary side of the transformer only sees half of
the output current with no center tapping need."
Wird damit nicht gesagt, dass der Strom, der in die Sekundärseite
zugeführt wird, nach durchlaufen des Strompfads nur zur Hälfte wieder
zurück kommt, weil es sich an den Spulen aufteilt?
Axel S. schrieb:> Chris schrieb:>> Nun habe ich erneut eine Frage zum Current Doubler, jedoch mit Mosfets>> statt Dioden realisiert.> ...>>> Ich verstehe die Schaltung aber nicht.>> Du meine Güte, wie lernbehindert kann man sein? Das ist doch die gleiche> Schaltung wie mit den Dioden. Gerade mal, daß die Dioden (MOSFETs) und> Drosseln den Platz getauscht haben, damit der (-) Pol der Ausgangs-> spannung wieder unten liegt. Und natürlich fehlt noch die Ansteuerung> der MOSFET. So wie gezeichnet wirken erstmal nur die Body-Dioden.
Lernbehindert? Ich versuche es nur zu verstehen.
Mir ist schon klar, dass die Diden und Drosselspulen den Platz getauscht
haben. Dies habe ich gemacht, weil die identische Schaltung zuvor zu
schlecht gezeichnet war.
Man sollte davon ausgehen, dass die Mosfets auch angesteuert werden und
diese nicht einfach so hingezeichnet wurde.
Zuvor waren dort einfach nur Dioden. Nun sind die Dioden durch die
Mosfets ersetzt worden.
Frage ist doch, was sich Grundsätzlich ändert.
>> Habe dazu auch eine Abschlussarbeit gefunden. Vor- und Nachteile werden>> genannt, doch wie funktioniert die Sekundärseite genau?>> Nun, offensichtlich muß man noch die Gates der MOSFETs ansteuern. Und> zwar immer dann, wenn die Body-Diode eines der beiden MOSFET in> Durchlaßrichtung gepolt ist, muß das Gate des MOSFET so angesteuert> werden, daß dieser MOSFET seine Drain-Source Strecke niederohmig macht.> Dieses Steuersignal kann man entweder von der Primärseite beziehen> (einfacher, aber man verliert die galvanische Trennung) oder aus den> Spannungsverläufen auf der Sekundärseite ableiten.
Ja, über Optokoppler ist das mit den Signalen der Primärseite möglich.
So würde ich mir das auch vorstellen.
Axel S. schrieb:> enn die Body-Diode eines der beiden MOSFET in> Durchlaßrichtung gepolt ist, muß das Gate des MOSFET so angesteuert> werden, daß dieser MOSFET seine Drain-Source Strecke niederohmig macht.
Genau das ist der Punkt. Was für einen Sinn macht das?
Wenn eines der Dioden in Druchlassrichtung gepolt ist, so wird der Strom
doch diesen Weg nehmen. Was bezweckt man mit dem Schalten in diesem
Moment?
Chris schrieb:> Axel S. schrieb:>> enn die Body-Diode eines der beiden MOSFET in>> Durchlaßrichtung gepolt ist, muß das Gate des MOSFET so angesteuert>> werden, daß dieser MOSFET seine Drain-Source Strecke niederohmig macht.>> Genau das ist der Punkt. Was für einen Sinn macht das?>> Wenn eines der Dioden in Druchlassrichtung gepolt ist, so wird der Strom> doch diesen Weg nehmen. Was bezweckt man mit dem Schalten in diesem> Moment?
glaube ich weiß wo es bei dir hängt. du glaubst wohl ein mosfet ist nur
leitend in eine richtung, wenn es geschaltet wird.
doch das ist es nicht. ein mosfet schaltet in beide richtungen, wenn am
gate die entsprechende spannung zum schalten anliegt.
in dem fall nimmt der strom den weg über den mosfet statt der bodydiode.
weniger verluste...
ps. die schaltsignale der pwm so wählen dass der untere mosfet schaltet
wenn der obere pfad genommen wird.
und umgekehrt der obere mosfet schaltet wenn der untere pfad genommen
wird.
T. Com schrieb:> Chris schrieb:>> Axel S. schrieb:>>> enn die Body-Diode eines der beiden MOSFET in>>> Durchlaßrichtung gepolt ist, muß das Gate des MOSFET so angesteuert>>> werden, daß dieser MOSFET seine Drain-Source Strecke niederohmig macht.>>>> Genau das ist der Punkt. Was für einen Sinn macht das?>>>> Wenn eines der Dioden in Druchlassrichtung gepolt ist, so wird der Strom>> doch diesen Weg nehmen. Was bezweckt man mit dem Schalten in diesem>> Moment?>> glaube ich weiß wo es bei dir hängt. du glaubst wohl ein mosfet ist nur> leitend in eine richtung, wenn es geschaltet wird.>> doch das ist es nicht. ein mosfet schaltet in beide richtungen, wenn am> gate die entsprechende spannung zum schalten anliegt.>> in dem fall nimmt der strom den weg über den mosfet statt der bodydiode.> weniger verluste...
Ja, das war es. Bisher hatte ich mit Mosfets nur so zutun, dass diese
von D nach S leiteten, weil S immer am GND lag.
Deswegen war die Schaltung für mich sinnfrei.
Also wird der Strom zu 100% den Weg über S nach D nehmen statt die
Bodydiode? Ist der Unterschied (Verluste) denn so groß, dass es diesen
Weg gehen würde oder ist das wie bei einem Stromteiler. Sodass es zum
größten Teil den Mosfet nimmt und zu einem geringen Teil die Diode?
Also was ich mich frage ist, wieviel Effizienter ist das mit den
Mosfets? Lohnt sich der Aufwand?
Bei der Diode wären es bei z.B. bei 10A ca. 7W Verlust, wenn man von der
Vorwärtsspannung von 0,7V aus geht.
Wie würde es aussehen, wenn man Parallel zur Bodydiode auch den Mosfet
durchschaltet? Wie hoch wäre der Verlust? Kann man das berechnen?
Chris schrieb:> Axel S. schrieb:>> enn die Body-Diode eines der beiden MOSFET in>> Durchlaßrichtung gepolt ist, muß das Gate des MOSFET so angesteuert>> werden, daß dieser MOSFET seine Drain-Source Strecke niederohmig macht.>> Genau das ist der Punkt. Was für einen Sinn macht das?
Hast du doch selber geschrieben:
Chris schrieb:> Dioden haben bei Strömen bis 20-30A höhere Verluste als Mosfets,> die sich wie Ohmsche Leiter verhalten, wenn Sie schalten.> Wenn eines der Dioden in Druchlassrichtung gepolt ist, so wird der Strom> doch diesen Weg nehmen. Was bezweckt man mit dem Schalten in diesem> Moment?
An einer Diode fallen immer mindestens 0.7V ab wenn Strom durchfließt.
Wenn man einen hinreichend dicken MOSFET nimmt (und den passend
ansteuert!) dann sind es nur einige Millivolt.
https://de.wikipedia.org/wiki/Gleichrichter#Synchrongleichrichter
