Hallo Leute, ich bin auf der Suche nach Schaltplänen u./o. Vorschlägen zur Realisierung eines etwa 30VA DC/DC-Wandlers, 12V auf 6V. Wichtig wäre bestmöglicher Wirkungsgrad. Hat jemand sowas schon mal aufgebaut,bzw.gibt es Pläne, Links usw. Bitte keine Hinweise zu Fertigprodukten. Besten Dank für Eure Hilfe Peter
Moin, schau doch mal auf der Seite vorbei. http://www.trifolium.de/netzteil/ninhalt.html Gruß Morphil
Morphil schrieb: > Moin, > > schau doch mal auf der Seite vorbei. > http://www.trifolium.de/netzteil/ninhalt.html > > Gruß > Morphil Danke, Morphil aber die "Schwarte" ist doch uralt. Ich habe es aber in meiner Frage versäumt, nochmal auf die Potentialtrennung des Wandlers hinzuweisen.(also auf jeden Fall Ringkern mit Primär-u.Sekundärspule, zur korrekten Potentialtrennung) Es sollen nämlich mehrere dieser Wandler sekundärseitig verschaltet werden, ohne ein gemeinsames Bezugspotential zu haben. Ist für ein Lipoladerprojekt, ohne Balancer. Grüsse Peter
Moin, in dem Buch werden zwar nicht die neuesten PWM-Controller eingesetzt, aber die Technik ist immer noch die selbe wie von heute. Den TL494 findet man immer noch in vielen Computernetzteilen. In Kapitel 7.2 ist ein einfacher geregelte Sperrwandler beschrieben der 36VA galvanisch getrennt überträgt, genau wie von dir gefordert. Und in Kapitel 9 wird beschrieben wie man die Energie des Streufelds zurückgewinnen kann, was den Wirkungsgrad erhöht. Wo soll den die Intelligenz für den Lipolader sitzen auf der primär- oder der sekundärseite? Gruß Morphil
Moin Morphil, Dein Link: http://www.trifolium.de/netzteil/ninhalt.html, führt leider nur zu 'ner Verkaufspage des Buches. Es sind also nur einige Auszüge zu lesen, die für mich relevanten leider nicht. Kannst mir ja mal das von Dir genannte Schaltbild samt Beschreibung mailen, bzw. hier mit anhängen. ...<Wo soll den die Intelligenz für den Lipolader sitzen auf der primär- oder der sekundärseite?> Nur auf der Sekundärseite Einfach gesagt hat man im Endeffekt,- durch die "in Reihe geschalteten Sekundärstufen",- einen Lader der X..Zellen unabhängig von einander, u.zwar nur über die Balanceranschlüsse lädt. Bei den herkömmlichen Lipoladern wird durch die schwachbrüstigen Balancer unnütz Ernergie als Wärme verbraten. Was obendrein die Ladezeit erheblich verlängert. Von robbe gab es mal so ein Teil (Lipomat 5-4000, 5Ze, 4A Ladestrom), war allerdings total ungenau (Endspannung 4,1...4,3V, statt 4,2 +/- 20 mV). Nebeneffekt der "Einzelzellenladung" (ausser Energie - u. Zeitersparnis) ist natürlich Betriebssicherheit u. einfache Bedienug, - nur den Balancerstecker anschliessen. Grüsse Peter
Moin moin, also Kapitel 7.2 gehört eigentlich mit zur Leseprobe, es ist zwar nicht der gesamte Text vorhanden, aber die wichtige Schaltzeichnung ist da. Kapitel 9 gehört nicht zur Leseprobe das stimmt, ich bin mir aber auch nicht sicher ob sich der Mehraufwand bei der geringen zu übertragenden Leistung lohnt. Ich hab mal ein Beispiel für einen galvanisch getrennten DC/DC-Wandler angefügt mit sekundärer Spannungsüberwachung. Ich kann keine Garantie für die Schaltung übernehmen, da ich sie selber noch nicht aufgebaut habe. Gruß Morphil
Hallo Peter, die Schaltung ist ein einfacher Sperrwandler. Dieser ist für eine Eingangsspannung von 12V und einer Ausgangsspannung von 5 V dimensioniert. Für andere Spannungswerte wird der Spannungsteiler R3/R4 verändert. Die galvanische Trennung bekommst du hin, indem du Q1 mit einem Optokoppler ersetzt. Da gibt's eine Schaltung mit sekundärer Z-Diode, die bei erreichen der Spannung durchbricht und den Optokoppler durchsteuert(evtl. nochmal fragen). Den Übertrager bekommst du von Würth, und zwar haben die Standart WE-Flex Üertrager die je nach Verschaltung der Berechnung entsprechen. Die schicken auch Muster. Vielleicht reicht dir das ja, der Wirkungsgrad liegt allerdings bei 60-70%.
Moin Morphil, zunächst mal danke für Dein Interesse, muss mir die Schaltung erst mal reinziehn. Melde mich später noch mal. Grüsse Peter
Danke Michael, derlei Schaltungen sind mir bekannt. Doch da die Grundparameter der Schaltung, - Input 13...10V, Output 6V/max.5A, - bei bestmöglichem Wirkungsgrad bekannt sind, kann ich Deinen Vorschlag leider nicht verwerten. Bestmöglicher Wirkungsgrad bezieht sich auf "max.-Leistung" und sollte min. 80% betragen. Trotzdem Danke für Deine Bemühungen. Grüsse Peter
Nun, der Wirkungsgrad solcher Wandler hängt im Wesentlichen von zwei Dingen ab: . der Dimensionierung des Trafos . einem schnellen Schalten des Schalters Insbesondere beim ersten wirst du wohl außer Rechnen experimentieren dürfen. Appnotes von TI sind dir ja schon genannt worden, ich glaube, bei Maxim kannst du da auch was finden. Warum dürfen es eigentlich keine Fertigprodukte sein?
Jörg Wunsch schrieb: > Nun, der Wirkungsgrad solcher Wandler hängt im Wesentlichen von zwei > Dingen ab: > > . der Dimensionierung des Trafos > . einem schnellen Schalten des Schalters > > Insbesondere beim ersten wirst du wohl außer Rechnen experimentieren > dürfen. Appnotes von TI sind dir ja schon genannt worden, ich glaube, > bei Maxim kannst du da auch was finden. > > Warum dürfen es eigentlich keine Fertigprodukte sein? Hallo Jörg, Deine Anmerkungen sind mir natürlich bekannt, daher gleich zu Deiner Frage. Fertigteile sind aus Gründen des Gesamtkonzepts u.a. auch wegen des Preis/leistugs-Verhältnis nicht geeignet. Fertigwandler sind meistens auf ein ziemlich breitbandiges Spektrum IN/OUT ausgelegt. Der angegebene Wirkungsgrad von beispielsweise 78% stellt immer den Mittelwert dar. Der aber interessiert mich nicht. Ich "will" den max.-Eta bei max. Leistung, daher geht nur der Selbstbau. Wie jeder andere auch versuche ich vorhandenes Potential zu nutzen, um mögliche Denkanstösse von Usern (Entwicklern) zu erhalten, die sich auch mit solchen Schaltungen befassen, bzw. schon befasst haben. Ich erachte es als legitim dadurch möglicherweise Entwicklungszeit einsparen zu können. Grüsse Peter (sorry, wollte noch mehr schreiben, aber Seite war "alle")
> Nun, der Wirkungsgrad solcher Wandler hängt im Wesentlichen von zwei > Dingen ab: > > . der Dimensionierung des Trafos > . einem schnellen Schalten des Schalters ich würde noch die Diode zur Gleichrichtung auf Sekundärseite dazu nehmen. Bei gerade mal Ua=6V können da schonmal an die 5-10% Verlust draus werden - vielleicht "aktive" Dioden da nehmen, also geschaltete Mosis.
Moin, also wenn der Trafo eh selbst gewickelt werden soll hätte ich hier noch zwei Ansätze aus dem Buch um die Streufeldenergie zurückzuführen. Das mittlere und rechte bild zeigt eigentlich das gleiche Beispiel. Im rechten wird nur eine einfache Ansteuerungsmöglichkeit des oberen Transistors dargestellt. Im linken Bild wird die Energierückführung für einen Gegentaktwandler dargestellt, die Windungszahlen der Primärspulen sind identisch. Gruß Morphil
Hallo Morphil, danke für die Bemühung. Aber schau Dir bitte mal das rechte Detailschaltbild genauer an. Die Primärspule steht dauernd unter Vollstrom (Knoten D6,R2>VDD), soll heissen:es raucht! Q5 u.Q6 erfüllen keinerlei Funktion! Grüsse Peter
Oh, danke für den Hinweis, da war ich wohl etwas abgelenkt. Hier kommt die berichtigte Zeichnung. Gruß Morphil
Auch die funktioniert nicht. Wie bitte soll Q5 schalten? Und ohne durchgeschalteten Q5, wird die Primärspule nicht bestromt. Besten Dank Morphil, doch ich glaube, Du bist mit dem Thema wohl etwas überfordert. Grüsse Peter
Hallo Peter, wenn du so einen hohen Wirkungsgrad brauchst, dann würde ich dir einen Gegentaktflusswandler empfehlen. Hierbei werden immer zwei Primärseitige Wicklungen im Gegentakt angesteuert. Dadurch entfällt die Entmagnetisierungswicklung, der magnetische Kreis wird besser ausgenutzt. Allerdings ist so eine Schaltung für Leistungen von 100 - 1kW.
>Auch die funktioniert nicht. >Wie bitte soll Q5 schalten? Und ohne durchgeschalteten Q5, wird die >Primärspule nicht bestromt. Die funktioniert schon, die braucht nur ein paar Zyklen bis sie richtig läuft. Dann allerdings ist Q5 ständig an, und wird nur in der Entladephase abgeschalten. Die Schaltung hat aber auch einige Nachteile, wodurch man die in der Praxis eigentlich nie findet.
Um welche Nachteile handelt es sich denn? Die wurden im Buch leider nicht beschrieben. Die Funktionsweise der Schaltung erschien mir eigentlich ziemlich einleuchtend. Sobalt Q6 angesteuert wird, sinkt die Sourcespannung an Q5. Die an R2 anliegende Spannung lässt Q5 leicht durchsteuern, wodurch eine Spannungsänderung in der Primär- und Hilfsspule erzeugt wird. Über C6 und R1 wird dann Q6 durchgeschaltet oder gesperrt je nach Phase.
Fritz schrieb: >>Auch die funktioniert nicht. >>Wie bitte soll Q5 schalten? Und ohne durchgeschalteten Q5, wird die >>Primärspule nicht bestromt. > > Die funktioniert schon, die braucht nur ein paar Zyklen bis sie richtig > läuft. Dann allerdings ist Q5 ständig an, und wird nur in der > Entladephase abgeschalten. > Die Schaltung hat aber auch einige Nachteile, wodurch man die in der > Praxis eigentlich nie findet. Hallo Fritz u. Benny, (sorry bin schon ganz von der Rolle mit den Namen) Der Spannungsteiler R2(100k)/R3(1M) am Gate von Q5 verhindert m.E. dauerhaft, das die Gatespannung auch nur ansatzweise einen Wert erreichen kann, um Q5 durchzuschalten.Folglich wird die Primärspule nicht bestromt. Im Einschaltmoment (Q6 leitet),lädt sich C6 über Spule, R1 u. R3 seeehr langsam auf 1/10tel der Versorgungsspannung, da R2 über die Spulenanzapfung u. Q6 auch Massepotential hat.Auch ein lLN-Kanal-Fet schaltet erst bei ca. 4,2V durch. Bei 12V Versorgungsspannung kann das Gate von Q5 also nur 1,2V annehmen. Oder lieg ich da total daneben? Grüsse Peter
Hallo Peter, Du liegst nicht total daneben, die Dimensionierung der Schaltung ist eher für Eingangsspannungen über 100V ausgelegt. Für den konkreten Fall sind solche Klimmzüge noch nicht notwendig, da kann man auch noch mit einem P-Fet arbeiten. Ich denke das hat Morphil einfach übersehn. Hallo Morphil, die Funktion der Schaltung ist etwas komplizierter. Der Trick ist, diese Hilfwicklung so auszulegen, dass dort ca. die halbe Gatespannung erzeugt wird. In den ersten Zyklen wird Q5 über den Spannungsteiler R2+R3 nur zum Teil durchgesteuert. Die im Kern gespeicherte Energie wird anfangs auch nicht recycled, sondern wird genutzt, um C6 über R1 und D9 zu laden. Erst jetzt funktioniert die Schaltung so wie sie soll. In der On-Phase addieren sich die Spannungen der Hilfswicklung und von C6, so dass Q5 voll durchschalten kann. In der Entladephase kompensieren sich die Spannung der Hilfswicklung und von C6, wodurch Q5 sperrt und die im Kern gespeicherte Energie über D6 und D7 wieder der Versorgungsspannung zurückgeführt werden kann. In der restlichen Zeit liegt dann am Gate von Q5 nur die Spannung von C6 an. Ein Nachteil dieser Schaltung ist eben die Dimensionierung dieser Hilfwicklung, ist die Spannung zu niedrig, leitet der FET nicht richtig, ist sie zu hoch entstehen an der Zener Diode große Verluste.
Vielen Dank Fritz für die ausführliche Erklärung, im Buch steht das leider nicht so ausführlich beschrieben. Das die Schaltung für Spannungen ab 100V ist hab ich überlesen. Man hat ja auch noch was anderes zu tun. Gruß Morphil
Okay, heisst also für mich, weiter graben. Danke und Tschüss. Grüsse Peter
Schon mal was Fertiges gesucht statt Klimmzüge zu machen ? Ob potentialfrei wäre nachzufragen. z.B. http://www.statron.de/produkte/dc-dc-wandler
Ich würde an an deiner Stelle einen 2-Switch-Forward verwende, also mittlere Schaltung aber mit drossel und Freilaufdiode (Buck auf der sek seite) Da 2 Dioden auf der primseite klemmen den Trafo an die EIngangsspannung und demagnetisieren ihn, keine energie wird in einem snubber gefressen, die schalter müssen nur Uin aushalten nicht das doppelte (im vergleich zu normalen Flußwander) Und wenn du auf Wirkungsgrad stehst, Synchrongleichrichter (viel Spass damit ;) So jetzt hab ich erst gelesen das es nur um 30W geht... Is dann vieleicht overkill. Wenns unbedingt Potentialgetrent sein soll, nimm nen simplen Flyback mit Synchronfet. MFG
Hallo Peter, ich mach jetzt noch mal den letzten Versuch dir den Gegentaktwandler ans Herz zu legen. Mit diesem lassen sich Wirkungsgrade von bis zu 90% erzielen. Schau dir mal den LT1683 von Linear an. Das hat den Vorteil, das du mit SwitcherCAD simulieren kannst, um den Übertrager auszulegen.
Danke Michael, guter Tipp, ich glaube so langsam trennt sich die Spreu vom Weizen. Jetzt muss ich nur noch einen Anbieter finden der das Teil im Sortiment hat. Reichelt z.B. nicht. Hat Du da noch nen Tipp? Nachtrag: erzähl mal was über SwitcherCAD, kenn ich noch nicht. Welche Version brauche ich, bzw. was kann es, wie teuer, wo bestellen? Grüsse Peter
Peter Koller schrieb: > Nachtrag: erzähl mal was über SwitcherCAD, kenn ich noch nicht. Welche > Version brauche ich, bzw. was kann es, wie teuer, wo bestellen? Es ist kostenlos, bei LT kann man es runterladen: http://ltspice.linear.com/software/LTspiceIV.exe
Hallo Peter, SwitcherCAD ist ein PSpice Simulator von Linear und ist komplett kostenlos. Da der Ic auch von Linear ist, ist er als Modell schon in der Simulalion enthalten. Falls nicht auf der Homepage von Linear schauen und runterladen. Dort bekommst du dann auch Samples(linear_punkt_com). Es gibt solche IC bestimmt auch von anderen Herstellern(Push-Pull DC/DC Wandler), aber die Simulation ist hier der springende Punkt. Das mit dem Übertrager ist nämlich eine knifflige Kiste. Falls du keine Samples bekommst, bei Farnell gibt es diesen IC auch.
Danke Leute, das war ja mal wieder ein erfreulicher Abend,- bei soviel "Erfolgserlebnissen" muss ich mir das Lotto spielen wohl diese Woche verkneifen. Nochmals Danke für eure Unterstützung P.S. ist der LT1683 neu am Markt, oder warum führen Reichel u. diverse andere Anbieter das Teil nicht? Grüsse Peter
Keine Ahnung ob der neu ist. Es gibt bestimmt auch andere IC für Push-Pull DC/DC Wandler, die Reichelt vielleicht hat. Sowas kann man natürlich auch diskret aufbauen. Siehe Anhang, aber wie gesagt das ganze ist nicht ohne.
Sorry, aber die Schaltung ist ja wohl grober Unsinn. Obwohl oberflächlich gesehen die richtgen Bauteile (Flip-Flops und OpAmps als Komparatoren) eingesetzt wurden, sind sie für den Anwendungszweck völlig falsch verdrahtet. Weder wird eine 50%ige (also gleichspannungsfrei) Trafobelastung erzwungen, noch Spule und Schalttransistor durch eine Strombegrenzung geschützt, es wird nicht mal richtig mit Referenzspannungen gearbeitet. Nimm lieber einen TL494 oder SG3525. Die sind aelter (d.h. leicht beschaffbar und billig) und funktionieren. Bei 30W etwas überdimensioniert aber man muss ja nicht die dicken Bauteile nehmen: http://sound.westhost.com/project89.htm Wenn man keine Gegentaktstufe baut, kommt man mit weniger Bauteilen aus http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/AND8039-D.PDF Auch mit simplen Schaltreglern kann man isolierte DC-DC-Wandler aufbauen http://www.national.com/an/AN/AN-1095.pdf
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