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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Royer Converter


Autor: Michael H. (morph1)
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Hallo Leute!

Anspornt von Falks Propaganda habe ich mich heute mal an einem Royer 
Schwinger probiert.

Das Ergebnis war meine erster vollkommen analoger Oszillator, soweit 
hats mal geklappt :)

Irritierend war allerdings der hohe strombedarf im Leerlauf, bei 5V 
470mA, bei 12V ~ 1A.

Ich wollte damit eine Ladeschaltung mit einem Parallelschwinger und 
Fremdanregung ersetzen, aber so wird das mal nichts :)

Eckdaten: Primär je 12 Windungen 0.7mm auf 20mm Durchmesser, 3 Windungen 
0.25mm für die Steuerung, versuchte Kondis zwischen 20 und 140nF.

Die Sekundärspule war mal abwesend, die passt auch nicht zu dem Aufbau 
würde ich meinen, derzeit sind das 150 Windungen 0.25mm Draht auf einem 
5x35mm Ferritstab. Ich glaube nicht, dass ich hier auf meine 6V bei 
50-75mA kommen kann ;)

Im Augenblick interessiert mich mal wieso denn die Schaltung so 
stromhungrig sein kann und was Ihr für weitere Informationen benötigt um 
mir das zu sagen :)

Vielen Dank schonmal!

: Verschoben durch Admin
Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Michael H. schrieb:
> Im Augenblick interessiert mich mal wieso denn die Schaltung so
> stromhungrig sein kann und was Ihr für weitere Informationen benötigt um
> mir das zu sagen :)

Ich tippe auf eine zu hochohmige Spule, denn wie im Artikel beschrieben, 
erreicht man hier schnell hohe Ströme (ich komme auf etwa 2,5A bei 12V). 
Bei 12W solltest du leicht erkennen können was warm wird.

Autor: Michael H. (morph1)
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Da hast du klarerweise recht, ich werde mal den Strom länger an lassen.

Es hat ein wenig gedauert bis ich heraus hatte wie die Spulen zueinander 
verdrahtet werden müssen, hier könnte man den Hinweis einbringen, dass:

Phasenrichtig == Eingang der einen, auf den Ausgang der Anderen, also 
nicht die gleichen Enden wenn man brav bifilar wickelt :)

Ich war etwas gestresst und weiß nicht ob die Erinnerung an die heißen 
Transistoren nicht davon stammt, aber die Spule war eigentlich nie so 
recht warm. Werde dem dennoch nachgehen, danke!

Autor: morph1 (Gast)
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Sodale Nachtrag:

370mA bei 5V im Leerlauf bei 66kHz, sehr sauberer Sinus, die Spule 
bleibt kalt. Die Transistoren erreichen geschätzte 50°, sind alte 
Bipolar im TO-220 Gehäuse, sollte ich hier suchen?

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Michael H. (morph1)

>Anspornt von Falks Propaganda

Wollt ihr den TOTALEN Oszillator!!!? ;-)

>Eckdaten: Primär je 12 Windungen 0.7mm auf 20mm Durchmesser, 3 Windungen
>0.25mm für die Steuerung, versuchte Kondis zwischen 20 und 140nF.

Klingt gut.

>Die Sekundärspule war mal abwesend,

Ist auch erstmal egal.

> die passt auch nicht zu dem Aufbau
>würde ich meinen, derzeit sind das 150 Windungen 0.25mm Draht auf einem
>5x35mm Ferritstab. Ich glaube nicht, dass ich hier auf meine 6V bei
>50-75mA kommen kann ;)

Kommt drauf an, wo und wie man die platziert.

>370mA bei 5V im Leerlauf bei 66kHz,

Macht 1,9W.

> sehr sauberer Sinus, die Spule
>bleibt kalt. Die Transistoren erreichen geschätzte 50°, sind alte
>Bipolar im TO-220 Gehäuse, sollte ich hier suchen?

Ja. bei ca. 0,5W pro Transistor könnte das hinkommen. Schau dir die 
Kollektorspannung an. Wie hoch ist die im durchgeschalteten Zustand?
Was für einen Basiswiderstand hast du? Dort geht auch einiges rein.

Ach ja, ehe ich es vergesse, die Drossel L1 ist WICHTIG. Die sollte eher 
grösser als kleiner sein. Und wenns geht NICHT in die Sättigung gehen.

MFg
Falk

Autor: morph1 (Gast)
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Kollektorspannung: Sinusähnlich, untere Halbwelle Sinus, Obere 
abgeschnitten, Spitze-Spitze 1V, Widerstand 2k2

Als L1 werde ich am Donnerstag ne größere Drossel nehmen, morgen is ne 
wichtige Prüfung :)

Autor: morph1 (Gast)
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Ach verdammt, Ergänzung:

Die Spulen werden nachher koaxial ineiner stehen, die Wicklungen 
befinden sich allerdings nur auf einer Hälfte des Ferritstabes.

Ich denke das Wicklungsverhältnis ist aber grob unbrauchbar, bei der 
alten Konstruktion war es ca 1:1 und die Speisespannung waren 12V.

Jetzt würde ich gerne 5V verwenden und brauche wegen des LDO am anderen 
Ende ca 5.3-6V.

Da ich von Spulenkopplung nicht sooooviel verstehe, welche Wicklungszahl 
(mit 0.25er Draht) würdet ihr vorschlagen um mit dem Experimentieren zu 
beginnen?

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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morph1 schrieb:
> Kollektorspannung: Sinusähnlich, untere Halbwelle Sinus, Obere
> abgeschnitten, Spitze-Spitze 1V, Widerstand 2k2

Bist du sicher, dass das nicht die Basisspannung ist? Bei 5V sollten es 
rund 16V sein.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  morph1 (Gast)

>Kollektorspannung: Sinusähnlich,

Die Frage war nach der Sättigungsspannung im durchgesteuerten Zustand. 
Also wie nah kommt das Signal, wenn gerade keine Sinus anliegt an die 
Nullinnie ran?

> untere Halbwelle Sinus, Obere
>abgeschnitten, Spitze-Spitze 1V,

?

> Widerstand 2k2

Könnte bei 5V und schlechten Transistoren zu wenig sein. Probier mal 1K 
oder 470 Ohm.

>Da ich von Spulenkopplung nicht sooooviel verstehe, welche Wicklungszahl
>(mit 0.25er Draht) würdet ihr vorschlagen um mit dem Experimentieren zu
>beginnen?

Orientiere dich mal an dem Beispiel, das kommt ganz grob auch bei dir 
hin. Mit Ferrit ist der Kopplungsgrad eher noch besser und du brauchst 
weniger Sekundärwindungen.

MFG
Falk

Autor: morph1 (Gast)
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Bin ein Depp, sorry!

Klar, das war das Steuersignal an der Basis das ich beschrieben habe...

Donnerstag gehts dann mit Live-Bericht weiter, werde das mit der 
Kollektorspannung nachreichen :)

Danke daweil!

@ Falk: orientieren an deinen Windungszahlen? Dann sollte also die 
Sekundärspule > Primär sein. Soweit so gut, derzeit habe ich Spule -> 
Gleichrichter -> LDO -> 33 Ohm Lastwiderstand. Mit dieser Aufstellung 
kam ich bei einem Versuchsweisen eintauchen auf ca 1V :) Denke hier 
werde ich noch nachbessern müssen.

Autor: Olaf (Gast)
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Denke auch daran das der Kondensator an der Spule
von erlesener Qualitaet ist! Da geht naemlich auch
einiges an Strom durch.
Nimm also einen impulsfesten Folienkondensator.

Olaf

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  morph1 (Gast)

>Gleichrichter -> LDO -> 33 Ohm Lastwiderstand. Mit dieser Aufstellung
>kam ich bei einem Versuchsweisen eintauchen auf ca 1V :) Denke hier
>werde ich noch nachbessern müssen.

Mach mal eins nach dem anderen. Miss erstmal die Spannung im Leerlauf. 
Dann kriegst du nämlich den Koppelfaktor raus.

MFG
Falk

Autor: Michael H. (morph1)
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Jap, wird gemacht.

Ist nur ein bereits fertiger Dummy, darum die Zahl :)

Für alles andere muss ich erst wieder Spulen wickeln.

Autor: morph1 (Gast)
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ad 1.) C-E wie gewünscht
ad 2.) Sekundär bei 50Ohm
ad 3.) Sekundär bei unbelastet
ad 4.) Primärspule
ad 5.) Steuerspule

resonanzfrequenz ist wegen anderer Kondis -> 33nF etwas hinaufgerutscht, 
bei ~600kHz wie es aussieht

Autor: morph1 (Gast)
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scheiß legasthenie...

B-E :D

Autor: morph1 (Gast)
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verdammt, ich sollte mich anmelden, hat doch eh gepasst das C-E...

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Die Kurvenformen sehen eigentlich gut aus, nur Bild 3 kommt mir seltsam 
vor. Im Leerlauf sollte eigentlich kein Rechteck raus kommen.
Eventuell liegt die Erwärmung der Transistoren das an der hohen 
Frequenz, ich würde etwas runter gehen, irgendwo auf 100-300kHz.

PS: Mach mal einen Selbstabgleich bei dem Oszi, es scheint einen DC 
Offsetfehler zu haben, -0,7V CE Spannung im eingeschalteten Zustand sind 
nämlich etwas seltsam.

Autor: Michael H. (morph1)
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naja runtergehen würde ich ja auch gerne, nur wie soll ich das bei einem 
selbstschwinger? :|

Autor: Ben (Gast)
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selbstschwinger können nur mit der resonanzfrequenz arbeiten da sie sich 
selbst führen. wenn du etwas metall in die spule hältst sinkt die 
frequenz entsprechend der geänderten induktivität der spule. aber 
achtung, das stück metall wird warm!

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Michael H. schrieb:
> naja runtergehen würde ich ja auch gerne, nur wie soll ich das bei einem
> selbstschwinger? :|

Ganz einfach: Indem du die Spule oder die Kondensatoren größer machst.

Ben schrieb:
> wenn du etwas metall in die spule hältst sinkt die
> frequenz entsprechend der geänderten induktivität der spule.

Nein. Wenn man Metall rein hält wird die Induktivität kleiner, denn das 
Metall wirkt wie eine Kurzschlusswindung -> Frequenz steigt.
Mit einem Ferritkern dagegen würde die Frequenz sinken.

Autor: Michael H. (morph1)
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Ja der Teil war bekannt, das Problem das ich mir denke, die 
Sekundärspule kann nicht mehr als 150 Windungen haben, da ist eine 
phsyikalische Grenze.

Wenn ich jetzt die Primärseite vergrößere, dann brauch ich für die 
gleiche Spannung auf der Sekundärseite doch auch mehr Windungen oder?

Somit wäre das leider nicht möglich.

Mehr Kondensatoren habe ich bereits ausprobiert, allerdings steigt dann 
die Leerlaufleistung ins Uferlose...

So ein Schmarrn, ich will wieder zurück zur Digitaltechnik :p

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Michael H. schrieb:
> Wenn ich jetzt die Primärseite vergrößere, dann brauch ich für die
> gleiche Spannung auf der Sekundärseite doch auch mehr Windungen oder?

Ja.

> Mehr Kondensatoren habe ich bereits ausprobiert, allerdings steigt dann
> die Leerlaufleistung ins Uferlose...

Kann nicht sein. Die Kapazitäten führen zu einer niedrigeren Frequenz, 
somit zu mehr Strom in der Primärwicklung, daher zu mehr 
Leerlaufverlusten. Sonst ändert sich nicht viel, die Leerlaufspannung 
muss daher konstant bleiben.

Autor: Michael H. (morph1)
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Wird dann wohl am schlechten Aufbau liegen, ich werd mir mal 
höherwertige Bauteile bestellen, derzeit grabe ich in der Ramschkiste 
herum :)

Allgemein krieg ich eigentlich für mein Gefühl viel zuwenig Leistung 
durch, aber das werde ich nachher noch mit Zahlen verdeutlichen.

Und das mit dem Ferrit bestätige, setzt man einen in das Feld ein, so 
sinkt die Stromaufnahme :)

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