Aufwärtsregler galvanisch getrennt

Grmpf, zu wenig:
http://www.national.com/an/AN/AN-1118.pdf
aber nett.

Du brauchtst ja 25 Watt, also mehr als 3A aus den 8V.
Muss es so gut geregelt sein?
Sonst kannst du einfach einen Trafo bauen und mit
Rechteckwechselspannung versorgen.
Aber auch wenn es geregelt sein muss, würde ich zum
Flusswandler greifen. Ein SG3525 wird mit 2 Wicklungen
die geweils einen Mittelanschluss haben betrieben,
das Windungsverhältnis so ausgelegt dass es auch bei
8V rein noch für mehr als 15V raus reicht, und die
Rückkopplung wenn es galavanisch getrennt sein muss
erfolgt in üblicher Art und Weise über einen Optokoppler.

Das wird bei 25W noch die problemlosere Variante sein,
denn ein Flyback regelt 2 getrennte Sekundärwicklungen
nicht so gut.

Hallo,

das hilft mir schon gut weiter.
 Danke

> Beim Wickeln des
> Trafo muss du aber aufpassen das die Streuinduktivitaeten klein bleiben
> sonst hast du nur eine Spannung stabil.

Ist ein geschlossener Schalenkern günstiger oder ein Rinkern ?
Sollten die Wicklungen Prim. Sec. zuvor verdrillt werden ?? (-> Prinzip 
Ringmischer)

> Muss es so gut geregelt sein?
> Sonst kannst du einfach einen Trafo bauen und mit
> Rechteckwechselspannung versorgen.
> Aber auch wenn es geregelt sein muss, würde ich zum
> Flusswandler greifen.

Eigentlich hätte ich die Regelung der Spannungen schon gern mit einer 
Schaltung erledigt. Ist schon etwas schwierig. Als absolute Notlösung 
ginge auch die Ausgangsspannungen auf +/- 16-17V zu erhöhen und mit 
Low-Drop-Spannungsreglern dann die +/- 15V zu regeln. Macht bei 
Linear-Reglern wieder Wärme oder bei Schaltreglern zusätzliche 
Störungen. Würd ich gern vermeiden.

Gruß
Marcus

Es sind aus Kostengründen einfache analoge Optokoppler (digitale sind 
teurer und hier unnötig schneller), die aber (meist durch einen TL431) 
fast digital, also mit harter Schaltschwelle, betrieben werden. Die 
Linearität der Optokoppler spielt keine Rolle, man braucht also keine 
IL300.

MaWin hats oben schon auf den Punkt gebracht: ein Flusswandler wird 
benötigt, kein Sperrwandler. Den Sperrwandler kannst Du nur für mehrere 
separate Spannungen nutzen, wenn der Verbrauch bei allen Abgriffen immer 
gleich ist. Das feste Verhältnis Ein-Ausgangsspannung ist beim 
Flusswandler viel stärker, also bei Belastung eines Ausgangs wird fast 
nur diesem auch mehr Leistung zugeführt. Hat gar nicht so sehr mit dem 
unterschiedlichen Schaltungsprinzip zu tun, sondern mit dem benötigten 
Kern! Alles mit Luftspalt (Sperrwandler) ist hier fehl am Platze.

Hallo Tiesto,
gib mal bitte eine Quelle für dein Wissen an, da das all meinen 
Erfahrungen widerspricht.

Falk und Anonymous, ich werde euch jetzt nicht den Unterschied zwischen 
Sperr- und Flußwandler erklären. Fakt ist: ein Flusswandler ist 
deutlichst besser dazu geeignet, aus einer festen Spannung z.B. drei 
neue feste Spannungen zu machen. Man braucht nur eine der 
Ausgangsspannungen zu regeln, und die anderen Spannungen behalten auch 
bei Belastung in etwa ihren Wert bei, da sie fest über den gemeinsamen 
Kern "gekoppelt" sind. Beim Sperrwandler ist das nicht in dem Maße der 
Fall. Beim Flußwandler wird gerade aus diesem Grund oft zusätzlich eine 
Drossel mit eingekoppelt, um die Ausgangsspannung überhaupt in gewissen 
Grenzen regeln zu können. Sonst wäre stets nur ein sehr festes 
Verhältnis Ein-Ausgangsspannung gegeben.

> Falk und Anonymous, ich werde euch jetzt nicht den Unterschied zwischen
> Sperr- und Flußwandler erklären. Fakt ist: ein Flusswandler ist
> deutlichst besser dazu geeignet, aus einer festen Spannung z.B. drei
> neue feste Spannungen zu machen.

Ich befürchte, Falk und Anonymous haben recht.

Der geregelte Flusswandler (also der mit der Drossel dahinter und 
nicht der einfache Trafowandler) erzeugt leider keine gleichen 
Ausgangsspannungen, der Sperrwandler ist da besser geeignet.
Hatte mich vertan, weil ich vom Trafowandler ausgehend weitergeschrieben 
hatte.

Ja ich rede doch auch nicht vom Flusswandler mit Drossel, sondern ohne. 
Mit 8-14V Eingangsspannung sind sicher 12V gemeint, also z.B. die 
Spannung eines Akkus. Doch die Eingangsspannung hin oder her - wenn 
mehrere feste Ausgangsspannungen gewünscht sind, warum wollt ihr dann 
mit einem Sperrwandler arbeiten? Um den Eingangsspannungsbereich 
bedienen zu können?
Also zum besseren Gleichtakt der Ausgangsspannungen kann der 
Sperrwandler nicht euer Ernst sein, die Ausgangswicklungen sind lose 
miteinander gekoppelt, so daß die Spannungen der restlichen Ausgänge 
stark steigen, wenn der geregelte Ausgang stark belastet wird. 
PC-Netzteile z.B. sind immer Flusswandler, zumindest alle, die ich 
bisher geöffnet habe.
Nicht falsch verstehen, ich "liebe" Sperrwandler, diese bieten viel mehr 
Möglichkeiten, und ich baue diese viel häufiger als Flusswandler. Aber 
in diesem Fall ist es meiner Meinung nach eindeutig...

Tiesto schrieb:
>PC-Netzteile z.B. sind immer Flusswandler, zumindest alle, die ich
>bisher geöffnet habe.

Richtig, allerdings immer mit Drossel und außerdem werden dort 
normalerweise die 3,3V mittels MAGAMP nachgeregelt, bei höheren 
Ausgangsleistung teilweise sogar zusätzlich die 5V.

Im Gegensatz zu euch habe ich meine Erfahrungen schon ausgiebig 
begründet. Mir wird dagegen nur irgendwas einkopiert, und gesagt, daß es 
nicht stimmt. Vielleicht begründet ja einer der Fachleute mal, warum ein 
Sperrwandler besser zur Bereitstellung mehrerer stabiler Spannungen 
geeignet sein soll, als ein Flusswandler? Weil es auf der angegebenen 
Seite steht?
Wenn man den Kern höher aufladen muss, um an einem belasteten Ausgang 
(dem geregelten) die Spannung zu halten, was soll dann verhindern, daß 
die anderen gerade unbelasteten Ausgänge eine viel zu hohe Spannung 
abbekommen? Der Kern selbst? Der kann das nicht (so gut), weil er 
permeabel ist, im Gegensatz zum geschlossenen Kern eines Flusswandlers. 
Letzterer hat ein ganz hartes Verhältnis zwischen Ein- und 
Ausgangsspannungen, hier ändern sich praktisch nur die Ströme. Mehr 
braucht man dazu eigentlich nicht zu sagen, der Rest ist selbst für 
Laien erkenntlich...
Wenn marcus eine feste Eingangsspannung hätte, bräuchte man nicht mal 
einen Regelkreis, sondern nur ein festes Taktverhältnis (beim 
Flusswandler wohlbemerkt, beim Sperrwandler nicht möglich).
Wäre einem der ungeeignete Sperrwandler vorgegeben, so müsste man 
erstmal die Wicklungen bifilar wickeln, um größtmögliche Kopplung 
überhaupt herzustellen. Und das Ganze wäre bei weitem nicht so stark 
gekoppelt, wie z.B. vier einzelne Wicklungen, getrennt verteilt auf 
einem Ringkern z.B. drei- oder viertausendnochwas nH (Flusswandler).

Tiesto schrieb:
>Wenn man den Kern höher aufladen muss, um an einem belasteten Ausgang
>(dem geregelten) die Spannung zu halten, was soll dann verhindern, daß
>die anderen gerade unbelasteten Ausgänge eine viel zu hohe Spannung
>abbekommen? Der Kern selbst? Der kann das nicht (so gut), weil er
>permeabel ist, im Gegensatz zum geschlossenen Kern eines Flusswandlers.
>Letzterer hat ein ganz hartes Verhältnis zwischen Ein- und
>Ausgangsspannungen, hier ändern sich praktisch nur die Ströme. Mehr
>braucht man dazu eigentlich nicht zu sagen, der Rest ist selbst für
>Laien erkenntlich...

Die Kopplung zwischen den Wicklungen ist allerdings nur sehr gering von 
der Permeabilität des Kernmaterials ab, sondern hauptsächlich von der 
Wickeltechnik.
Wäre sie von der Permeabilität abhängig, dann hätte man das Problem auch 
beim Flusswandler, zwar nicht beim Trafo, dafür aber bei der gekoppelten 
Speicherdrossel.

Gibts auch Erklärungen statt Behauptungen?
Zum Fernseher: hier sind die Belastungen aller DC-Kreis immer in etwa 
gleich. Falls nicht, so kann man die kritischen Spannungen mit in die 
Regelung einfließen lassen. Dann kann man selbstverständlich auch einen 
Sperrwandler nehmen. Im Fernseher geschieht dies, weil man mit dem 
Diodensplittrafo sonst gar nicht auf die benötigte Ausgangsspannung 
käme.
Selbstverständlich hat die Permeabilität den entscheidenden Einfluss auf 
die Kopplung der Wicklungen untereinander. Der Extremfall wäre ein 
Eisenpulverringkern mit wenigen nH. Hier kann man an einer Seite primär 
einen Takt eingeben, der kommt geradezu zeitverzögert und abgeschwächt 
an der anderen Seite an. Und das beim Ringkern, von E-Kernen u.ä. will 
ich da gar nicht erst anfangen. Der permeabelste Kern wäre theoretisch 
ein Luftspulentrafo. Hier möchte ich sehen, wie ihr den 
Selbstinduktionspuls mit einer sekundären Wicklung allein auffangen 
wollt! Und daher ist der geschlossene Kern der mit der höchsten 
Steifigkeit bzw. Kopplung. Gerade weil das ja so krass ist, spendiert 
man ihm zusätzlich die Drossel, um überhaupt eine gewisse Regelbarkeit 
(für Festspannungen!!) hinzubekommen.
Mir ist langsam egal was man hier erzählt, habe halt meine Erfahrungen 
gemacht, und ihr auch...

Gibts auch Erklärungen statt Behauptungen?
Zum Fernseher: hier sind die Belastungen aller DC-Kreis immer in etwa 
gleich. Falls nicht, so kann man die kritischen Spannungen mit in die 
Regelung einfließen lassen. Dann kann man selbstverständlich auch einen 
Sperrwandler nehmen. Im Fernseher geschieht dies, weil man mit dem 
Diodensplittrafo sonst gar nicht auf die benötigte Ausgangsspannung 
käme.
Selbstverständlich hat die Permeabilität den entscheidenden Einfluss auf 
die Kopplung der Wicklungen untereinander. Der Extremfall wäre ein 
Eisenpulverringkern mit wenigen nH. Hier kann man an einer Seite primär 
einen Takt eingeben, der kommt geradezu zeitverzögert und abgeschwächt 
an der anderen Seite an. Und das beim Ringkern, von E-Kernen u.ä. will 
ich da gar nicht erst anfangen. Der Trafo mit permeabelstem Kern wäre 
theoretisch ein Luftspulentrafo. Hier möchte ich sehen, wie ihr den 
Selbstinduktionspuls mit einer sekundären Wicklung allein auffangen 
wollt! Und daher ist der geschlossene Kern der mit der höchsten 
Steifigkeit bzw. Kopplung. Gerade weil das ja so krass ist, spendiert 
man ihm zusätzlich die Drossel, um überhaupt eine gewisse Regelbarkeit 
(für Festspannungen!!) hinzubekommen.
Mir ist langsam egal was man hier erzählt, habe halt meine Erfahrungen 
gemacht, und ihr auch...

schiet, der Doppelpost sollte nicht mehr Nachdruck verleihen, nur der 
Server war gerade etwas busy...

Helmut, ich bau dir einen Flusswandler ohne Drossel mit 98% 
Wirkungsgrad! Müssen wir uns nur preislich einig werden, ist aber sehr 
einfach zu bauen(bei fester Ein- und Ausgangsspannung). den kannst du 
dir dann einrahmen, oder bestaunen, was weiß ich...
Es gibt nur beim Start einen erhöhten Strom zum Ausgangselko, danach ist 
Schluss damit, es sei denn, man hat den Elko unterdimensioniert...
Auch falsch ist: die Drossel ist nicht zur Regelung wichtig (habe oben 
erklärt, warum doch). Und natürlich falsch: nur bei ausgeschaltetem 
Transistor fließt der Strom durch die Drossel. Wenn man hier eine 
Drossel vorsieht, dann fließt der Löwenanteil während der Leitendphase 
des Transistors auch durch die Drossel. Natürlich sieht das anders aus, 
wenn man einen Flusswandler für regelbare Ausgangsspannungen baut (macht 
man aber fast nie, aufgrund seiner schlechten Eignung dazu). Wenn man es 
macht, muss man natürlich eine große Drossel nehmen, die ihm die Härte 
nimmt. Es fließt dann - ähnlich wie beim Abwärts-Schaltregler - nur im 
Kurzschlussfall bei abgeschaltetem Transistor der volle Strom durch die 
Drossel. Während des Normalbetriebs mit fester Ausgangsspannung fließt 
beim idealen Flusswandler nur während der Leitendphase der Strom durch 
die Drossel, bzw. man bräuchte sie dann nicht. Da man aber Verluste hat, 
Spannungsschwankungen ausregeln muss usw. hat, wird die Drossel nötig, 
um die Ausgangsspannung auf gewünschtem Wert halten zu können.

Na also die Theorie bzw. das Simulieren geht wie immer hervorragend...

Eines hatte ich übrigens oben falsch genannt, wenn eine Drossel 
nachgeschaltet ist, dann fließt natürlich nicht der komplette Strom 
während der Leitendphase durch sie, denn der Flusswandler hat ja maximal 
vielleicht 45% Tastverhältnis. Hatte da dummerweise die 100% wie z.B. 
beim Schaltregler im Sinn...Natürlich muss sie in der Zwischenzeit ihre 
gespeicherte Energie wieder abgeben. Dennoch bleibt die ganze Drossel 
nur eine Verlegenheitslösung, bei Festspannungen ein- sowie 
ausgangsseitig wird sie in der Praxis nicht benötigt. In dem Fall 
braucht man nicht mal eine Regelung, es sei denn, man braucht hochgenaue 
Ausgangsspannungen(die Regelung kompensiert dann ausschließlich die 
nicht idealen Bauteile). Wenn alle Bauteile des Flusswandlers ideal 
wären, so bräuchte man bei jeder Belastung immer nur das gleiche 
Tastverhältnis, und selbstverständlich bliebe an allen Ausgängen 
belastet oder unbelastet die Spannung gleich! Es würden sich lediglich 
die Ströme ändern. Man bräuchte ja sonst bei jedem Gegentaktwandler oder 
sogar bei jedem Netztrafo auch immer gleich eine Drossel, um keine 
Spitzenströme zu haben!
So, jetzt könnt ihr wieder meckern...was war eigentlich das 
ursprüngliche Thema hier? ;-)
Warte ehrlich gesagt immer noch auf die Erklärung, warum der schwammige 
Sperrwandler besser zum Generieren mehrerer fester Ausgangsspannungen 
geeignet sein soll. Nicht nur daß es so ist, sondern warum.

Also Falk, du beschreibst aber in deinen Ausführungen zum Sperrwandler 
genau die Merkmale, die ein Flusswandler deutlich besser besitzt!

Natürlich kann man auch einen Sperrwandler fertigen, wenn man alle 
Ausgangsspannungen in die Regelung mit einfließen lässt. Genau das soll 
bzw. kann hier aber vermieden werden, natürlich nur mit einem 
Flusswandler.

Aber mal ernsthaft Männer, sobald mir jemand gegen diesen Fakt 
widerspricht, könnt ihr hier allein weitersülzen: die Wicklungen des 
Sperrwandlertrafos sind nicht stärker gekoppelt als beim Flusswandler! 
Punkt! Wenn mir hier jemand was Anderes erzählen will, hat er keine 
Ahnung, und liest mehr, als daß er konstruiert bzw. misst. Das erkennt 
man bei den ersten Gehversuchen in Richtung Schaltnetzteil!

Und dazu kommt noch, daß mir bisher niemand widerlegen konnte: beim 
Flusswandler sind die Wicklungen sogar viel stärker durch den Kern 
gekoppelt als beim Sperrwandler (müsst ihr mir nicht glauben).
Und wir möchten hier doch aus ca. 12V mehrere feste Ausgangsspannungen 
machen, wobei der Einfachheit halber nur eine der Spannungen geregelt 
werden soll. Zumindest geht es hier die ganze Zeit darum, bzw. es wird 
so thematisiert.

Wenn dem so ist, muss eigentlich nichts weiter gesagt werden...

aber probierts doch einfach aus! Kann ja ungeregelt sein, baut einmal 
einen Sperrwandler, und einmal einen Flusswandler auf, mit wenige 
Pulsbreite fest angetaktet. Dann noch zwei sekundäre Wicklungen incl. 
Schottky und Ladeelkos dran. Beim Flusswandler habt ihr jetzt schon die 
entsprechenden Ausgangsspannungen an den Elkos, und es macht kaum einen 
Unterschied, ob ihr eine Ausgangswicklung belastet oder nicht. Das weiß 
jedes Kind aufgrund der Topologie dieses Wandlers, weil praktisch keine 
viel höheren Spannungen an seinen Ausgängen möglich sind.
Beim Sperrwandler schießt gleich erstmal die Spannung auf unbegrenzte 
Werte, ihr müsst also schon für einen Ausgang unbedingt ne Regelung 
konstruieren. Wenn dieser Ausgang dann geregelt wird, habt ihr immer 
noch keine Chance, die Ausgangsspannung des ungeregelten Ausgangs auch 
nur halbwegs zu kontrollieren, sobald sich die Belastung des geregelten 
Ausgangs ändert! In der Theorie bekommt man den Selbstinduktionspuls 
natürlich sofort durch die belastete Wicklung eingefangen, in der Praxis 
jedoch nicht! Der unbelastete Elko des ungeregelten Ausgangs schießt mit 
der Spannung nach oben, ob ihr wollt oder nicht!
Selbst theoretisch, und mit idealen Bauteilen habt ihr es beim 
Sperrwandler mit stark wechselnden bzw. zu kontrollierenden Spannungen 
zu tun! Beim Flusswandler habe ich nur mit unterschiedlichen Strömen zu 
tun, und genau die entstehen bei der genannten Anwendung! Ich bekomme 
gar keine starken Spannungsänderungen am Ausgang hin, selbst wenn ich es 
wollte! Dazu müsste ich dem Flusswandler absichtlich eine große Drossel 
nachschalten, um wenigstens niedrigere Spannungen als aus dem 
Windungsverhältnis berechnet überhaupt hinzubekommen! Ohne Drossel hat 
man bei fester Eingangsspannung theoretisch keine Chance, irgendwelche 
Spannungen am Ausgang überhaupt zu ändern. Was kann man mehr wollen, um 
die beschriebene Anwendung zu realisieren?

na Falk, übernimmst du mangels Wissen diesmal selbst die 
"Expertenrolle"? Wirklich vernünftig!

Vielleicht irre ich mich ja mit dem was ich sagte. Dann müssten wir alle 
zusammen aber wenigstens darauf warten, daß sich vielleicht doch noch 
ein zweiter Fachmann einfindet!
Die Rede ist freilich von jemandem, der widerlegen kann, nicht nur 
möchte...von Letzteren gibts wie immer doppelt soviel Beiträge als von 
mir, mit zusammen aber nicht einem Drittel an Stichhaltigkeit!

Zum Smalltalk sollen uns zwischenzeitig vielleicht mal die PC-Netzteile 
genügen, das sind Halbbrücken-Durchflusswandler (vielleicht nicht alle, 
aber viele)...die haben gewöhnlich nur einen 494er, aber 4...5...6? 
stabile Ausgangsspannungen unterschiedlichster Belastbarkeit. Zaubern 
die, und das auch noch so billig?

Habe meine "Erfahrungen" nun wirklich ausgiebigst beschrieben, und es 
gibt zumindest momentan keine echtes Veto mehr, sei es aus Unsicherheit, 
Unwissenheit, oder weil die Quellen zum Darauf Zeigen langsam 
ausgehen...

>Zum Smalltalk sollen uns zwischenzeitig vielleicht mal die PC-Netzteile
>genügen, das sind Halbbrücken-Durchflusswandler (vielleicht nicht alle,
>aber viele)...die haben gewöhnlich nur einen 494er, aber 4...5...6?
>stabile Ausgangsspannungen unterschiedlichster Belastbarkeit. Zaubern
>die, und das auch noch so billig?

Tja, das war vor 10 Jahren mal so, aktuelle ATX Netzteile liefern genau 
5 Ausgangsspannungen. Davon werden die 5V Standby getrennt erzeugt 
(mittels Flyback), die restlichen 4 Spannung werden zwar alle über einen 
Flusswandler erzeugt (das ist allerdings keinen Gegentaktwandler, 
sondern meist ein Two-Switch Forward), allerdings werden -12V meist mit 
einem einfachen Linearregler nachgeregelt, und 3,3V werden mit Hilfe 
eines MAGAMP nachgeregelt. Bei größeren Ausgangsleistungen (ca. ab 500W) 
wird zunehmend ebenfalls 5V nachgeregelt, ebenfalls mit MAGAMP. 
Alternativ werden 3,3V und 5V direkt über zusätzliche Step-Down Regler 
aus 12V erzeugt.

ok, neuere Modelle brauchen halt fortgeschrittene Technologie, um die 
Leistung trotz des kleinen Gehäuses handeln zu können. Aber auch der 
two-switch forward ist ausgangsseitig ein reiner Flusswandler, man 
bekommt so nur mehr Leistung während der Flussphase rüber, weil man das 
Tastverhältnis erhöhen kann. Interessant an dem Wandler ist, daß die 
Drossel - sofern überhaupt nötig - hier noch kleiner ausfallen kann.
Also wird auch durch diese Technik bestätigt, daß diese Netzteile 
Flusswandler waren und bleiben.

Die Tatsache, dass hier Flusswandler verwendet werden liegt aber an den 
hohen Ausgangsströmen. Ein Sperrwandler mit seinem zerhackten 
Ausgangsstrom ist hier vollkommen ungeeignet.

Die Tatsache dass aber in den höheren Leistungsregionen alle Spannungen 
nachgeregelt werden, zeigt aber eher, dass die Kopplung der 
Ausgangsspannungen eben doch nicht so toll ist, wie von die behauptet.

Natürlich sind solche Teile in erster Linie aus Leistungsründen 
Flusswandler bzw Gegentakter. Nur wollt ich das nicht selbst sagen, weil 
es würde ja meine Argumente entkräften...;-)
Vollkommen ungeeignet ist der Sperrwandler dafür nicht gerade, man 
bräuchte halt einen größeren Trafo, und bräuchte meiner erfahrung nach 
mehr Regelaufwand für alle einzelnen Spannungen.

Aber der Interessierte bzw. der Zweifler baut sich kurzerhand eine 
einfache Version beider Reglertypen, und erkennt dabei ganz klar, daß 
der Sperrwandler der Schlechtere für diese Anwendung ist (siehe oben).

Verstehe auch die ganze Aufregung nicht. Man braucht im einfachsten Fall 
nur mal z.B. 100 verschiedene Schaltnetzteile mit mehreren 
Ausgangsspannungen zu zerlegen bzw. ergründen. Davon sind 
schätzungsweise 90% Flusswandler, egal bei welcher Leistung. 
Sperrwandler und allgemein geöffnete Kerne werden fast ausschließlich 
verwendet, wenn eine Spannung in weiten Grenzen regelbar sein soll. 
Dafür sind die Teile große Klasse, und supereinfach zu konstruieren.