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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Sperrwandler Dimensionierung


Autor: Emil (Gast)
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Hallo Allerseits...

Ich möchte einen DC DC Wandler mit galvanischer Trennung aufbauen, 
außerdem brauche ich zwei verschiedene Ausgangsspannungen. Hier 
erscheint mir der Flyback Converter als beste Wahl(?).

Eingangsspannung: 24VDC
Ausgangsspannung: 12VDC@30mA;-5VDC@30mA

Der Schaltplan stellt ja schon mal so ziemlich das dar, was ich brauche. 
Die 5V kann ich ja durch drehen der Schottkey-Diode umpolen oder? Muss 
ich sonst noch was beachten der kann ich die Teile so kaufen?

Schon mal danke für jegliche Ratschläge.

Gruß
Emil

Autor: MaWin (Gast)
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> Hier erscheint mir der Flyback Converter als beste Wahl(?).

Passt.

> Der Schaltplan stellt ja schon mal so ziemlich das dar, was ich brauche.

Die Schaltung ist nicht galvanisch getrennt.

> Die 5V kann ich ja durch drehen der Schottkey-Diode umpolen oder?

Sicher nicht.

Autor: Emil (Gast)
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MaWin schrieb:
>> Die Schaltung ist nicht galvanisch getrennt.

Woran sehts du das? Wegen dem Feedback oder wie?

>> Sicher nicht.

Was nimmt man dann? Einen Invertierer oder gibts was gebräuchlicheres?

Autor: Lukas B. (lukas-1992) Benutzerseite
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Emil schrieb:
> MaWin schrieb:
>>> Die Schaltung ist nicht galvanisch getrennt.
>
> Woran sehts du das? Wegen dem Feedback oder wie?
>
>>> Sicher nicht.
>
> Was nimmt man dann? Einen Invertierer oder gibts was gebräuchlicheres?

Ist ja alles mit Masse Verbunden!! ("Primär" und Sekundärseitig)
zudem wird Feedback auch nicht galvanisch getrennt

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Emil schrieb:
> Der Schaltplan stellt ja schon mal so ziemlich das dar, was ich brauche.

Schoen

> Die 5V kann ich ja durch drehen der Schottkey-Diode umpolen oder?

Nein das geht nicht. Da haengt die Feedbackleitung dran.
Die kannst du aber vom der 12V Ausgang abnehmen unter zwischenschaltung 
eines Spannungsteilers.

Deine negative Spannung kannst du erzeugen indem du den +5V zweig anders 
rum anschliesst. Andere Seite der Wicklung an GND und Diode umgekehrt 
gepolt .

Muss
> ich sonst noch was beachten der kann ich die Teile so kaufen?

Den Trafo kannst du so nicht kaufen. Da ist selber wickeln angesagt.

Autor: Emil (Gast)
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Okay, dann verstehe ich worum es geht...

Feedbackleitung benötige ich nicht. Die Massen werden getrennt 
behandelt. Somit müsste die galvanische Trennung gegeben sein.

Mit dem Umpolen... Ich schließe also einfach den "Verbraucher" verkehrt 
herum an und habe so -5V?

Ich könnte aber theoretisch ohne die Feedbackleitung auch die Diode 
drehen... right?

Danke für die Antworten Leute.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Emil schrieb:
> Okay, dann verstehe ich worum es geht...

WOHL EHER NIX VERSTANDEN

>
> Feedbackleitung benötige ich nicht. Die Massen werden getrennt
> behandelt. Somit müsste die galvanische Trennung gegeben sein.

Und es gibt kein Feedback. Der Wandler läuft somit ins nirwana.

>
> Mit dem Umpolen... Ich schließe also einfach den "Verbraucher" verkehrt
> herum an und habe so -5V?

trollig, echt trollig.

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Emil schrieb:
> Feedbackleitung benötige ich nicht. Die Massen werden getrennt
> behandelt. Somit müsste die galvanische Trennung gegeben sein.

Dann bist du der erste der die nicht braucht. Was meinst du wohl wo die 
Ausgangsspannungen hinlaufen ohne Feedback. Die gehen so hoch bis sich 
dein Wandler selbst zerstoert.

Informiere dich bitte mal etwas genauer ueber Sperrwandler.

http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/smps.html

ist eine gute Seite zum Einstieg.

Autor: Emil (Gast)
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Lieber Herr Taylor,

schon mal darüber nachgedacht, dass es Menschen gibt die weniger 
Sachverstand von einer Materie besitzen können als Sie, deshalb aber 
nicht bescheuert sind o.Ä.?

Anstatt der Energieverschwendung, die bei solch unnützen Antworten 
entsteht, sollten Sie sich lieber um andere Themen kümmern oder etwas 
sinnvolles schreiben, sprich hilfreiches.

Autor: Emil (Gast)
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@Helmut

ich dachte die Feedback Leitung wäre zum Regeln der Ausgangsspannung 
da...

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Ist sie ja auch. Nur hat der Sperrwandler die Eigenschaft dann am 
Ausgang hochzulaufen wenn der Regler das nicht vorher unterbindet in dem 
er das Tastverhaeltnis zuruecknimmt.

Auch das Entlastungsnetzwerk mit den beiden Diode vorne darfst du nicht 
weglassen. Sonst geht durch die Streuinduktivitaeten dein Regler ICs 
hops.

Also FB muss sein. Wenn du nicht soviel Wickeln willst kann man das auch 
mit einem Optokoppler und einem TL431 anders machen. Dann hast du auch 
eine galvanische Trennung drin.

Autor: Emil (Gast)
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Die Spulen gibt es so zu kaufen... Wie würde eine Andere Lösung aussehen 
mit galvanischer Trennung und mit den Spulen?

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Emil schrieb:
> Die Spulen gibt es so zu kaufen...

Meinst Du für die von Dir angebene
Ausgangsspannung: 12VDC@30mA;-5VDC@30mA ?

>Wie würde eine Andere Lösung aussehen
> mit galvanischer Trennung und mit den Spulen?

Indem Du eine weitere, von den übrigen Wicklungen getrennte 
Feedbackwicklung aufbringst bzw. einen solchen Übertrager mit der 
FB-Wicklung fertig kaufst. Das natürlich nur wenn es ihn fertig gibt, 
sonst bleibt nur Möglichkeit a: Selber diese Wicklung aufbringen.

Autor: Emil (Gast)
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Ne, nicht direkt für die Ausgangsspannung, aber so wie in der Schaltung 
ersichtlich - also:+12V;-12V;+5V...

Kann ich nicht einfach den FB per Optokoppler trennen, z. B. mit einem 
linearen Optokoppler (IL300)?

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Emil schrieb:

> Wie würde eine Andere Lösung aussehen
> mit galvanischer Trennung und mit den Spulen?

und dann:

>
> Kann ich nicht einfach den FB per Optokoppler trennen, z. B. mit einem
> linearen Optokoppler (IL300)?

Für beide Versionen hast Du bereits die Antworten.
Für die untere nimmst Du die von Helmuts Vorschlag mit Optokoppler.

Autor: Emil (Gast)
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Ahh, alles klar... Letzte Frage: Wofür brauche ich in dem Zusammenhang 
den TL431?

Autor: MaWin (Gast)
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> Feedbackleitung benötige ich nicht.

Du vielleicht nicht, aber der Schaltregler-IC braucht sie.

> Okay, dann verstehe ich worum es geht...

Offenkundig nicht.

> Kann ich nicht einfach den FB per Optokoppler trennen,

Ja.

> z. B. mit einem linearen Optokoppler (IL300)?

Überflüssig.

Dir hilft entweder ein LT1425, oder
http://www.national.com/an/AN/AN-1095.pdf#page=1

Autor: Emil (Gast)
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Hm, also der LT1425 sieht natürlich gut aus! Allerdings ist da meine 
Eingangsspannung zu hoch... Wie begrenzt man die üblicherweise? Ich 
vermute mal per Spannungsteiler?

Autor: MaWin (Gast)
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Sorry, ich habe deine 24V nicht beachtet. Dann ist der LT1425 natürlich 
keine sinnvolle Lösung. Vorregeln macht keinen Sinn.

Autor: Emil (Gast)
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Schade... Dann beschäftige ich mich mal mit dem pdf National.

Danke für die Hinweise.

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Emil schrieb:
> Ahh, alles klar... Letzte Frage: Wofür brauche ich in dem Zusammenhang
> den TL431?

Das ist dein Regelverstaerker.  In der National App. haben die 
natuerlich einen aus ihrem Lieferprogramm genommen. Allerdings ist der 
TL431 besser erhaeltlich.

Im Anhang etwas Lesestoff um einen Regler mit dem TL431 zu 
dimensionieren.

Autor: Emil (Gast)
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Nochmal was anderes... Die Masse der Sekundärseite hängt mit auf dem 
Ausgang einer HalbBrücke die mit 250V gespeist wird. Inwiefern muss das 
mit in meine Überlegungen einfließen?

Autor: MaWin (Gast)
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möglichst niedrige kapazitive Kopplung in Trafo und Aufbau.

Man könnte sogar ausrechnen wie niedrig, wenn man die notwendigen Daten 
zusammenträgt.

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Emil schrieb:
> Nochmal was anderes... Die Masse der Sekundärseite hängt mit auf dem
> Ausgang einer HalbBrücke die mit 250V gespeist wird. Inwiefern muss das
> mit in meine Überlegungen einfließen?

Das dein Trafo die Isolationsspannung aushaelt.

Autor: Emil (Gast)
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Da die Brücke ja ebenfalls eine PWM erzeugt muss die Spannung per 
Fourier berechnet werden oder nimmt man einfach den Peakwert?

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Die Isolation ist immer fuer den maximalen Spitzenwert auszulegen.
+ Reserve natuerlich.

Aber da du bestimmt auf der einen Seite Netzspannung anliegen hast und 
auf der anderen Seite die Ansteuerung im Niederspannungsbereich gelten 
die VDE Vorschriften fuer die Isolation deines Trafos.

Autor: Emil (Gast)
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Guten Tag Allerseits,

kann ich mit dem LM2585 auch mehere Primärspulen parallel betreiben?

Also bespielsweise 2 DC/DC Konverter aufbauen?

Autor: Andreas R. (rebirama)
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Warum sollte man das wollen? Es würden doch schon weitere 
Sekundärwickungen ausreichen.

Autor: Emil (Gast)
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Damit die Massen der Sekundärwicklungen galvanisch getrennt sind...

Autor: Micha (Gast)
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Nachdem in "meinem Beitrag" eh keiner antwortet, frage ich mal hier 
(passt auch hierher): kann jemand (erfahrenes) ein Buch oder eine 
App-Note zur Entwicklung eines Flyback empfehlen? Also ein Dokument, das 
die Auslegung von Anfang bis Ende behandelt (auch für mehrere 
Ausgangsspannungen) und dabei aber verständlich bleibt. Welche Effizienz 
ist maximal (schätzungsweise) mit einem guten Design zu erreichen?

Autor: Micha (Gast)
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Emil schrieb:
> Damit die Massen der Sekundärwicklungen galvanisch getrennt sind...
Sagt doch keiner, dass du die verbinden musst...

Autor: MaWin (Gast)
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Also verständliche Bücher gibt es schon,

 Switchmode Power Supply Handbook, Billings, McGraw Hill, ISBN 
0070067198
 Switching Power Supply Design, Pressman, McGraw Hill, ISBN 0070522367
 Schaltnetzteile. Konzepte, Bauelemente, Anwendungen; Hirschmann / 
Hauenstein, ISBN 3800915502
 http://www.onsemi.com/pub/Collateral/SMPSRM-D.PDF Switchmode Power 
Supply
    Reference Manual mit vielen Beispielschaltungen
 NXP AN120 SMPS Overview
 ST AN513 Topologies for Switched Mode Power Supplies.
 http://www.st.com/stonline/company/seminar/smps/fi...
 TI Power Supply Design Considerations PDF
 http://focus.ti.com/lit/ml/slup224/slup224.pdf

Es liegt eher an deiner für die meisten Leute unverständlichen Frage, 
daß keine Antworten kamen. Man Fragt sich "was will der Mann", "wovon 
redet der?".

Autor: Emil (Gast)
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@Micha

ich lese grad in diesem hier:
"Schaltnetzteile und Ihre Perepherie"

http://www.amazon.de/gp/product/3834806137/ref=pd_...

Ist relativ verständlich aber teuer...

Wegen der Massen. Stimmt natürlich!

Autor: Jackson Drive (Gast)
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Helmut Lenzen schrieb:
> Emil schrieb:
>> Feedbackleitung benötige ich nicht. Die Massen werden getrennt
>> behandelt. Somit müsste die galvanische Trennung gegeben sein.
>
> Dann bist du der erste der die nicht braucht. Was meinst du wohl wo die
> Ausgangsspannungen hinlaufen ohne Feedback. Die gehen so hoch bis sich
> dein Wandler selbst zerstoert.

Mal der Interesse halber: Wie macht Traco das denn dann bei Ihrer, von 
mir öfters eingesetzten, TES Serie? Die sind ungeregelt und galvanisch 
getrennt.

Autor: MaWin (Gast)
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> Wie macht Traco das

Ungeregelt -> kein Flyback, sondern Flusswandler, genau so wie ein 50Hz 
Netztrafo.

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Meistens sind das selbsterregte Sperrwandler.
Entweder begrenzen sie die Ausgangsspannung ueber eine Z-Diode oder der 
Arbeitspunkt des Schalttransistors wird verschoben durch Kernsaettigung


http://www.rainers-elektronikpage.de/Schaltbeispie...

Hier findest du einige Erklaerungen dazu.

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