Jetzt hab ich auch mal ne Frage, dazu aber der Vollständigkeit halber die Vorgeschichte: Ich hab hier grade einen Abwärtswandler in Arbeit, dient als Konstantstromquelle mit einstellbaren 4...10 Ampere am Ausgang bei etwa 90...120 Volt. Versorgt wird damit mal ein Argon-Laser, daher die Strombegrenzung. Eingespeist wird 310 V/DC aus dem Netz. Schaltfrequenz ca. 80 kHz, Spule ca. 220 µH. Ein paar Berechnungen und Simulationen später bin ich zur Erkenntnis gekommen, das bei 10 Ampere Ausgangstrom der Strom in der Spule zwischen 12 und 8 Ampere pendelt. Das bringt mich zu meiner Ursprünglichen Frage: Inwiefern kommt dort denn der Skin-effekt/Stromverdrängung zum Tragen? Bei Gleichstrom trägt der komplette Leiterquerschnitt zur Stromleitung bei und ich könnte einen massiven Leiter für die Spule verwenden, bei Wechselstrom beträgt die Skintiefe bei 80 kHz in etwa 0,23mm und ich müsste HF-litze oder zumindest eine Hand voll CuL-Drähte parallel nehmen.
Is schon wieder Karneval? Das will eienr einen 10A Schaltregler bauen und fragt, ob der "pulsierende Gleichstrom" Skineffekt verursacht. Leute gibts . . .
Das wären dann 10A Gleichstrom überlagert von 2A Wechselstrom mit 80kHz, wenn wir annehmen, dass spektral die 80kHz dominierend sind (wenig Oberwellenanteil). Für die 10A gilt der DC-Widerstand. für die 2A der Widerstand bei 80kHz.
Gast
#1737244
Es wird den Skineffekt geben. Pulsierenden Gleichstrom kann man als Wechselstrom mit überlagerter DC-Komponente auffassen (Signal in Fourier-Reihe entwickeln). Der Gleichstromanteil wird den Skineffekt natürlich nicht mitbekommen. Der Wechselanteil hingegen schon. Allerdings ist der Hauptanteil Deines Stroms ja DC, weswegen ich keine Massnahmen ergreifen würde.
Gast
#1737245
Helmut war (viel) schneller ;)
Gast
#1737264
Maxwell schrieb: > Es wird den Skineffekt geben. Pulsierenden Gleichstrom kann man als > Wechselstrom mit überlagerter DC-Komponente auffassen (Signal in > Fourier-Reihe entwickeln). Der Gleichstromanteil wird den Skineffekt > natürlich nicht mitbekommen. Der Wechselanteil hingegen schon. > Allerdings ist der Hauptanteil Deines Stroms ja DC, weswegen ich keine > Massnahmen ergreifen würde. Hallo, das ist kein stechendes Argument: wäre der Skineffekt so gross, dass er den Wechselstrom praktisch unterbindet, dann könnte weiterhin ein Gleichstrom fliessen, aber der Regler würde nicht mehr funktionieren, weil die Spule keine Energie mehr aufnimmt und abgibt. Laut Wikipedia werden Speicherdrosseln heute oft mit HF-Litze gewickelt, auch wegen des Proximity-Effekts. Wieder was gelernt, ich habe die Dinger bisher immer fertig gekauft und mich drauf verlassen, dass sie funktionieren. Gruss Reinhard
Gast
#1737395
Das Litze gegen proximity effekt hilft wäre mir neu, woher?
Bei nominell 10A eine "Welligkeit" von 2A zulassen, und das auch noch Stromquelle nennen geht wohl auch erst ab dem jahre 2010. naja, ich werde wohl langsam zu alt für den Krempel. guude ts
Gast
#1737440
Reinhard Kern schrieb: > das ist kein stechendes Argument: wäre der Skineffekt so gross, dass er > den Wechselstrom praktisch unterbindet, dann könnte weiterhin ein > Gleichstrom fliessen, aber der Regler würde nicht mehr funktionieren, > weil die Spule keine Energie mehr aufnimmt und abgibt. Welches "Argument" meinst Du genau? Dass ich keine Massnahmen ergreifen würde wegen des hohen DC-Anteils? Falls dem so ist: Gehen wir davon aus, dass der Skineffekt den AC-Anteil NICHT abschnürt. Dieser Fall wird auch nicht eintreten können. Sonst könnten auch keine 10A DC mehr durch den Draht, ohne dass er heiss wird (bei 80kHz). Was wird der Regler nun machen, wenn er merkt, dass hinten zu wenig ankommt? Er wird nachregeln und den Skineffekt "ausgleichen", solange der Regler noch nicht voll offen ist. Was übrig bleibt sind die Verluste in der Leitung. Thomas S. schrieb: > Bei nominell 10A eine "Welligkeit" von 2A zulassen, und das auch noch > Stromquelle nennen geht wohl auch erst ab dem jahre 2010. > > naja, ich werde wohl langsam zu alt für den Krempel. Du sagst es. Du hast scheinbar niht verstanden, wie ein Schaltregler funktioniert. Denn laut Deiner Auffassung hätte ein 10A Regler im Discontinuous-Mode 10A Welligkeit. ->Das ist aber falsch.
@ Maxwell (Gast) was hast Du denn an dem Wort "Stromquelle" nicht verstanden? ...nenn Dich doch besser, naja zumindest anders als Maxwell. ts
Gast
#1737494
>...nenn Dich doch besser, naja zumindest anders als Maxwell.
Hast recht, Maxwell ist wirklich mutig...
Thomas S. schrieb: > Bei nominell 10A eine "Welligkeit" von 2A zulassen, und das auch noch > Stromquelle nennen geht wohl auch erst ab dem jahre 2010. Das wird ein Abwärtswandler der eine Gasentladung (=Argonlaser) betreibt, daher muss das ganze Strom- und nicht Spannungs-geregelt sein. Für mich ist das dann eine Stromquelle. Die Welligkeit des Stroms in der Schaltspule (L) erreicht nie null, geht ja auch garnicht. http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f0/Buck_conventions.svg
Andreas K. schrieb: > Die Welligkeit des Stroms in der Schaltspule (L) erreicht nie null, geht > ja auch garnicht. > http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f0/Buck_conventions.svg Eben. Die kriegt man auch nur runter, wenn man eine größere Spule verwendet, wenn ich das richtig sehe. Wofür sollte man die Welligkeit runtersetzen, wenn nicht nötig, wenn man dafür eine riesen Spule braucht?
Gast
#1737548
Oder Interleaven zum ripple senken. Man müsst mal wissen wieviel Welligkeit erlaubt ist. Bei 2-Phasen Buck um d=0,5 ist der Ripple genau 0.
Gast
#1737561
Fralla schrieb: > Das Litze gegen proximity effekt hilft wäre mir neu, woher? Hier:http://de.wikipedia.org/wiki/Proximity-Effekt Wenn du ganz sicher bist, dass du es besser weisst, solltest du den Artikel korrigieren - aber auch nur dann. Gruss Reinhard
Gast
#1737582
> Bei nominell 10A eine "Welligkeit" von 2A zulassen, und das auch noch > Stromquelle nennen geht wohl auch erst ab dem jahre 2010. Was hat denn bei einem Step Down der Strom Rippel in der Spule mit dem Rippelstrom in der Last zu tun? Wenn er seinen Stepdown als Stromquelle beschaltet, so regelt er doch die Ausgangspannung so dass in der Last sich der gewünschte Strom einstellt. Der Rippelstrom in der Last ergibt sich doch aus der Rippel*spannung* am Kondensator, nicht dem Rippelstrom in der Spule. Siehe Simulation: I(L1) vs. I(R1)
Angehängte Dateien:
-
Step_Down_Ripple.gif
(48 KB)
Zwei Gründe gibt es hier für die Verwendung von Litze: Erstens: der höhere Widerstand für die HF-Komponente des Stroms beeinflusst die Ausgangsspannung oder den Strom unzulässig. Das kann ein schnelles Scope klären. Zweitens: durch den Skin-Effekt entsteht im Leiter so hohe Verluste, dass er unzulässig warm wird. Das kann ein Thermometer klären.
Fralla schrieb: > Das Litze gegen proximity effekt hilft wäre mir neu, woher? Das ist ein uralter Hut. Bei den Meisten Spulen ist der Skin-Effekt eher vernachlässigbar gegenüber dem Proximity Effekt. Der Skin-Effekt ist als Sonderfall relevant für einzelne Leiter, was bei kompakten Spulen weniger der Fall ist. HF-Litze dient also in erster Linie der Vermeidung des Proximity Effektes. Bei Ringkernen kann man oft auf HF-Litze verzichten, weil die Drähte recht weit voneiander entfernt sind und im Vergleich zu einer kompakten Spule relativ gut gekühlt werden können. Jörg
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