Guten Mittag, ich hab mal bei http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/hgw_smps.html einen Halbbrücken-Durchflusswandler dimensionieren lassen für Ue=12V, Ea=30V, Ia=8A, f=100kHz. Vorgeschlagen hat mir das Tool dann folgenden Trafo: RM14LP, Amin=170, Ve=10230, dazu noch Drahtstärken von ca. 2mm ... Hat jemand das Dimensionierungstool schonmal verwendet und kann bestätigen, dass die Errechneten Werte auch wirklich in der Praxis dann verwendet werden können? Grüße, Thomas
Ein 2-Switch-forward oder in Deutch "Halbbrücken-Durchflußwandler" ist was anderes als ein Gegentaktwandeler mit Halbbrücke. Das Tool berücksichtig keine Verluste (Schalten, Recovery, Fluß, Kupfer, Kern), ist aber eh klar. Aber das Optimum kann weit von der vorgeschlagenen Dimmensionierung abweichen. Für einen Übersicht trotzdem recht nützlich...
Keine Verluste berücksichtigt wie schon gesagt. Ist vor allem bei niedrigen Spannungen relevant. Für 30V nur gering. Wenn du nicht grad permanent die maximale Leistung brauchst können die Kerne oft auch etwas kleiner sein. Für Durchfluss/Gegentakt musst du dich noch entscheiden. Link und Post passen da nicht zusammen. Draht mit 2mm ist bei der Frequenz Blödsinn (Skin-Effekt). Das Tool rechnet nur ne Empfehlung zum Querschnitt. Der Durchmesser ist "Convenience" hier aber irreführend.
Da ist doch was falsch... Grad den Gegentaktwandler angesehen. Schema, berechnete Diagramme und Drahtstärken passen da nicht zusammen. Der Querschnitt der Primärwicklung muss auf jeden Fall deutlich höher sein als sekundär.
> Das Tool berücksichtig keine Verluste (Schalten, Recovery, Fluß, Kupfer, > Kern), ist aber eh klar. Woher sollte es dann wissen, daß der Kern ca. 30K wärmer wird ? Also Kupferverluste berechnet es, Kernverluste schätzt es zumindest. > Der Querschnitt der Primärwicklung muss auf jeden Fall deutlich höher > sein als sekundär. Nicht unbedingt. Das Tool berechnet: "Die Drahtquerschnitte sind immer für eine Stromdichte von 3 A/mm2 vorgeschlagen." Obwohl: 42A und gerade mal 3.33mm2 entspricht dem nicht. Es müssten 5 Drähte parallel sein, das macht dann auch 20 Windungen und damit etwas mehr Wickelraum als Sekundär. Bei der Ausgangsdrossel und Sekundärwicklung stimmts aber.
>Woher sollte es dann wissen, daß der Kern ca. 30K wärmer wird ? Nicht nur im Trafo ist Kupfer. >Kernverluste schätzt es zumindest. Mir würde es für eine Dimmensionierung nicht reichen, aber wenn man glaubt einen Wandler exakt nach dieser Rechnung dimmensioneren muss bitte.
MaWin schrieb: > Also Kupferverluste berechnet es, Kernverluste schätzt es zumindest. Wirklich? Ich dachte eher Wicklungen/Kern werden so vorgeschlagen, dass keine allzuhohen Verluste auftreten. MaWin schrieb: >> Der Querschnitt der Primärwicklung muss auf jeden Fall deutlich höher >> sein als sekundär. > > Nicht unbedingt. Hier schon. Beim Gegentaktwandler ists ja im Wesentlichen wie ein normaler Trafo (Querschnitt*Windungszahl auf beiden Seiten gleich). 6V (12V/2 weil Gegentakt) zu 30V macht 1:5, also Querschnitt 5:1. MaWin schrieb: > Obwohl: 42A und gerade mal 3.33mm2 entspricht dem nicht. Sag ich ja. Ie im berechneten Diagrimm ist der Strom durch die Spule. Der Strom wie im Schaltplan links eingezeichnet ist nur die Hälfte. Der Drahtquerschnitt für die Primärwicklung muss x4 genommen werden. Bei der Kernauswahl/Wicklungszahl bin ich mir unsicher. Aus dem Bauch raus würd ich sagen Kernauswahl passt, Wicklungszahl halbieren. Fehlt mir aber die Erfahrung.
MaWin schrieb: > Obwohl: 42A und gerade mal 3.33mm2 entspricht dem nicht. Es müssten 5 > Drähte parallel sein, das macht dann auch 20 Windungen und damit etwas > mehr Wickelraum als Sekundär. Hmm ... Es heißt 3A/mm^2 und der Durchmesser ist keine Fläche ... Als Fläche wird dann z.B. bei d1=3,8mm A=11,31mm^2 berechnet. 11,31mm^2 * 3 = 33,93A, was aber auch nicht an die 42-64A Spulenstrom hinkommt ... Irgendwie verwirrt mich das ;-) Grüße, Thomas
Aber was mich außerdem interessieren würde ... Mir kommen die Ströme ja alle ziemlich extrem vor ... Beim Halbbrücken Durchflusswandler scheinen wohl die Dioden extreme Ströme aushalten zu müssen, beim Sperrwandler sind das wohl die Kondensatoren auf der Primärseite. Ich könnte mir vorstellen, dass weder das eine noch das andere billig ist, weswegen man wohl gleich die Variante mit Vollbrücke nehmen sollte. Alternativ scheint es ja dann noch Multi-Phasen-Designs, wie DN453 [1] zu geben, bei dem der Strom pro Phase nur etwa 10A ist. Zumindest können die Schottky-Dioden nicht mehr als 7A ... Wäre so eine Topologie einem Halbbrücken Sperr-/Durchflusswandler vorzuziehen? Grüße, Thomas [1]: http://cds.linear.com/docs/Design%20Note/dn453f.pdf
Dieses Multi-Phasen Design nutzt die Spulen nur in einer Magnetierungsrichtung und damit halb aus, wie alle Sperrwandler. Flusswandler gehen doppelt so effektiv mit dem Kernmaterial um, man bräuchte dort also nur 2 Kerne, blöderweise brauchen die auch noch einen Kern am Ausgang wie ein Buck-Regler der vor allem mit Gleichstrom durchsetzt ist, in der Summe bleibt's also trotzdem gleich. Die 50V durch die Elkos der Halbbrücke sind natürlich extrem, daher baut man so was eigentlich nur bei hohen Spannungen und niedrigen Strömen so, bei niedriger Spannung nimmt man 2 Wicklungen deren Enden man abwechselnd bestromt (Gegentakt Flusswandler), weil dort das andere Ende, an welchem doppelte Betriebsspannung entsteht, kein Problem für die Transistoren darstellt (bei hohen Spannungen ist jenes Design also nicht so geeignet).
EIn 2 Phasen-Boost design halbiert das Kernvolumen. Kanst ja mit dem Gegentakwandler und den verschiedenen Gleichrichtungen vergleichen wo günstigere Strom und Spannungsbelastung entsteht, bzw den Aufwand.
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