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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schaltnetzteil Trafo Skineffekt?


Autor: Günther (Gast)
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Hallo!

In den üblichen Schaltungen zu Gegentakt-Schaltnetzteilen ist der Trafo 
sekundärseitig immer mit 2 Wicklungen und Mittelabgriff vorgesehen. 
Gleichrichtung erfolgt über 2 Dioden als Mittelpunktgleichrichter. Hat 
das ausser der geringeren Diodenverluste auch Gründe bzgl. Skineffekt?

Wenn ich das richtig sehe, fließt in jeder Wicklung so nur ein 
pulsierender Gleichstrom, während bei einer Einzelwicklung mit 
Brückengleichrichter ein Wechselstrom fließen würde. Andererseits fließt 
beim Brückengleichrichter der Drosselstrom während den Schaltpausen 
durch den Gleichrichter und nicht durch den Trafo.

Autor: Jens G. (jensig)
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Gegentaktschaltungen sind dazu da, beide Halbwellen auszunutzen, und 
dabei (augangsseitig) nur eine Flußspannung zu verlieren (bei einem 
Brückengleichrichter hätte man ja zwei Uf Verlust - or allem bei 
niedrigen Spannung unschön)

Autor: Günther (Gast)
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Das ist klar. Aber hat es auch Auswirkungen auf den Skineffekt?

Autor: Jens G. (jensig)
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vermutlich nicht. Der Skineffekt hängt in erster Linie von der Frequenz 
ab, und vom geometrischen Aufbau der Wicklungen hängt der 
Proximityeffekt ab.

Autor: MaWin (Gast)
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Es gibt bei Schaltnetzteilfrequenzen bereits einen Einfluss des 
Skineffekts vor allem bei Strömen über 1A und den daraus resultierenden 
Kerngrössen und Drahtquerschnitten, der durch mehrere parallele Drähte 
oder Blech umgangen wird,
aber die Wicklungsart die du meinst erlaubt Gegentaktansteuerung ohne 
Vollbrücke, zielt also auf die Vermeidung eines 
Transistor-Schaltverlustes.

Autor: Günther (Gast)
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MaWin schrieb:
> aber die Wicklungsart die du meinst erlaubt Gegentaktansteuerung ohne
> Vollbrücke, zielt also auf die Vermeidung eines
> Transistor-Schaltverlustes.

Ich würde mir also ausser höheren Diodenverlusten keine weiteren 
Nachteile einhandeln, wenn ich sekundärseitig nur eine Wicklung mit 
Brückengleichrichterschaltung (aus Schottky) verwende?

Schon wieder was dazugelernt :)

Autor: mhh (Gast)
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Günther schrieb:
> Ich würde mir also ausser höheren Diodenverlusten keine weiteren
> Nachteile einhandeln, wenn ich sekundärseitig nur eine Wicklung mit
> Brückengleichrichterschaltung (aus Schottky) verwende?

Wenn sich das auf das von Dir genannte SNT bezieht: Du hast nur noch die 
Hälfte an Ausgangsstrom zur Verfügung. Denn der Draht ist dünner am 
Trafo. Das funktioniert in der 2-Dioden-Variante, weil nur eine 
Halbwelle durch muss.

Autor: Günther (Gast)
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mhh schrieb:
> Wenn sich das auf das von Dir genannte SNT bezieht: Du hast nur noch die
> Hälfte an Ausgangsstrom zur Verfügung. Denn der Draht ist dünner am
> Trafo. Das funktioniert in der 2-Dioden-Variante, weil nur eine
> Halbwelle durch muss.

Der Leiterquerschnitt ist vorläufig mal aussen vor. Der wird dann 
passend gewählt.

Autor: Michael_ (Gast)
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>Ich würde mir also ausser höheren Diodenverlusten keine weiteren
>Nachteile einhandeln, wenn ich sekundärseitig nur eine Wicklung mit
>Brückengleichrichterschaltung (aus Schottky) verwende?
Schau dir mal PC-Netzteile an. Da gibt es entweder Einweg- oder 
Zweiweg-Gleichrichtung. Meist Einweg, also keinesfalls Brückenschaltung.

Autor: Günther (Gast)
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Michael_ schrieb:
> Schau dir mal PC-Netzteile an. Da gibt es entweder Einweg- oder
> Zweiweg-Gleichrichtung. Meist Einweg, also keinesfalls Brückenschaltung.

Ich weiß. Deshalb versuch ich ja rauszufinden, aus welchen Gründen. Ob 
es nur die Diodenverluste oder noch weitere Gründe hat.

Autor: mhh (Gast)
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Günther schrieb:
> Deshalb versuch ich ja rauszufinden, aus welchen Gründen. Ob
> es nur die Diodenverluste oder noch weitere Gründe hat.

Es geht um Wirkungsgrad. Bei 3,3 oder 5 V ist eine Flussspannung mehr 
schon entscheidend.

Autor: Michael_ (Gast)
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Ob Ein- oder Mehrweggleichrichtung ist eine Frage der Welligkeit. Bei 
den hohen Frequenzen ist das nebensächlich. Entscheident ist das 
Integral unter Strom und Spannung.

Autor: Fralla (Gast)
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Weils hier herpasst, vergleich auch mal mit dem "Current Doubler" 
Gleichrichter. Ist aber auc nicht besser als "center tapped"

Autor: Peter R. (pnu)
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Die Aufteilung der Primärwicklung in zwei Teile und die 
Sekundärwicklung(en) dazwischen anordnen: hat mit der Streuung des 
Magnetfeldes zu tun.

Nur eine einzelne Wicklung primär bringt erheblich höhere 
Spannungsspitzen an den HV-Schalttransistoren.
Dann ist eine deutlich aufwändigere Schaltung notwendig, um die 
Schaltspannungsspitzen aufzufangen.

Autor: ePofi (Gast)
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> Andererseits fließt beim Brückengleichrichter der
> Drosselstrom während den Schaltpausen
> durch den Gleichrichter und nicht durch den Trafo.

Da tust Du gut daran, eine zusäzliche Schottky zu spendieren. Im 
Gleichrichter hast Du ja zwei in Reihe.


> Nur eine einzelne Wicklung primär bringt erheblich höhere
> Spannungsspitzen an den HV-Schalttransistoren.
> Dann ist eine deutlich aufwändigere Schaltung notwendig,
> um die Schaltspannungsspitzen aufzufangen.

Um das zu umgehen, verwenden man gerne Resonanzwandler und / oder 
Vollbrücken.


> Ob Ein- oder Mehrweggleichrichtung ist eine Frage der Welligkeit.
> Bei den hohen Frequenzen ist das nebensächlich.
> Entscheident ist das Integral unter Strom und Spannung.
Nicht nur, bei Einweggleichrichtung ist der Stromflusswinkel (duty 
factor) schlecht, was eine höhere Verlustleistung (P=R*I*I) aller 
Bauteile inkl. Wicklungen hervorruft.


> Wenn sich das auf das von Dir genannte SNT bezieht:
> Du hast nur noch die Hälfte an Ausgangsstrom zur Verfügung.
Dafür hast Du aber die doppelte Ausgangsspannung, wenn Du die beiden 
äußeren Anschlüsse der Wicklung nimmst.


allgemein:
IN PC-Netzteilen hat der Trafo auch deshalb Mittelpunktschaltung, weil 
dann eine gemeinsame Nutzung der 5V- Wicklungen (die entsprechend 
stärker ausgelegt ist) möglich ist.


   S--DIO+----.----SD--> 12V
   S          |
   S--DIO+--.------SD-->  5V
   S        | |
   S-------------------> Gnd
   S        | |
   S--DIO+--  |
   S          |
   S--DIO+----

SD = gemeinsame Speicherdrossel


Man muss bei der Gleichrichtung unterscheiden, ob normaler 
50Hz-Netztrafo oder Schaltnetzteil vorliegt.
Bei Schaltnetzteil kommt es auch noch auf die Unterart an, bei einem 
Sperrwandler oder einem EintaktDurchflusswandler bringt eine 
Vollweggleichrichtung nichts.

Autor: Günther (Gast)
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ePofi schrieb:
> allgemein:
> IN PC-Netzteilen hat der Trafo auch deshalb Mittelpunktschaltung, weil
> dann eine gemeinsame Nutzung der 5V- Wicklungen (die entsprechend
> stärker ausgelegt ist) möglich ist.

Die, die ich seziert habe, haben getrennte Wicklungen für 5V und 12V. 
Aber ich will mir eh einen neuen Trafo wickeln, daher die Frage ob mit 
Mittelanzapfung für Mittelpunktgleichrichtung oder ohne für 
Brückenschaltung.

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