Liebe Kollegen, habe einen isolierenden selbstschwingenden Gegentaktwandler gebaut für die Versorgung der Analogelektronik in einem kleinen tragbaren Gerät. Eingangsspannung 3.6V, Ausgang +/-5.5V, max. 25mA Spitzenlast, sonst ca. 2 mA dauerhaft. Das Design ist im Schaltplan dcdc3.6_5.5.png abgebildet. Das Trafo ist auf einem Ringkern R10 aus N30 Ferrit gewickelt. Windungszahlen sind im Schema. 1. Schon ohne Last verbraucht das Ding ca. 20 mA, was mir zu VIEL ist (Batteriebetriebenes Gerät). Woran liegt es und wie kann ich den Ruhe-Strom verringern? 2. Die Transistoren überschneiden sich etwas, wie man es auf den Screenshots sieht. In dc_dc_b_c_tr01.png sind oben Verläufe auf den Basen und unten gelb an einem Kollektor. Die Verläufe an den Basen sind noch extra im dc_dc_bases_tr01.png zu sehen. Wenn ich es richtig verstehe, muss ich die Ladung aus der B-E Strecke schneller abbauen, damit die Transisotern schneller umschalten. Wie groß soll der Widerstand zwischen B und E sein? Geht es auch anders? Z.B. mit anderen Windungszahlen für die Ansteuerung der Basen? 3. Im Moment läuft der Wandler bei ca. 20 kHz. Hat es Sinn die Umschaltfrequenz zu erhöhen (nur weniger Primärwindungen, sonst gleiches Design)? Wie weit kann ich die Frequenz erhöhen? Danke für eure Tipps! Karel
Lies dir mal diesen Artikel durch: http://www.mikrocontroller.net/articles/Royer_Converter Meiner Meinung fehlt da noch die Glättungsdrossel. mfG ingo
1. R1 ist zu klein und die Mittelanzapfung von 3W braucht wechselspannungsmäßig eine virtuelle Masse (Elko nach GND). 2. Laß mal die Windungen für die Rückkopplung weg und betreibe die Transistoren wie ein Multivibrator: Kollektor T1 an Basis T2 über 10k || 10n ebenso Kollektor T2 an Basis T1 über 10k || 10n.
@ Karel Marsalek (marsalek) >habe einen isolierenden selbstschwingenden Gegentaktwandler gebaut für Das ist ein Royer Converter in seiner Urform. >die Versorgung der Analogelektronik in einem kleinen tragbaren Gerät. >Eingangsspannung 3.6V, Ausgang +/-5.5V, max. 25mA Spitzenlast, sonst ca. >2 mA dauerhaft. Das Design ist im Schaltplan dcdc3.6_5.5.png abgebildet. >Das Trafo ist auf einem Ringkern R10 aus N30 Ferrit gewickelt. >Windungszahlen sind im Schema. >1. Schon ohne Last verbraucht das Ding ca. 20 mA, was mir zu VIEL ist >(Batteriebetriebenes Gerät). Woran liegt es und wie kann ich den >Ruhe-Strom verringern? Das ist die Urversion des Royer Converters, der treibt den Kern is die Sättigung. Dabei wird natürlich Energie in den Windungen und Transistoren verheizt. Wenn die Sättigung zu spät oder zu weich einsetzt, weil der Kern "zu gut ist", wird viel Energie in den Transistoren verbraten. >2. Die Transistoren überschneiden sich etwas, wie man es auf den >Screenshots sieht. In dc_dc_b_c_tr01.png sind oben Verläufe auf den >Basen und unten gelb an einem Kollektor. Die Verläufe an den Basen sind >noch extra im dc_dc_bases_tr01.png zu sehen. Wenn ich es richtig >verstehe, muss ich die Ladung aus der B-E Strecke schneller abbauen, >damit die Transisotern schneller umschalten. Im Prinzip ja. > Wie groß soll der > Widerstand zwischen B und E sein? Geht es auch anders? Die basen werden doch schon mit negativer Spannung ausgeräumt, da passt schon. > Z.B. mit anderen > Windungszahlen für die Ansteuerung der Basen? >3. Im Moment läuft der Wandler bei ca. 20 kHz. Hat es Sinn die >Umschaltfrequenz zu erhöhen (nur weniger Primärwindungen, sonst gleiches >Design)? Nicht unbedingt, dann denn werden die Schaltverluste noch höher. > Wie weit kann ich die Frequenz erhöhen? Bei den Leistungen bis in den dreistelligen kHz Bereich. Ob das sinnvoll ist, sei dahingestellt. Die Schaltung ist zwar einfach, aber für Low Power nicht sehr zweckmässig. denn die Ansteuerung der Transiostoren ist suboptimal. Besser ist hier ein einfacher Push-Pull oder Vollbrückenwandler mit CMOS-ICs. Einfach einen 74HC14 als Taktgeber aufbauen, ein zweites Gatter als Inverter, dann jeweils zwei Gatter parallel als Ausgangstreiber. Fertig ist der Lowp Power Vollbrückenwandler. Der dürfte dann auch deutlich weniger Strom ziehen im Leerlauf. In etwa so. Beitrag "Re: DC/DC Converter geringer Leistung" MFG Falk
Hallo Jungs und vielen Dank für eure Beiträge! Die fremde Erregung (6-fach CMOS Inverter 4049) hat den Stromverbrauch auch kaum gesenkt. Es liegt wohl an der Sättigung des Ferritkerns. Könnte mir jemand zur Berechnung des Übertragers eine Online-Quelle empfehlen? Vielen Dank! Karel
Ich glaube, Du hast meine Vorschläge ignoriert, insbesondere die Schaltungsvariante als Multivibrator. Bei optimaler Beschaltung stellen sich Arbeitsfrequenz und niedrige Leistungsaufnahme von alleine ein. Ist die Rückkopplung hingegen zu groß, wird viel Leistung an den Basis-Emitter-Dioden der Transistoren verbraten. Zudem gehen sie in die Sättigung und haben eine erhöhte Freiwerdezeit.
Hallo Zack, danke für Deine freundliche Erinnerung an Deinen Beitrag vom 01.10.2010 11:18. Wie sollte die astabile Kuppstufe genau aussehen? Ich habe es nach Deinem Beitrag gemalt, aber verstehe nicht, wie sich die Kondensatoren wechselseitig aufladen sollten. Bitte um Überprüfung meines Schemas. Vielen Dank Karel
Malen reicht nicht :-) Die Cs dienen zum schnelleren Umschalten der Transistoren. Vor langer Zeit hatte ich solche Wandler zur galvanischen Trennung einer RS232 aufgebaut. Weitere Daten: T1, T2 = BC337-40, Spule primär 2x10Wdg., Kern N26 14x9 ohne Luftspalt (AL >=2800 o.ä.), Betriebsfrequenz 25-30kHz. Die Rückkopplung über die Widerstände war toleranter bezüglich der Versorgungsspannung und der sekundären Last. Die Rückkopplung über zusätzliche Windungen könnte bei optimaler Abstimmung besser funktionieren und weniger Leistung verbrauchen, war aber nie so richtig stabil. Deshalb hatte ich immer obige Schaltung verwendet.
Danke Zack, wir werden das hier ausprobieren. Karel
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