Hallo hier,
befasse mich gerade mit dem Bau eines primärgetakteten Schaltnetzteils
und hätte ein paar Fragen hierzu:
Übertrager wickeln.
Übertrager ist berechnet, passender Kern liegt auch da. Gibt es irgendwo
Tipps wie die Wicklungen am besten aufgebracht werden? Bislang habe ich
immer zuerst die Primärwicklung aufgebracht, dann etwas Isolierband und
dann die Sekundärwicklungen.
Ansteuerung der Leistungsschalter.
Hab hier immer aus anderen Schaltplänen abgekupfert, aber so richtig hab
ich noch nix gefunden, das sich mit dem Thema, insbesondere mit der
Auslegung des Impulsübertragers auseinandersetzt. Lege ich den
Impulsübertrager genauso aus wie den eines Durchflusswandlers? Oder
spielen hier Spezialitäten ala Sperrwandler mit rein?
Besten Dank für sachdienliche Hinweise :-)
Bei den meisten Wandlertransformatoren muss die Primärwicklung wegen der
Streuung geteilt werden, also Reihenfolge: erste Hälfte primär ,
Sekundärwicklungen, zweite Hälfte primär.
Dabei muss darauf geachtet werden, dass die Drähte der Wicklungsenden
nicht nahe aneinander vorbeiführen bzw. gut isoliert sind.
Das "etwas Isolierband" ist etwas optimistisch. Die Isolation muss 2kV
Prüfspannung überstehen, auch muss darauf geachtet werden, dass am Rande
der Lage keine Kriechwege entstehen.
Das Isolierband muss aus einem wärmebeständigen Isoliermaterial
bestehen, PVC-Isolierband stirbt einen schnellen Tod und ist gefährlich,
besonders als Isolation zwischen Primär (am Netz) und Sekundär. Die in
Wickeleien verwendeten Folien und Isolierbänder sind im normalen Laden
nicht zu haben.
Mir stehen zum Beispiel nur Folien aus geschlachteten Trafos zur
Verfügung.
Die Steuertrafos sind bezüglich Windungszahl eher unkritisch, bei den
hohen Frequenzen. Da steht im Vordergrund die Isolierung und die
Kapazität zwischen prim. und sec. Sie sollte klein gehalten sein. Mit
einem Scope sieht man sofort, ob das Steuersignal (Rechteck) richtig
übertragen wird.
> es irgendwo Tipps wie die Wicklungen am besten aufgebracht werden?
So, daß die Streuinduktivität möglichst keine wird und die Kopplung
möglichst gut wird.
Wobei 'möglichst' natürlich immer heiss: Es muss ausreichend sein, aber
auch nicht mehr als ausreichend.
http://www.powerint.com/sites/default/files/product-docs/an18.pdf
Was für eine Schaltungs-Topologie hast du denn (Sperwandler,
Flusswandler, ...).
In der Regel ist es wichtig, die Streuinduktivität möglichst klein zu
machen. Zusätzlich zu den Ausführungen von Peter solltest Du folgendes
beachten:
Wenn Anfang und Ende der Wicklung auf der gleichen Seite liegen, sollte
die Anzahl der Lagen gerade sein, ansonsten ungerade. Wenn man mit einem
Ende quer über die Wicklung zurückfährt, erzeugt das eine eher große
Streuinduktivität.
Mit welchen Spannung arbeitest Du denn? Die Prüfspannung 2kV gilt nicht
so pauschal, das hängt auch von der Anwendung ab.
Geeignete Isolierfolie gibts z.B. bei www.spulen.com.
Als Steuertrafo würde ich einen Ringkern mit möglichst hohem A_L nehmen,
z.B. die von Epcos mit dem Material T38.
Die sind auch isoliert, so dass man in der Regel keine Probleme mit der
Spannungsfestigkeit bekommt, wenn sich die Wicklungen nicht berühren. Um
ganz sicher zu gehen, kannst Du auch TEX-E drauf wickeln; gibts auch
beim o.g. Händler.
> Wobei 'möglichst' natürlich immer heiss: Es muss ausreichend sein, aber> auch nicht mehr als ausreichend.> http://www.powerint.com/sites/default/files/produc...
Danke! Gilt das weitgehend auch für Flusswandler?
> Was für eine Schaltungs-Topologie hast du denn (Sperwandler,> Flusswandler, ...).
Gegentakthalbbrücke wirds diesesmal
> Wenn Anfang und Ende der Wicklung auf der gleichen Seite liegen, sollte> die Anzahl der Lagen gerade sein, ansonsten ungerade. Wenn man mit einem> Ende quer über die Wicklung zurückfährt, erzeugt das eine eher große> Streuinduktivität.
Ich hab bisher immer geradlagig gewickelt damit ich wieder am richtigen
Ende des Spulenkörpers rauskomme.
> Mit welchen Spannung arbeitest Du denn? Die Prüfspannung 2kV gilt nicht> so pauschal, das hängt auch von der Anwendung ab.
Primär bis ~320V, Sekundär weniger. Wie teste ich denn richtig auf
Spannungsfestigkeit? Ist zwar nur Hobbybasteln, aber schaden kanns
nicht.
> Geeignete Isolierfolie gibts z.B. bei www.spulen.com.
Ja, dort kaufe ich i.d.R. und hab auch das Mylarband.
> Als Steuertrafo würde ich einen Ringkern mit möglichst hohem A_L nehmen,> z.B. die von Epcos mit dem Material T38.
Mir gehts eher um die richtige Dimensionierung der Ansteuerung. Will ich
einen Rechteck am Gate? In einem Buch wird das Gate nur kurz geladen und
darauf vertraut, dass sich die Ladung hält. In einem anderen Buch wird
ein Bipolartransistoren über einen Flyback-Transformator angesteuert.
Funktioniert aber wohl nicht bei Gegentakt. Oder die typ.
Ansteuerschaltung aus ATX-Netzteilen funktioniert anders.
ne alternative Gateansteuerung wären auch die HCNW/HCPL 3120 Opto
Gate Treiber
dazu wäre dann nur noch ein DC/DC Wandler für den Highside treiber
erforderlich
Hallo Stefan,
die Berechnung der Impulsübertrager war für mich auch immer etwas
rätselhaft. Die Ansätze in meinen Büchern waren nicht praxisorientiert.
Dann stiess ich auf folgenden Artikel.
http://focus.ti.com/lit/ml/slup083/slup083.pdf
Ferner ist der Mini-Ringkern-Rechner eine grosse Hilfe.
Gruss Klaus.
> Dann stiess ich auf folgenden Artikel.> http://focus.ti.com/lit/ml/slup083/slup083.pdf
Interessant. Die klemmen den Impulsübertrager direkt an das PWM-IC.
Andere schalten noch einen Serien-C dazu.
Bei der Gegentakthalbbrücke ist die Streuinduktivität nicht so besonders
kritisch, weil die gespeicherte Energie wieder in die Spannungsquelle
zurückgespeist wird.
> Primär bis ~320V. Wie teste ich denn richtig auf Spannungsfestigkeit?
Das ist ein ziemlich komplexes Thema, zuerst must Du herausfinden,
welche Prüfspannungen für dich gelten.
Bei Netzbetrieb (230V~) gilt normalerweise die Überspannugnkategorie II;
wenn das Gerät dauerhaft fest am Stromnetz angeschlossen ist, die
Kategorie III.
Bei Kategorie II und Verschmutzungsgrad 2 gelten folgende Werte:
(alle Angaben ohne Gewähr!)
Basis-Isolierung:
Luftstrecke: 1,5mm
Kriechstrecke auf Leiterplatten: 1,5 mm
Stoßspannung: 2500V
Wechselspannung (1 min): 1350 Veff
Gleichspannung (1 min): 1900 V
Verstärkte Isolierung:
Luftstrecke: 3,3 mm
Kriechstrecke auf Leiterplatten: 3,3 mm
Stoßspannung: 4250V
Wechselspannung (1 min): 2300 Veff
Gleichspannung (1 min): 3250 V
Dann brauchst du die entsprechenden Messgeräte, mit denen Du diese
Prüfungen machen kannst.
Mit Hobby-Mitteln kann man eigentlich nur die Luft- und Kriechstrecken
optisch überprüfen, wenn man die Prüfgeräte nicht hat.
Und im Zweifelsfall die Wicklungen lieber etwas dicker isolieren und
dafür größere Verluste durch die Streuinduktivität in Kauf nehmen.
> Mir gehts eher um die richtige Dimensionierung der Ansteuerung. Will ich> einen Rechteck am Gate?
Ja, du möchtest ein Rechteck. Die Flanken sollen möglichst steil sein,
damit der Transistor schnell schaltet.
Kennst Du dieses Buch schon:
http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap8_2/Kapitel8_2.html
Da gibts einige Beispiele.
> Aber auch da wird auf Impulsübertrager in Verbindung mit> MOSFET oder Bipolar nicht so richtig eingegangen.
Geh mal auf der Seite von meinem Link zum Bild 8.3, da ist so eine
Standard-Beschaltung für eine Vollbrücke dargestellt.
Die Beschaltung mit dem PNP-Transistor hat die Aufgabe, das Gate
möglichst schnell zu entladen.
Die Auslegung ist nicht so kritisch, der Übertrager wird so ausgelegt,
dass er nicht in Sättigung geht, entscheident ist hier das
Spannung-Zeit-Produkt der Eingangsspannung:
U*t/N < B_max / A_min
Da sollte man eher auf Nummer sicher gehen, also besser einen etwas
größeren Kern nehmen. Die Induktivität sollte so groß sein, dass der
Strom nicht zu groß wird, irgendwo im Bereich 100 mA oder kleiner. Mit
so 10-20 Windungen liegt man in der Regel ganz gut.
Bei der Anstuerung von Bipolar-Transistoren wird direkt der Basis-Strom
übertragen, da kenne ich aber keine gute Quelle mit Beispielen.
> Bei der Anstuerung von Bipolar-Transistoren wird direkt der Basis-Strom> übertragen, da kenne ich aber keine gute Quelle mit Beispielen.
Bild 8.4E aus Deinem Link inkl. Text? Nennt sich, soviel hab ich schon
rausgefunden, Proportional Base Drive.
Hallo Stefan,
> Interessant. Die klemmen den Impulsübertrager direkt an das PWM-IC.> Andere schalten noch einen Serien-C dazu.
In der Simulation mit LTSpice war ein Serienkondensator überflüssig. Ich
dachte aber eher an die Herleitung zu Dimensionierung des
Impulsübertragers.
Gruss Klaus.
> Ich dachte aber eher an die Herleitung zu Dimensionierung des> Impulsübertragers.
Was genau ist denn Dein Problem mit de Dimensionierung? Das ist im
Prinzip genau gleich wie bei einem Durchflusswandler.
Den Serienkondensator baut man ein, damit sich kein DC-Strom aufbaut. In
der Simulation hast Du vermutlich eine exakt symmetrische Anstuerung und
ein Übertragermodell ohne Sättigung, so dass es hier funktioniert.
In der Praxis sollte man diesen Kondensator nicht weglassen.
> Was genau ist denn Dein Problem mit de Dimensionierung? Das ist im> Prinzip genau gleich wie bei einem Durchflusswandler.
Die Information, dass ich den als Durchflusswandler betrachten darf,
reicht mir. Ich war nur verwirrt, weil teilweise in der Literatur vom
"flyback principle" gesprochen wurde. Daher dachte ich, da steckt noch
mehr als nur ein Feldwaldwiesen-Übertrager dahinter.
