Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Back-to-back Trafos oder Step-Up mit Tapped Inductor für 190V-200V


von Prof. C. (albert83)


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Hallo Forum,

ich benötige für die Anodenspannung für Nixie-Röhren ca. 190V - 200V.
Nun habe ich im Forum und im Internet recherchiert und zwei 
unkomplizierte Varianten identifiziert

1.) Step-Up Converter mit tapped Inductor (z.B. mit MC34063, LT..., 
MAX1771, ...)
2.) Back-to-Back Trafos (230 <-> 9 <--> 15 <-> 230) und Gleichrichtung

Für 1.) spricht eindeutig der Kostenvorteil und der geringere 
Platzbedarf.
Allerdings bin ich mir unsicher, ob die Hochspannung wirklich stabil 
verfügbar ist, da die Schaltregler nicht unbedingt im idealen 
Spannungsbereich arbeiten, da das Verhältnis aus Ua zu Ue bei Faktor 15 
- 20 liegt.

Die zweite Möglchkeit hat klare Vorteile in Bezug auf einfacheres Design 
(Layout) und ist eine sicher funktionierende Lösung.

Was ist aus eurer Sicht die bessere Wahl? Oder seht Ihr vergleichbare 
Alternativen, die ich vielleicht übersehen habe?

Vielen Danke und Grüße,
Albert83

von Falk B. (falk)


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@  Albert Kurz (albert83)

>Für 1.) spricht eindeutig der Kostenvorteil und der geringere
>Platzbedarf.
>Allerdings bin ich mir unsicher, ob die Hochspannung wirklich stabil
>verfügbar ist,

Dutzende Leute machen es so, es funktioniert. Und der taped inductor ist 
sogar noh besser, er ist pratisch ein Flyback Converter, aka 
Sperrwandler.

>Was ist aus eurer Sicht die bessere Wahl?

1)

von Harald Wilhelms (Gast)


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Albert Kurz schrieb:

> ich benötige für die Anodenspannung für Nixie-Röhren ca. 190V - 200V.
> Nun habe ich im Forum und im Internet recherchiert und zwei
> unkomplizierte Varianten identifiziert
>
> 1.) Step-Up Converter mit tapped Inductor (z.B. mit MC34063, LT...,
> MAX1771, ...)

Wenn man im INet "Nixie" sucht, findet man da ja inzwischen allerhand
fertig dimensionierte Schaltbeispiele. Der Vorteil wäre, das man dann
die ganze Uhr mit einem fertigen 12V-Steckernetzteil betreiben könnte.

> 2.) Back-to-Back Trafos (230 <-> 9 <--> 15 <-> 230) und Gleichrichtung
> Die zweite Möglchkeit hat klare Vorteile in Bezug auf einfacheres Design
> (Layout) und ist eine sicher funktionierende Lösung.

Ja, quadratisch, praktisch, gut. :-) Ein Problem könnte der doch etwas 
grössere Platzbedarf sein. Ich denke, bei richtiger Dimensionierung
gibt es bei beiden Lösungen keinen technische Unterschied. Spielt
denn eine leicht schwankende Ub für die Nixies überhaupt eine Rolle?
Gruss
Harald

von Prof. C. (albert83)


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Harald Wilhelms schrieb:

> Ja, quadratisch, praktisch, gut. :-) Ein Problem könnte der doch etwas
> grössere Platzbedarf sein. Ich denke, bei richtiger Dimensionierung
> gibt es bei beiden Lösungen keinen technische Unterschied. Spielt
> denn eine leicht schwankende Ub für die Nixies überhaupt eine Rolle?

Eigetlich spielt das meiner Meinung nach keine Rolle.

Kann mir jemand eine Spule empfehlen, die man abwickeln kann, um dann 
L1/L2 bzw. N1/N2 mit Mittenanzapfung zu realisieren? Ich würde diese 
Lösung dem Selberbauen (Kern und Kupfer kaufen) vorziehen.

Ist die Dimensionierung des Verhältnisses dann analog zu einem 
Sperrwandler möglich?

Danke und viele Grüße,
Albert83

von Prof. C. (albert83)


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Harald Wilhelms schrieb:
>
> Wenn man im INet "Nixie" sucht, findet man da ja inzwischen allerhand
> fertig dimensionierte Schaltbeispiele. Der Vorteil wäre, das man dann
> die ganze Uhr mit einem fertigen 12V-Steckernetzteil betreiben könnte.
>

Hallo Harald,

das ist ja gerade das Problem. Viele Schaltungen, wie z.B. in der 
Elektor 05/11 verwenden den MC34063 als Boost-Converter mit Single 
Inductor, um aus 12V auf 190V zu generieren.

Ich frage mich allerdings wie das ohne Flyback-Topologie überhaupt 
funktionieren kann. Laut Datenblatt ist die maximale Ausgangsspannung 
des MC34063 7xUe ohne den Ratio Extender Circuit, also max. 84V bei 12V 
am Eingang.

Kann mir jemand sagen, wo mein Denkfehler liegt? Warum mache ich mir die 
Mühe einen Flyback-Switcher mit selbstgewickelter Induktivität zu 
dimensionieren, wenn es scheinbar auch mit Standardbeuteilen geht?

Danke!

MfG
Albert83

von Falk B. (falk)


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@  Albert Kurz (albert83)

>Ich frage mich allerdings wie das ohne Flyback-Topologie überhaupt
>funktionieren kann.

Mit einem externen Transistor.

>Kann mir jemand sagen, wo mein Denkfehler liegt? Warum mache ich mir die
>Mühe einen Flyback-Switcher mit selbstgewickelter Induktivität zu
>dimensionieren, wenn es scheinbar auch mit Standardbeuteilen geht?

Gute Frage ;-)

Beitrag "MC34063 Ua >= 6*Ue"

von Prof. C. (albert83)


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Hallo Falk,

ein externer Transistor hilft aber bei dem eingeschränkten 
Tastverhältnis nicht weiter. Dieser ist doch nur für die Vergrößerung 
der Sperrspannung und des Schalterstroms notwendig, oder?

Grüße,
Albert83

von Harald Wilhelms (Gast)


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Albert Kurz schrieb:
>> Hallo Harald,
>
> das ist ja gerade das Problem. Viele Schaltungen, wie z.B. in der
> Elektor 05/11 verwenden den MC34063 als Boost-Converter mit Single
> Inductor, um aus 12V auf 190V zu generieren.
>
> Ich frage mich allerdings wie das ohne Flyback-Topologie überhaupt
> funktionieren kann. Laut Datenblatt ist die maximale Ausgangsspannung
> des MC34063 7xUe ohne den Ratio Extender Circuit, also max. 84V bei 12V
> am Eingang.
>
> Kann mir jemand sagen, wo mein Denkfehler liegt? Warum mache ich mir die
> Mühe einen Flyback-Switcher mit selbstgewickelter Induktivität zu
> dimensionieren, wenn es scheinbar auch mit Standardbeuteilen geht?

Ich weiss es auch nicht. Elektor veröffentlicht zwar auch schon
mal Schrottschaltungen, aber diese Uhr ist inzwischen sicherlich
100mal gebaut. Wenn es nicht funktionieren würde, kämen da sicherlich
jede Menge Beschwerden.
Gruss
Harald

von Falk B. (falk)


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@  Albert Kurz (albert83)

>ein externer Transistor hilft aber bei dem eingeschränkten
>Tastverhältnis nicht weiter.

Wozu?

>Dieser ist doch nur für die Vergrößerung
>der Sperrspannung und des Schalterstroms notwendig, oder?

Das reicht doch.

MfG
Falk

von Prof. C. (albert83)


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Hallo Falk,

höheres ON/OFF-Verhältnis = höhere Ausgangsspannung.
Durch einen externen Transistor lässt sich dieses Tastverhältnis nicht 
erhöhen.

MfG
Albert83

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Albert Kurz schrieb:
> Kann mir jemand sagen, wo mein Denkfehler liegt?

Du hast keinen Denkfehler. ;-)

Wenn es dir nichts ausmacht, einen kleinen Trafo zu wickeln oder
du irgendwo einen in der Kiste findest, der das kann (so hab ich's
seinerzeit gemacht), dann ist die Sperrwandlerschaltung einfacher
zu dimensionieren, denn die funktioniert praktisch auf Anhieb,
während du mit nur einer Spule irgendwie sehen musst, wie du das
hohe Spannungsverhältnis rausbekommst, trotzdem noch die nötige
Regelung und das alles, ohne den Kern zu sättigen.

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