Ich brauch ein Netzteil welches eine EIngangsspannung von 36V bis 62V in
eine fixe Spannung von 55V bei einer Ausgangsleistung von 180W
umwandelt. Galvanische Trennung unbedinngt erforderlich. AUfgrund des
Coldplate-Designs darf das ganze nicht mehr als ca 13W verheizen, also
machbare 93,3%.
Ich bin allerdings noch nicht sicher, welche Topologie. In dem
Leistungsbereich bietet sich ein Flyback an. Allerdings wird der nicht
gerade klein. Synchrongleichrichtung setzte ich voraus. Eine
Gegenntaktflußwandler (oder einfacher Flußwandler) hätte erhebliche
Nachteile. Hat sonst jemand eine Idee/Tipp?
> Eine Gegenntaktflußwandler (oder einfacher Flußwandler)> hätte erhebliche Nachteile.
Duden?
Mir ist nicht klar wieso ein Gegentaktwandler hier Nachteile haben
sollte - genau damit würde ich dem Problem begegnen, evtl. sogar schon
mit einer Halbbrückenschaltung.
Das Witzige ist - Du schließt alle überhaupt möglichen Wandlertopologien
bereits aus. Der Sperrwandler ist Dir zu groß (er hätte auch Probleme
90% Wirkungsgrad zu erreichen, Step-Up/Step-Down/SEPIC hätte keine
galvanische Trennung und einen Eintaktfluß- oder Gegentaktflußwandler
willst Du nicht.
So, was nun. 36-62V Elektromotor treibt 55V-Generator an?
Ich würd auf die Synchrongleichrichtung verzichten (die ist bei 55V
Ausgangsspannung nicht so wichtig wie bei 1V Ausgangsspannung) und einen
Gegentaktwandler nehmen. Den kriegt man beim Einsatz guter FETs, Dioden
und Spulenmaterial auch auf 93% Wirkungsgrad.
>Das Witzige ist - Du schließt alle überhaupt möglichen Wandlertopologien>bereits aus.
Ja, das dachte ich mit auch. Aber vielleicht habe ich eine Topologie
übersehen.
> evtl. sogar schon mit einer Halbbrückenschaltung.
Wieso Halbbrücke? Mein Favorit wäre primär eine Pushpull-Ansteuerung.
Das die doppelte Spannung zu Sperren ist, ist egal, da es bis 200V super
Mosfets gibt.
Synchrongleichrichtung verzichten? Dann gehen sich 93,5% (93,3 min) bei
Vollast nicht aus und wenn wirds knapp. Ein ähliches Gerät mit etwas
mehr Ausgangsleistung kommt mit Dioden nicht über ~92,5% bei Vollast.
>Sei mal froh das der Auftraggeber nicht 133,3 % wünscht!
Wäre auch ok, dann könnte man das Projekt ablehnen ;)
>Nochmal mit dem Auftraggeber über die bescheuerten Anforderungen reden.
Was Sinnvolles auch auf Lager?
Spiele doch mal ein paar Topologien durch:
http://poweresim.com/
Ich bezweifele, dass Du mit einem reinen Flyback den Wirkungsgrad
treffen wirst, da der primäre Schalter hart ausgeschaltet wird und die
Spannungsfestigkeit hoch ausgelegt sein muss.
Vorteil beim Flyback ist, dass man mit wenig Aufwand eine
Synchrongleichrichtung bauen kann.
Hast Du bereits an weichschaltende Topologien gedacht (LLC, ZVS-Half /
Fullbridge)?
Die können in dem Anwendungsfall deutlich niedrige Verluste erzeugen.
Allerdings ist eine Synchrongleichrichtung deutlich aufwändiger /
kritischer. Deine Ausgangsspannung ist jedoch bereits recht hoch (55V)
und der Strom nicht besonders groß (~ 3.3A) - daher könnte eine
Diodenlösung vom Kosten/Nutzen auch in Frage kommen.
Kommt sehr auf deine anderen Vorgaben (Grundlast?), Ausregelung von
Transienten, Bauraum, Kosten, etc ab.
>da der primäre Schalter hart ausgeschaltet wird und die>Spannungsfestigkeit hoch ausgelegt sein muss.
Wenn Flyback, dann würde ich den im BCM betreiben.
>Hast Du bereits an weichschaltende Topologien gedacht
Ja, in sachen LLC fehlts an erfahrung. ZVS Vollbrücke brachte bei einem
ähnlichen Gerät nicht den Gewinn an Wirkungsgrad, wie das hinzufügen von
Synchrongleichrichtern. Spannung ist ja nicht hoch.
>Die können in dem Anwendungsfall deutlich niedrige Verluste erzeugen.>Allerdings ist eine Synchrongleichrichtung deutlich aufwändiger />kritischer.
Warum? Es gibt fertige Controller welche mitlerweile auch zuverlässig
funktionieren.
>Kommt sehr auf deine anderen Vorgaben (Grundlast?), Ausregelung von>Transienten, Bauraum, Kosten, etc ab.
Grundlast gibts schon. Der Wirkunsgrad ist auch in mehreren Eckpunkten
definiert. Doch der Knackpunkt ist der Wirkunsgrad bei Volllast.
Aufgrund der Coldplate Kühlung gibts ein absolutes Limit an
Verlustleistung.
Die tiefe Eingangsspannung ist mein Hauptproblem und zwingt zu einem
unguten Trafo. Ansonsten könnte ich den bestehenden Push-Pull
runterskalieren welcher mit Synchrongleichrichtung den Wirkungsgrad
abkann.
Sepp schrieb:>>Nochmal mit dem Auftraggeber über die bescheuerten Anforderungen reden.> Was Sinnvolles auch auf Lager?
Der OP scheint mit keine Anhnung zuhaben bezüglich was er will. Er
postet hier ein paar sehr fragwürdige Anforderungen.
Was willst du den eigentlich machen und wozu soll das ganze gut sein?
Wieso ist die galv trennung unbedingt nötig? Schon mal gedanken zu
diesen Fragen gemacht?
Ein Sperrwandler kommt idR. nicht über 70% Wirkungsgrad hinaus. 80-85%
vielleicht mit sehr guten Bauteilen, aber 93% schafft das Ding nie.
Man kann auch bei einem Gegentaktflußwandler eine Synchrongleichrichtung
bauen. Du brauchst einfach gesagt nur die anstelle der Dioden
eingesetzen FETs mit denen auf der Primärseite zu synchronisieren. Oder
mit einer OPV-Schaltung, die die Spannung über der Diode misst und einen
dazu parallelgeschalteten FET öffnet. Das bringt aber bei 55V
Ausgangsspannung und guten Dioden nicht mehr als 1-2% Verbesserung im
Wirkungsgrad. Da wird in den Spulen (und -kernen) fast mehr
hängenbleiben. Du mußt ja auch an die Schaltverlustleistung der
zusätzlichen FETs plus Ansteuerelektronik denken.
@ Ben _ (burning_silicon)
>Ein Sperrwandler kommt idR. nicht über 70% Wirkungsgrad hinaus. 80-85%>vielleicht mit sehr guten Bauteilen, aber 93% schafft das Ding nie.
Jaja, der Sperrnetzteilexperte mal wieder . . .
>bauen. Du brauchst einfach gesagt nur die anstelle der Dioden>eingesetzen FETs mit denen auf der Primärseite zu synchronisieren.
Klar, GESAGT ist sowas einfach.
> Oder>mit einer OPV-Schaltung, die die Spannung über der Diode misst und einen>dazu parallelgeschalteten FET öffnet.
Klar, was bei 100-200 kHz auch sooo einfach ist. ;-)
Merke, man kann eine einfache Elektorschaltung für einen 50 Hz
Aktivgleichrichter nicht einfach auf ein Schaltnetzteil kopieren.
Ah ja, der Falk braucht mal wieder Feuer. Wie wäre es denn wenn DU zur
Abwechslung mal nicht nur heiße Luft, sondern auch 'ne brauchbare
Antwort bringst?
Klar ist sowas einfacher gesagt als getan (sagte ich glaube ich selber),
aber es ist auch nicht unmöglich. Man kriegt das schon hin wenn man
wirklich will - ich glaube aber weiterhin nicht, daß es sich lohnt.
>Man kann auch bei einem Gegentaktflußwandler eine Synchrongleichrichtung>bauen. Du brauchst einfach gesagt nur die anstelle der Dioden>eingesetzen FETs mit denen auf der Primärseite zu synchronisieren.
War nie die rede, dass dies nicht funktioniert.... Das wahre Problem
dürftest du nicht erkannt haben...
>Ein Sperrwandler kommt idR. nicht über 70% Wirkungsgrad hinaus.
Das ist unsinn. Das mag für kleine Flybacks stimmen, nicht aber pauschal
für eine Topologie.
>Oder mit einer OPV-Schaltung, die die Spannung über der Diode misst und >einen
dazu parallelgeschalteten FET öffnet.
Das wird nichts. Müsste extrem schnell sein. Da nehm ich was fertiges...
Mawin schrieb:
>Nochmal mit dem Auftraggeber über die bescheuerten Anforderungen reden.
Das sind typische Spannunsgbereiche einer Stromversorgung für viele
Arten von Telekom Equipment.
Natürlich kann das ganze für etwas ganz anderes sein, aber Spannung und
das Kühlkonzept und die Trennung sprechen stark für diesen Bereich.
Sepp wird uns hoffentlich genaueres sagen...
>Das wahre Problem dürftest du nicht erkannt haben...
Ich vermute dein Problem ist folgendes: Beim jeder Art von Flußwandler
muss der Trafo die Spannung auch von 36V Hochsetzen können. Dies zwingt
ein Übersetzungsverhältnis auf, welches es unmöglich macht 200V Mosfets
Sekundär zu verwenden. Bis 200V (ein paar 250V) gibts noch super Fets in
Trench Technik. 250V wären auch knapp wenns Surges dazukommen. Für
Spannungen darüber gibts nichts ordenliches, da kann man gleich 500V
Typen nehmen-> teuer, rds,on.
Das Flybacks nur 70% oder max 85% erreichen stimmt nicht. Gerade wenn
die Leistung nicht nur wenige W beträgt und das ganze nicht nur billig
sein muss wie bei der typischen Flybackanwendung zur Hilfsversorgung
oder im Steckernetzteil.
Mit einem BCM-Flyback und Synchrongleichrichtung (ev mit aktivem
clamping, gibt ja schon gute p-Kanäler und damit einfacher) kann man in
diesen Wirkunsgradbereich vordringen. Schlüsselkomonente wird der
Trafo, speziell der Wicklungsaufbau. Nicht an den Mythos glauben, dass
eine immer dickere Folie die Verluste reduziert. Wegen dem Filteraufwand
am Ausgang, man könnte zwei Flybacks interleaven, sind dann auch nur
zwei Schalter (wie bei jeder anderen Brücke), zwei kleine Trafos kommen
deinem Kühlkonzept zugute.
>Mein Favorit wäre primär eine Pushpull-Ansteuerung.>Das die doppelte Spannung zu Sperren ist, ist egal, da es bis 200V super>Mosfets gibt.
Push-Pull ist schon ganz guter Ansatz. Würd ich dem Flyback auch
vorziehen. Allerdings pack die Drossel doch auf die Eingangsseite. Dann
müssen die Fets nur mehr die doppelte Ausgangsspannung sperren.
Es gibt mehr trennende Topologien als auf einem Buck-basierende
Brücken....
Zur Synchrongleichrichtung, nimmt die von dir angesorochenen fertigen
Controller und nicht einen selbstgemurksten OPV/Komp-Kram. Selbst die
Induktivität der Fet Beine verpfuscht die Spannungsmessung extrem,
sodass der Kanal zu wenig genutzt wird. Fertige Synchrongleichrichter
ICs sind mittlerweile richtig gut, haben mMglichkeit zur Kompensation
der beininduktivität und andere Maßnahmen zum Timing optimieren.
Nur mit primärseite Synchronisieren ist Unsinn, schon überlegt was im
diskontinuierlichen Betrieb passiert?
MFG Fralla
> Das sind typische Spannunsgbereiche einer Stromversorgung> für viele Arten von Telekom Equipment.
Bei 87% auch einfach erreichbar.
Bei 93% gab's wohl, oh Wunder, nichts von der Stange.
Wenn eine Grundlast vorhanden würde ich zu einer ZVS Schaltung
tendieren.
Die zu den Mosfets paralleln Kondensatoren kann man dann
ausreichend hoch wählen, um die Schaltverluste zu minimieren.
Für die Leitendverluste muß halt ausreichend viel
Silizionfläche genommen werden (kleiner RDson).
ZVS hat zuddem einige EMV vorteile, so daß Du Filter spartst.
Hi Fralla!
>Beim jeder Art von Flußwandler>muss der Trafo die Spannung auch von 36V Hochsetzen können. Dies zwingt>ein Übersetzungsverhältnis auf, welches es unmöglich macht 200V Mosfets>Sekundär zu verwenden.
Genau das ist es was ich meine, konnnte es nur nicht so ausdrücken. Mit
Flusswandlern hat man immer das Problem, dass der Spannungsblock zu hoch
werden kann.
>Natürlich kann das ganze für etwas ganz anderes sein, aber Spannung und>das Kühlkonzept und die Trennung sprechen stark für diesen Bereich.>Sepp wird uns hoffentlich genaueres sagen...
Ja, ist für einen ähnlichen Bereich.
>Push-Pull ist schon ganz guter Ansatz. Würd ich dem Flyback auch>orziehen. Allerdings pack die Drossel doch auf die Eingangsseite. Dann>müssen die Fets nur mehr die doppelte Ausgangsspannung sperren.
Das mus ich mir mal durchdenken.... Klingt sehr interessant, allerdings
eine Sache wo mir die Erfahrung fehlet, im Gegensatz zum Flyback.
>Wegen dem Filteraufwand am Ausgang, man könnte zwei Flybacks interleaven, >sind
dann auch nur zwei Schalter (wie bei jeder anderen Brücke), zwei >kleine Trafos
kommen deinem Kühlkonzept zugute.
Die Idee gefällt mir schon besser. Für die Kühlung sind zwei Trafos
natürlich besser. Synchrongleichrichtung ist beim Flyback kein Thema.
Allerdings ist active-clamp + resonanter Betrieb und das ganze
interleaved schon recht aufwendig. Vl gehts ja auch ohne, wenn der Trafo
gut gestaffelt ist.
Ich weis, das klingt nach dem typischen Verlangen, viel wollen aber
wenig dafür tun;)
Lampe schrieb:
>Die zu den Mosfets paralleln Kondensatoren kann man dann>ausreichend hoch wählen, um die Schaltverluste zu minimieren.
Die Grundlast ist gering, was wieder zu mehr Serieninduktivität führt
und damit zu einem höheren Übersetzungsverhältnis -> nochmal mehr
Spannung die Sekundär zu sperren ist. Auserdem bringt das weiche
Schalten nicht so viel wie Synchrongleichrichtung bei der Spannung.
>> Das sind typische Spannunsgbereiche einer Stromversorgung>> für viele Arten von Telekom Equipment.>Bei 87% auch einfach erreichbar.>Bei 93% gab's wohl, oh Wunder, nichts von der Stange.
Ja gibts nicht von der Stange. Der Kern der Aussage ist welcher?
Grüße, Sepp
180W Flybacktrafo kannst du vergessen! Wenn du ein Reiesenteil nimmst
schaffst du wenns gut kommt gerade mal 90W. Kanst 2 interleaven. Wenn
der Kern aber 90W Wandeln soll kanst du 93.5% vergessen! Es sei denn du
heisst Maxwell und verfügst über sehr teure FEM SW um den Trafo zu
dimensionieren (Luftspalt etc).
>180W Flybacktrafo kannst du vergessen! Wenn du ein Reiesenteil nimmst>schaffst du wenns gut kommt gerade mal 90W.
Unsinn. Es gibt so viele vielfach eingesetzte Flybacks die bis 240W
leisten. Nicht mit dem Wirkusngrad weil ind idustrie nicht gefordert,
aber das hat kostengründe. Flyback geht also auch über 90W, ist keine
magische Grenze.
Und was braucht er da unbedingt FEM Software, für einen Flyback ohne
mehrfache Wikclung und ohne interagtion von mehreren magnetischen
Kreisen. Und wer bei einem Trafo mit diesen Anforderungen EINEN
Luftspalt verwendet hat natürlich verloren...
Fralla schrieb:> Und wer bei einem Trafo mit diesen Anforderungen EINEN> Luftspalt verwendet hat natürlich verloren...
Wie willst du den die erforderliche Energie im Kern speichern ohne
Luftspalt? (Mal angenommen du verwendest eine vernünftige Frequenz).
Du kannst natürlich auch versuchen nen Durchflussw kern zu nehmen und
den mit einer übertireben hohen Frequenz durch kernverluste zum glühen
bringen.
Wer so versucht einen Flyback zu bauen hat glaubich gleich mehrfach
verloren ;D
Fralla schrieb:> Flyback geht also auch über 90W, ist keine> magische Grenze.
Klar du kanst so ein Traföchen auf als Wandler für 1GW benutzen. Hält er
evtl. 4ns aus und hat nen Wirkungsgrad von 0.000x %.
Eine harte Grenze ist das mit den 90W nicht, das ist mehr als eine
Grenze der Sinnvollkeit zu verstehen, darüber ist es einfach nicht mehr
sinnvoll auf diese Topologie zu setzen, da sie entweder inefizient oder
teurer als andere Topologien wird.
(Zusätzlich weiterer nachteile: Trafo schwer, gross usw.)
Auch verwendung mehrer 90W Wandler ist kostenmässig Push-Pull
unterlegen.
>Wie willst du den die erforderliche Energie im Kern speichern ohne>Luftspalt? (Mal angenommen du verwendest eine vernünftige Frequenz).
Du hast nicht ganz verstanden. was ich meine. Dass man einen Spalt
braucht ist klar, aber es ging um die Anzahl der Spalte. Nochmal, wer
EINEN Spalt verwendet hat verloren ;)
>Eine harte Grenze ist das mit den 90W nicht, das ist mehr als eine>Grenze der Sinnvollkeit zu verstehen, darüber ist es einfach nicht mehr>sinnvoll auf diese Topologie zu setzen, da sie entweder inefizient oder>teurer als andere Topologien wird.
Millionen von verkauften 240W Hutschienennetzteile (SITOPs) verwenden
Flybacks bis 240W/10A, auch aus kostengründen;)
Es ist unsinn zu sagen, ein Flyback schaft das nie. Es gibt nicht "den
Flyback". Man kann so einen im BCM betreiben mit aktivem Clamping und
Synchrongleichrichtern und da kommt man in den Wirkunsggradbereich. Das
hat dann nichts mit einem billigen Hutschienennetzteil, Steckernetzteil
oder Druckernetzteil zu tun.
Aber das wird dir Sepp bestätigen, wenn er Flybackerfahrung hat...
>Auch verwendung mehrer 90W Wandler ist kostenmässig Push-Pull>unterlegen.
Normaler Pushpull hat das Gleichrichterproblem. Daher mein Vorschlag die
Drossel auf die Primärseite zu setzten. Nochmal es gibt mehr als
Buck-Abgeleitete Brücken,, zu denen der konventionelle Push-Pull zählt.
Ich würde den Pushpull mit Primärdrossel auch dem invterleavten Flyback
vorziehen. Aber der TE tut sich mit dem Flyback vielleicht leichter....
MFG
@ Fralla (Gast)
>braucht ist klar, aber es ging um die Anzahl der Spalte. Nochmal, wer>EINEN Spalt verwendet hat verloren ;)
Man nimmt zwei? Oder einen passenden Kern mit niedriger Permeabilität
und dadurch effektiv verteiltem Luftspalt?
Fralla schrieb:> Dass man einen Spalt> braucht ist klar, aber es ging um die Anzahl der Spalte.
Aha ok.
Fralla schrieb:> Nochmal, wer> EINEN Spalt verwendet hat verloren ;)
Hmmm würd ich so nicht sagen. Man beachte den Vorteil im einfacheren
aufbau des Kerns. Ich hab mal ein Projekt an unserem Leistungsel.
Institut gesehn, dass die Profile eines Planartrafos so fertigen liess,
dass das PCB gleich den Luftspalt darstellte. Um dennoch nicht zu viel
Streustrahlung zu erzeugen wurde der Kern neben der mitte etwas speziell
eingeschnitten. Also U-Profil ähnlich mit ausschitten im bereich neben
der mitte. Dies hatte lediglich 1-Luftspalt, das PCB war am Profilende
durchgefräst.
Ich kenn die ergebnisse nicht genau, jedoch ists glaub ich nicht
schlecht...
Falk Brunner schrieb:> Oder einen passenden Kern mit niedriger Permeabilität> und dadurch effektiv verteiltem Luftspalt?
Nein! Das währe ja ein Witz... Die Energie wird nicht im Kern
gespeichert. Es ist auch nicht erstrebenswert die Perm zu senken und
dafür ein riesen Trafo zubauen, da Luft nun mal Energie um faktoren
besser spichern kann.
>Man nimmt zwei?> Oder einen passenden Kern mit niedriger Permeabilität> und dadurch effektiv verteiltem Luftspalt?
Ja, enteweder mehrere Luftspalte oder einen Verteilten. Es gibt
Kerhersteller welche zb Mittelschenkel mit redzuierter Permebilität
anbieten, feintrimmen kann man dann durch einen winzigen Luftspalt. Die
naturgemäss großen Luftspalte bei Flyback verursachen enorme AC-Verluste
in der Wicklung durch das Feld. Dies kan so minimiert werden. Für noch
weniger Verluste ist der Wicklungsaufbau extrem entscheidend.
>Nein! Das währe ja ein Witz... Die Energie wird nicht im Kern>gespeichert. Es ist auch nicht erstrebenswert die Perm zu senken und>dafür ein riesen Trafo zubauen, da Luft nun mal Energie um faktoren>besser spichern kann.
Kein Witz, sieh dir Pulverkerne an, die Speichern auch im Kern, eben
wegen verteiltem Luftspalt und haben damit geringere Permebilität. Das
ganze wird in Summe auch nicht größer als der geleiche Kern mit
gewöhnlicher Luftspalt. Die Energie ist eben im verteilten Spalt (oder
niederpermeablen Material, was man ja sonst durch den Spalt erreichen
will), mit dem Vorteil, dass das Feld viel weniger rauskommt.
>Hmmm würd ich so nicht sagen. Man beachte den Vorteil im einfacheren>aufbau des Kerns.
Natürlich ist ein Spalt einfacher. Ein Spalt am einem Ende der Wicklung
ist natürlich etwas besser. Doch nicht bei jeder Kernform kann man den
Spalt am Ende machen, was ich bei dem Flyback keinesfalls machen würde.
MFG Fralla
>Wo kireiegt man dann solche "speziellen" Kerne her? Sind die auch in std>bauformen wie RM ETD usw. erhältlich?
Man bekommt sie in jeder Form, den "Custom" Kernformen sind gar nicht
mehr so teuer. (für Stückzahl vertsteht sich, ein gefästes Einzelstück
kann schon viele 100€ Kosten). Die speziellen Mittelschenkel muss man
sich fertigen lassen, von der Stange kenn ich da nichts.
MFG Fralla
Wenn ich den Flyback jetzt mittels
http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/spw_smps.html
"simuluere" kriege ich vorgeschlagene Kerne. Für diese Anwendung währe
jetzt mit 100khz der Kern E32/16/9 sehr gut geignet. N1=11 N2=13
Parameter des Kerns:
Nr. Kern Ident. Hersteller AL/nH Ae/mm2 le/mm Amin/mm2
Wmax/µWs Bmax/mT N1 N2
31 E32/16/9 1.0 Siemens 145 83 74 81.4 2056 282 11 13
Drahtdaten:
d1 ≥ 1.26 mm
A1 ≥ 1.24 mm2
d2 ≥ 1.44 mm
A2 ≥ 1.09 mm2
Angenommen ich nehme Cu Draht.
Wie berechne ich nun die Trafoverluste? (approximativ)
>Danke für die ANtworten!>Daher mein Vorschlag die Drossel auf die Primärseite zu setzten. Nochmal>es gibt mehr als Buck-Abgeleitete Brücken,, zu denen der konventionelle>Push-Pull zählt. Ich würde den Pushpull mit Primärdrossel auch dem>invterleavten Flyback vorziehen. Aber der TE tut sich mit dem Flyback>vielleicht leichter....
So ist es. Diese spezielle Push-Pull Topologie wäre wie ein LLC neu für
mich und würde eine neue Baustelle bedeuten;)
>Die naturgemäss großen Luftspalte bei Flyback verursachen enorme AC->Verluste in
der Wicklung durch das Feld. Dies kan so minimiert werden. >Für noch weniger
Verluste ist der Wicklungsaufbau extrem entscheidend.
Das ist mir bekannt, daher habe ich den bei den letzten Flyback designs,
gespaltet oder freigelassen. Das bringts. Kannst du mehr zum
"entscheidenen" Wicklungsaufbau sagen???
>Die speziellen Mittelschenkel muss man>sich fertigen lassen, von der Stange kenn ich da nichts.
Dies möchte ich vermeiden, bzw kenn ich das nicht.
Ich habe mit Flybacks >100W auch schon beachtlichen Wirkusngrad
erziehlt, keine 93% aber die hatten nicht alle "Features" (nur
Synchron). Klar ist so ein Flyback kein Leistungsdichtewunder, aber
darum gehts in erster Linie nicht. Im Gegensatz zu jedem Flußwandler
muss so ein Flyback weniger Sekundär sperren und primär ists egal...
>Wie berechne ich nun die Trafoverluste?
Nach dem Kerndatenblatt, eher Material. Die Flußdichte ist ja bekannt,
die Verluste gelten für Sinus, aber für approximation reichts.
Grüße,
Sepp
>Ue_min = 36.0V Ue_max = 62.0V Ue = 50.0V>Ua = 55.0V Ia = 3.27A f = 100.0kHz>L = 16.47uH N1/N2 = 0.88
Ich würde das Wicklungsverhältnis nahe 1 wählen. Da geht das ZVS besser
und man kann den Trafo noch besser Koppeln. (wird von der Webseite nicht
berücksichtig. So kann man bifillar Wickeln. Wer ganz Toll sein will,
"verwebt" man die Prim und Sek Wicklung miteinander. Braucht aber eine
furchtbar teuere Maschine. Die Kopplung wird aber extrem gut ->
Wirkungsrad.
Aber dann nicht über das EMI Verhalten wundern!
>Wie berechne ich nun die Trafoverluste? (approximativ)
Im Kerndatenblatt stehen die Verluste in einem Kennfeld oder in der
Steimetzformel. Mein Tipp wäre 3C95 oder äuqivalentes Materal. Bei der
Flußdichte muss man beachten, das bei Verwendung von ZVS, die Frequenz
Last und Eingngsspanungssabhängig wird.
Die schwieriger zu berchnenden Verluste, sind jene in den Wicklungen
(natürlich sind nicht die DC-Verluste gemeint). Wenn man den Trafo
großzügig auswählt, werden diese überwiegn. Für Sinkeffekt gibts
Formeln. Für die Restlichen Verluste kann man den Fluß um jede Wicklung
berechnen, und Anhand der Überlagerung der Flüße (zb in Matlab/Excel)
die "Kräfte im Leiter" und damit die bösen Verdrängungströme (Bzw. gibts
Tabellen wo die Verdrängungsströme in abhängigkeit von Fluß und
Leiterdicke stehen). Ist dann ziemlich Aufwendig aber man sieht zb das
eine dickere Wicklung sogar die Verluste erhöhen kann. Das
Berücksichtigt nur die Wechselwirkung von einer Wicklung zur nächsten,
die Verluste in einem Litzenleiter selbst zu berechnen geht nicht mehr
von Hand (hängt stark von dem Muster der Verdrillung, besser Verwebung)
Ist nur eine ganz grobe Näherung, bzw die extrem vereinfachte Form, von
dessen, was ein Ansys Maxwell/Multiphysics auch liefert. Dieses kann
natürlich viel mehr und genauer, machmal sogar genauer als die
Realität;)
@Sepp:
PS: Flyback keinesfalls mein Fachgebiet, sondern nur eine notwendigkeit
für die großen Konverter (Eigenversorgung/Lüfter). Also die Vorschläge
in Bezug auf Trafo, müssen nicht unbedingt die richtigsten sein.
MFG Fralla
>Wieso steht bei Name "Sepp" wenn man zitiert?
Keine Ahnung...
>Ich würde das Wicklungsverhältnis nahe 1 wählen. Da geht das ZVS besser>und man kann den Trafo noch besser Koppeln.
Das würde allerdings mehr Sperrspannung primär und sekundär bedeuten,
oder?
>Mein Tipp wäre 3C95 oder äuqivalentes Materal. Bei der>Flußdichte muss man beachten, das bei Verwendung von ZVS, die Frequenz>Last und Eingngsspanungssabhängig wird.
In meinem Fall wäre nur die Flußdichte bei Volllast entscheidend, bzw
ist sie dort sowiso am größten oder?
>So kann man bifillar Wickeln. Wer ganz Toll sein will,>"verwebt" man die Prim und Sek Wicklung miteinander. Braucht aber eine>furchtbar teuere Maschine. Die Kopplung wird aber extrem gut ->>Wirkungsrad.
Bifillar macht aber eine normgerechte Trennung schierig, ich brauch 2kV.
Verwebte Wicklungen hab ich mal gesehen, allerdings würde usere
Fertigung zu lachen anfangen wenn man das fordert, also keine Option bzw
noch schwieriger zu Trennen.
Für den Kern würde ich einen ETD29 nehmen mit 25T primär und 1,5mm
Draht. Macht akzeptable Stromdichte. Oder?
Grüße, Sepp
>Beim ETD29 hast du einfach ein Luftspalt in der Mitte. Wie gross willst>du den den machen?
Der Spalt wäre nicht in der Mitte, sondern auf mehreren Verteilt, wäre
dann paar "Kunststoffspalte" was ja nicht stört.
>RM12 währe wohl besser geeignet... oder noch besser 2*RM12
Zwei RM12 ist aber schon riesig für nur 180W..
>@Sepp:>PS: Flyback keinesfalls mein Fachgebiet, sondern nur eine notwendigkeit>für die großen Konverter (Eigenversorgung/Lüfter). Also die Vorschläge>in Bezug auf Trafo, müssen nicht unbedingt die richtigsten sein.
Das macht nichts, mein Fachgebiet noch weniger (siehe DSP/PFC Threads).
Trotzdem Danke für die hilfreichen Tipps. Und ich baue ja nicht nur nach
was hier im Forum steht....
Noch Tipps zur Wicklung ;)
Grüße,
Sepp
Sepp schrieb:> Der Spalt wäre nicht in der Mitte, sondern auf mehreren Verteilt, wäre> dann paar "Kunststoffspalte" was ja nicht stört.
Also du willst 180W mit einem ETD29 machen? Welche frequenz hast du
vorgesehen. Wie Dick soll den der totale Luftspalt sein?
PS: Den Luftspallt mit Kunstoffinplantaten zu machen ist, obwohl
sicherlich funktionsfähig, eine grosse Bastellösung. Ich würde mir
dennoch einen "noralen Luftspalt" im mitelabgriff vorzehen. Hast zwar
nur 1 Luftspalt und seine Nachteile jedoch kein grosses Steufeld aussen
(EMV usw).
Spice schrieb:> PS: Den Luftspallt mit Kunstoffinplantaten zu machen ist, obwohl> sicherlich funktionsfähig, eine grosse Bastellösung. Ich würde mir> dennoch einen "noralen Luftspalt" im mitelabgriff vorzehen. Hast zwar> nur 1 Luftspalt und seine Nachteile jedoch kein grosses Steufeld aussen> (EMV usw).
Kann man sich die Schenkel außen nicht anschleifen lassen? Dann wäre der
Luftspalt zumindest z.T. verteilt und für den richtigen Montageabstand
würde der Reststeg sorgen - nur so als Idee.
So, wieder Zeit hierfür...
>Hast zwar nur 1 Luftspalt und seine Nachteile jedoch kein grosses>Steufeld aussen (EMV usw).
Aber hohe Verluste, wie erwähnt.
>PS: Den Luftspallt mit Kunstoffinplantaten zu machen ist, obwohl>sicherlich funktionsfähig, eine grosse Bastellösung.
Nein, den Spalt so aufzuteilen geht ruckzuck in der maschinellen
Fertigung, und hält da geklebt.
>Kann man sich die Schenkel außen nicht anschleifen lassen? Dann wäre der>Luftspalt zumindest z.T. verteilt und für den richtigen Montageabstand>würde der Reststeg sorgen - nur so als Idee.
Das ist mechanisch nicht so stabil, das Feld kommt raus -> Stört.
Fralla schrieb:
>Ich würde das Wicklungsverhältnis nahe 1 wählen. Da geht das ZVS besser>und man kann den Trafo noch besser Koppeln.
Macht aber mehr Sperrspannung, oder?
Du meinst auch um mit bifilarer Wicklung sehr gut zu koppeln, doch wie
die sichere Trennung machen? Doppelter Lack gilt nicht. Das Verweben
macht sicher noch weniger Verluste, doch wie gesagt, da lacht mich die
Fertgung aus. Wie meinst du ZVS geht besser?
Sepp
