Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Synchrongleichrichter LTspice


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von suji (Gast)


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Hallo,
ich habe mir in LTspice einen Synchrongleichrichter gebastelt (siehe 
Anhang). Wie muss ich die Komparatoren beschalten, dass sie etwas später 
die Mosfets ansteuern? Beim Nulldurchgang kommt es so noch zu sehr hohen 
Stromspitzen und somit zu Verlusten.

Gruß

von Na Sowas (Gast)


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Was gibt es daran zu simulieren. entweder weiss man was geschieht, oder 
eben nicht. die Komparatoren gehen so sowieso nicht.

von Na Sowas (Gast)


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Ohne Simulation : was macht ein Komparator ?Wann schaltet er ?

von Na Sowas (Gast)


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Nochwas. Der Ausdruck Synchrongleichrichter kombiniert synchron und 
Gleichrichter. Welcher Teil, resp welche Funktionalitaet ist der 
Gleichrichter, welcherTeil ist synchron - synchron zu was ? dann : wie 
steuert man einen FET an, und wie von einem Komparator?

von suji (Gast)


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Es soll eine Wechselspannung mit ca.20V Amplitude gleichgerichtet 
werden. Anlaufen soll der Gleichrichter über die Bodydioden der Fets. 
Synchron, weil die gegenüberliegenden Fets synchron angesteuert werden. 
Wieso gehen die Komparatoren so nicht?

von Achim M. (minifloat)


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suji schrieb:
> Wieso gehen die Komparatoren so nicht?

Weil die einen Pullup brauchen. Komparatoren können klassischerweise nur 
Strom "sinken" aber nicht "sourcen", weil sie einen 
Open-Collector-Ausgang haben. Die Steigende Flanke ist also durch die 
Belastung der Gates auch mit Widerstand nicht gerade schnell.

Mach dir mal über jeweils einen einfachen Gatetreiber Gedanken. Ans Gate 
der Mosfets würde ich übrigens ein V_GS von nicht mehr als 10..15V 
lassen. Manche Mosse mögen das nicht so...

Es reicht, bis zum V_GS für den geforderten RDS_on zu fahren. Alles 
darüber ist nur unnütze Ladung auf den Gates, die beim Um- bzw. 
Ausschalten wieder "runter" muss.

mfg mf

von Bernd K. (bmk)


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Die Thematik 'Synchrongleichrichter' ist nicht ganz trivial.
Haben sich schon viele Leute Gedanken hierzu gemacht.
Hier mal eine guter Lösungsansatz zu dem Problem:

http://www.mikrocontroller.net/attachment/43223/DE2008071001.pdf

von suji (Gast)


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Vielen Dank. Die Schaltung werde ich mir mal zur Brust nehmen. Ein 
Mittelabgriff steht mir aber leider nicht zur Verfügung. Aber die 
Treiberschaltung hilft mir schonmal weiter.

von suji (Gast)



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Ich habe jetzt mal die Treiberschaltung aus der PDF genommen und einen 
Einweggleichrichter gebaut. Passt das so?
Ich kann allerdings nicht über die Spannungsteiler die Schaltschwellen 
anpassen.

von suji (Gast)


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Hier die richtige Datei. Sry!

von Achim M. (minifloat)


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Ist der LT1001 ein Komparator oder eigentlich ein Operationsverstärker?
Nur bevor ich weiter auf dem Pullup rumreite...
mf
PS: Hat sich erledigt. Ein anständiger Gatetreiber sieht trotzdem anders 
aus. Hier gehts zwar nur um 2kHz, aber immerhin.

von Christian L. (cyan)


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Mini Float schrieb:
>> Wieso gehen die Komparatoren so nicht?
>
> Weil die einen Pullup brauchen. Komparatoren können klassischerweise nur
> Strom "sinken" aber nicht "sourcen", weil sie einen
> Open-Collector-Ausgang haben.

Der LTC1441 besitzt aber einen Push-Pull Ausgang und keinen 
Open-Kollektor/Drain. Dennoch hätte der Komparator nicht funktioniert, 
da er bei 20V wohl in Rauch aufgegangen wäre. Er verträgt nämlich nur 
12V maximal.

LG Christian

von suji (Gast)


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Langsam verzweifel ich an dem Ding. Hat denn niemand schonmal einen 
aktiven Gleichrichter über Komparatoren angesteuert? Der alte 
Elektor-Aufbau funktioniert nicht und der neue ist für Trafos mit 
Mittelabgriff.

Alt (S.74):
http://free.pages.at/dark_star/D-072006.pdf
Neu:
http://www.mikrocontroller.net/attachment/43223/DE2008071001.pdf

von Hopp Triceratops (Gast)


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Das Problem der geplanten Anwendung sind die Rueckwirkungen. Wenn man so 
ein Ding selbstgefuehrt aufbaut, dann ist es eigenlich kein 
Synchrongleichrichter mehr. Wenn die gleichzurichtende Quelle genuegend 
Streuinduktivitaet hat, und man zum falschen Zeitpunkt schaltet, dann 
wird Spannung vorgetaeuscht, die eigentlich gar nicht vorhanden ist. 
Auch wenn die Spannung ueber dem Fet im selbstleitenden Fall hoechstens 
die Diodenspannung ist.

Weshalb soll der Gleichrichter selbstgefuehrt laufen ? Was ist die 
Anwendung ?
Netzgleichrichtung mit weniger Verlusten ?

von suji (Gast)


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Was ist die alternative zu selbstgeführt?
Anwendung ist eine drahtlse Energieübertragung. Die stark schwankende 
induzierte Wechselspannung (max 25V, ca. 2kHz) soll möglichst 
verlustfrei gleichgerichtet werden.

von Krangel (Gast)


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Moin,
suji schrieb:
> Der alte
> Elektor-Aufbau funktioniert nicht und der neue ist für Trafos mit
> Mittelabgriff.
wieso soll der Alte nicht funktionieren? Du darfst ihn nur nicht mit 
Komparatoren aufbauen. Allerdings kann man den vereinfachen. Da bei 
einer Brücke immer zwei Gleichrichterfunktionen in Reihe sind, können 
zwei Opamps eingespart werden.
Grüße Krangel

von suji (Gast)


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Meinst du damit dass man die gegenüberliegenden Fets gleichzeitig 
ansteuern kann? Ist das ratsam?

von Hopp Triceratops (Gast)


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>Meinst du damit dass man die gegenüberliegenden Fets gleichzeitig
ansteuern kann?

Zeichne doch mal das Timing der Ansteuerung auf, mit realen oder 
theoretischen Signalen. Ah. Das haette ja die Simulation zeigen muessen. 
So was von muehsam.

von suji (Gast)


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Mir ist das durchaus bewusst dass die gleichzeitig angesteuert werden. 
Irgendeinen Grund wird es aber gegeben haben warum der Herr Schubert das 
nicht gemacht hat.

So wie im Anhang zu sehen werden die unteren beiden Fets nicht richtig 
angesteuert. Da werden nur die Bodydioden zur Gleichrichtung genutzt. 
Die oberen beiden funktionieren.

von Krangel (Gast)


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Moin,

IC1A und 1B weglassen, Gate von T1 ganz nach unten an Drain T4,T2,R8A 
und Gate von T2 nach oben an Drain T1,T3,R5A.

Du hast in deiner Simulation den Ausgangskondensator nicht 
angeschlossen!
Grüße Krangel

von suji (Gast)


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Vielen Dank. Das funktioniert soweit ganz gut. Nur verstehe ich noch 
nicht ganz wie der hohe Strom zu Stande kommt. Das hat was mit der 
Ansteuerung von M4 zu tun. Lasse ich diese Weg, verschwinden die 
Stromspitzen.
Den Ausgangskondensator habe ich erstmal rausgelassen.

von Hopp Triceratops (Gast)


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Der LT1001 ist ein OpAmp. Vergiss das. OpAmps sollte man nicht als 
Komparatoren verwenden. Er hat eine GBW von 0.8MHz und eine Slewrate von 
0.25V/us. Neben anderen Unpaesslichkeiten.

Die ganze Schaltung ist Murks.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite



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Hier mal drei von meiner Platte. Ab sie alle nicht ausprobiert.

von Krangel (Gast)


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Hi,
der Ausgangskondensator ist notwendig da die OpAmps mit der 
Ausgangsspannung versorgt werden.
Der Spannungsteiler am Eingang der OpAmps entspricht nicht dem Original.

Grüße Krangel

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