Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Resonanzkonverter - Oszi Bildanalyse


von DerAlbi (Gast)



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Hallo Leute,
ich habe einen Resonanzwandler gebaut, der nun mitlerweile auch 
funktioniert. Leider werden die Schaltmosfets wesentlich wärmer als 
erwartet.

Der Resoanzwandler wird durch eine Vollbrücke getrieben und die 
Resonanzkapazität ist in Serie mit der Sekundärspule.

Ich würde gerne mal von gebildeten Leuten ein paar Messungen besprechen, 
die ich am Wandler durchgeführt habe. Gespeißt wird der Wandler mit 
recht alten und "hochohmigen" LiPos... unter belastung kommen aus den 
LiPos 20V. (davon ist irgendwie keine Spur auf den Messungen :-/ bei 
einer Vollbrücke hätte ich dann eher 40Vpp erwartet...)

Mich interessiert vorallem der Effekt der DeadTime der Vollbrücke sowie 
so kleine HF-Schwinger.

(1) zeigt ein gesamten Zyklus der Schwingung gemessen direkt über der 
Primärspule. Die Frequenz ist dabei wesentlich höher als die 
Resonanzfrequenz. Mich interessiert warum es diese monströsen 
Übeschwinger in der Deadtime so hoch sind (ist das der 
Akkuinnenwiderstand?)..
Außerdem würd ich gern mal die DeadTime beurteilt haben - ist die zu 
lang, zu kurz... oder... ok?

(2), (3) zeigt die DeadTime-Phase nochmal als Nahaufnahme. (jeweil die 
steigende und fallende Flanke..) Kann jemand erahnen woher die 
abklingende "HF"-Schwingung  kommt? hat das einen Einfluss auf die 
Wärmeentwicklung?

(4) Zeigt nochmal eine Aufnahme direkt über einen Low-Side Mosfet der 
Vollbrücke. Ich hoffe hierdran kann man einschätzen wie gut das 
ZVS-Prinzip eigentlich funktioniert. Aber Pi*Daumen bei dem scheiß 
Rauschen des BilligOszis, hab ich am ende der Deadtime -5..-10V am 
Mosfet anliegen. irgendwie ist das komisch :-/ mit "Zero" hat das auf 
jeden Fall erstmal nix zu tun :-(

Ich würde auch gern nochmal Messungen nachliefern. Ich bräuchte bloß 
Informationen, was von Interesse ist..

Wie gesagt: irgendwas läuft schief. Mir wird die Kiste zu warm. (ist 
natürlich rein subjektiv)

von Jens (Gast)


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Liefer doch noch den Schaltplan nach und trage da ein, wo du gemessen 
hast.
Das würde helfen.

von Jens (Gast)


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Achja, und ein Bild vom Aufbau wäre schön. Zum Trafo: Wo ist der her? 
Hast du den selber gewickelt und wie? Könnte sein, dass die 
Streuinduktivität zu groß ist. Hatte ich auch schon! Wie sind deine 
osfets dimensioniert?

von DerAlbi (Gast)


Angehängte Dateien:

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Hallo! Den relevanten Schaltplanteil gibts im Anhang mit den jeweils 
markierten Stellen der Messung :-)
Ebenso ein Gesamtbild des Aufbaus, UND des Trafos in Nahaufnahme.
Der Gesamtaufbau funktioniert wie gesagt. Man sieht, dass die Baterie 
direkt auf die Vollbrücke geht, gestützt durch 10uF Folie + 330uF LowESR 
Elko (zu wenig, oder?). Viel falsch laufen kann da nicht, deswegan gabs 
auch nicht gleich ein Foto davon - ich verstehe aber, dass man das dann 
doch mal sehen will^^

Und JA, die kühlkörper hab ich mir selbst gebaut. Sind ausreichend, aber 
halt dennoch zu warm. Eigentlich dürfte ich fast gar keine brauchen.... 
Verluste habe ich in der (zu schwachen) Sekundärwicklung erwartet, aber 
bei weitem nicht so viel an den Mosfets.

Der Trafo ist selbst gewickelt:
Primär: 2mal 16x 0.5mm Cu verdrillt,  2x 3 Windungen,
Sekundär: 2x 0.5mm Cu verdrillt, 66 Windungen,

Gemessen:
Übersetzungsverhältnis: 1:21.65
Primärspule: 28.1uH, 159nH Streuind,  R_dc = 1.02mOhm
Sekundär: 10.82mH, 68.3uH Streuind,  R_dc = 0.29 Ohm

Koppelfaktor: k=0.997

für 60kHz Resonanz: 103nF Serienkapazität sekundär (ist auch so 
eingelötet.. -> 100nF)

Zur dimensionierung der Mosfets: es sind mitlerweile 4x IRF1404. Die 
GateDrive-Transformatoren habe ich selbst gewickelt. Da kommt auch min 
10V am Gate an was für den IRF völlig ausreichend ist (15V macht lt 
Datenblatt nur oberhalb des PackageLimits was aus, wo ich ohnehin nicht 
rankomme. Ausgelegt ist das für 40A RMS primärseitig). Original waren 4x 
BUK9508 drin, die sind mir aber der Reihe nach abgeraucht. vllt sollte 
man nicht das billigste von Digikey nehmen^^ Die IRF1404 haben ein 
unangnehm großes Gate - aber man sieht ja an der DeadTime dass das 
scheinbar nichts ausmacht.

von Achim S. (Gast)


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Vielleicht habe ich ja Tomaten auf den Augen, aber irgendwie habe ich 
den Eindruck dass die Ansteuerung der FETs so nicht passen kann. Ich 
hätte z.B. naiv erwartet, dass die Totzeit in jeder Halbbrücke für sich 
wirksam wird (also z.B. als Zeit zwischen dem Ausschalten des oberen FET 
und dem Anschalten des unteren). Bei dir werden aber beide FETs einer 
Halbbrücke gleichzeitig vom selben Ansteuertrafo umgeschaltet. 
Innerhalb der Halbbrücke gibt es also keine definierte Totzeit, sondern 
es kann zum shoot through kommen, der einen Teil der Erwärmung erklären 
könnte.

Was du Totzeit nennst dürfte also wohl so was wie ein Delay zwischen dem 
Umschalten der linken Halbbrücke und dem der rechten Halbbrücke sein, 
oder? Bist du sicher, dass dieser Delay ~200ns beträgt und nicht 
vielleicht ganze 2µs?

Darauf bringen mich deine Messungen: ich habe irgendwie das Bauchgefühl, 
dass die Spannungsspitzen von knapp 40V beim Umschalten der 
Durchbruchspannung deines IRF1404 entsprechen. (Sind die Spitzen 
unmittelbar nach dem Anschalten bei vollen 40V und werden mit dem 
Aufheizen der Transistoren kleiner?) Blöderweise habe ich aber nach 
deinem Schaltplan leider keinerlei Erklärung dafür, warum es zum 
Durchbruch kommen sollte. Es sollte ja bei einem sperrenden FET immer 
zumindest die Substratdiode eines anderen den Strom übernehmen.

Trotzdem sieht es für mich irgendwie so aus, als würden die Transistoren 
bei jedem Umschalten in den Durchbruch getrieben. Wegen der großen 
Gegenspannung baut sich dann das Magnetfeld innerhalb von 200ns völlig 
ab. Die HF-Schwingung danach bekommst du, weil mit Ende des Durchbruchs 
kein DC-Strom mehr über den Transistor fließt, die Drain-Kapazität aber 
voll aufgeladen ist und sich über einen schwach gedämpften 
LC-Schwingkreis entlädt.

Nach ungefähr 2µs siehst du in der ersten Messung dann wieder einen 
langsamen, geringen Spannungseinbruch: ich habe das Gefühl, dass erst 
hier der Transistor wieder aufgesteuert wird und dass sich hier 
vielleicht der Innenwiderstand der Akkus bemerkbar macht. Ein bisschen 
Leistung bekommst du aus so aus dem Konverter, wenn auch längst nicht so 
viel wie vorgesehen.

Wie gesagt, das ist eine gewagte Interpretation, zumal ich mir nicht 
erklären kann, wie es zu diesem Verhalten kommen soll, wenn der Aufbau 
wirklich dem Schaltbild entspricht. Aber das war der erste Gedanke der 
mir beim Betrachten deiner Messungen kam. Und das würde auch gut 
erklären, wieso die IRF1404 richtig heiß werden und wieso die BUK9508 
mit ihrem wesentlich schlechteren Avanlanche-Rating gleich ganz 
abgeraucht sind.

von DerAlbi (Gast)


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Totzeit ist problemlos möglich:
Der GateDrive-Trafo wird auch mit einer Vollbrücke betrieben.
bei  +15 V geht der eine Mosfet an, bei -15V der andere, und wenn 0V 
anliegt, sind beide aus. Daher schließe ich einen Umschaltkurzschluss 
eigentlich aus.

Das mit der Durchbruchspannung ist mir auch schon aufgefallen :-D 
komisch, oder?
Ich meine.. ein ZVS-Schalten beim Resonanzwandler besteht ja pronzipiell 
da draus, dass der Trafo die Cds entlädt, sodass der Einschalmoment die 
Kapazität nicht selbst entladen muss. Aber ich scheine ja echt monströße 
negative spannungen zu erreichen :-/

Kann es vielleicht echt sein, dass meine LiPos so im arsch sind, dass 
die zurückgespeiße energie der Spule diese monströßen überschwinger 
produziert?
Andererseits ist der Trafo belastet gewesen (280W), sodass nur wenig 
zurückgespeißt werden sollte, und 160nH Streuinduktivtät reicht dafür 
eigentlich nicht aus.

Ich finde unter der ZVS-Schaltbedingung dürften die "HF"-nachschwingen 
nicht auftreten, da die Cds-Kapazität ja eigentlich entladen sein 
sollte.


Wisst ihr.. während ich den Beitrag schreibe fällt mir auch auf, dass 
ich monströße scheiße gebaut habe. Mist eh.
Ich finde zwar nicht, dass mein Fehler die Phänomene erklärt, aber wer 
weiß: meine Stützkondensatoren sind total sinnlos angeschlossen. Die 
würden in die Konfiguration höchstens die Umschaltkurzschlüsse 
unterstützen, aber der Strom fließt ja  nicht innerhalb der Halbbrpcke, 
sondern zwischen den verschieden Halbbrücken. Also hätte man nicht  + 
und - der einzelnen halbbrücken Unterstützen sollen, sondern jeweils das 
+ und - der gegenüberleigenden halbrücke.
Ich werd mal ein paar monströße Kondensatoren anbauen. mal sehen, ob 
sich da was ändert.

von DerAlbi (Gast)


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Hmmh. Hab das gerade mit den Kondensatoren probiert. Es ändert nix.. 
aber was ich rausgefunden habe:

Akku leerlaufspannung ist 23V. Die bricht unter belastung auf 16V 
zusammen (ist ja auch eine 18Arms Belastung). Zwischen Akkuanschluss und 
Mosfetbein fallen in der Dead-Time periode bis zu 5V !!!! ab. zusätzlich 
kommt noch der Akkuinnenwiderstand und die höhe das spikes ist damit 
geklärt :-/ aber das ist natürlich schon ganz schön krass. aufgrund der 
hohen Frequenzen (ist ja nur eine 200ns Deadtime - macht 2.5Mhz) ist der 
Spannungsabfall wohl nicht nur resistiv, sondern auch Induktiv :-/ Zmal 
der Stromfluss ja schlagartig die richtung ändert. Aber da verstehe ich 
nicht, warum die 10uf Folie nicht greifen...

Was tun? Ich werde mal den DC-Widerstand vom Akkuanschluss hin zu jedem 
Beinchen messen.

Aber so dreckig wie das alles ist: das ist alles Verlustleistung 
außerhalb der Mosftes. die Kühlkörper-Temeratur erklärt sich damit noch 
nicht.

von Rocker (Gast)


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Mach bitte mal Screenshots der Drain-Source Spannung eines LowSide FETs 
und dessen Gate-Source Spannung. Bitte beim Einschalten und beim 
Ausschalten. Das Ganze gut aufgelöst, dass man was erkennen kann.
Am liebsten wäre mir dazu noch der Trafostrom.

von Micha (Gast)


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Kann mir mal einer erklären, wie bei der Schaltung Strom durch die 
Primärwicklungen fließen soll, außer über die Gate-Schutzdioden?!

von Micha (Gast)


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Oh, tschuldigung, ich habe die zerhackte Schaltung falsch interpretiert.

von DerAlbi (Gast)


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Hallo Rocker!
Auf dich hab ich ja so bissl gehofft ;-)
Ich habe mal die Messungen durchgeführt und dir die monströse 
Speichertiefe meines Oszis zur verfügung gestellt. Das Gezeigte ist 
jetzt exakt das, was man per Vierpunktmessung an den Beinchen eines 
Low-Side Mosfets bekommt (hab extra Kabel an die Pads angelötet).
Der Strom.. hmmh. Das ist schwierig. Ich habe keinen konkreten indikator 
dafür. Ich habe spaßenhalber einfach die Zuleitung vermessen -> 
Spannungsabfall. Leider hacken dort auch jegliche induktiven Effekte 
rein und irgendwie ist mein oszi da gesättigt (???) :-/

Also:
Periode.png: Die gesamte Perode!  (1us/div) Die negative Gatespannung 
ist hoffentlich nicht von interesse. ich hab das für das Wohl der 
Auflößung mal abgeschnitten.
An.png: Gatespannung steigt -> Uds -> 0  (10x gezoomt)
Aus: Gatespannung sinkt -> Uds -> ...unendlich o_O (10x gezoom)

Es tut mir unendlich leid, dass mein messequipment so beschissen ist! 
Die Software ist noch VIEL grottiger :-(



Strom.png.. ääähm. Ja. Grün ist diesmal die Uds.. ob gelb den Strom 
zeigt... vermutlich irgendwie schon.

von Rocker (Gast)


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Auf den Abbildungen "Aus" und "Periode" seht es so aus, als ob Du ZVS 
hättest (zumindest so halbwegs). Das sieht man daran, dass sich die 
Drain-Source Spannung erhöht, während Du den LowSide FET ausschaltest. 
Währenddessen entsteht auch die Spannungsspitze.

Wie im Bild "Strom" zu sehen ist (mal angenommen, das Signal gibt die 
Stromform halbwegs wieder), tritt die Spannungsspitze genau in dieser 
Zeit auf, in der der Strom sinkt. Das ist ein klarer Indikator für eine 
recht grosse Induktivität im Kommutierungspfad.

Erst wenn die Gatespannung die Thresholdspannung erreicht, wird die 
Spitze abgeschnitten (zu sehen in Bild "An").

Ich bin mir auch nicht sicher, ob die Spannungen, die Du misst, wirklich 
anliegen. Für solche Messungen solltest Du ein Koaxkabel verwenden, den 
Schirm direkt auf Source und den Innenleiter auf den Drainkontakt löten. 
Dass Du ein Kabel angelötet hast, hast Du ja geschrieben...aber ist es 
auch ein Koax?

Entweder ist die Messung also verfälscht oder Du hast wie gesagt eine 
grosse Kommutierungsinduktivität. Dritte Möglichkeit: Irgendwas stimmt 
mit den Bodydioden nicht.

Ein Ausschnitt des Layouts der Vollbrücke inklusive Eingangskapazitäten 
auf Trafo wäre hilfreich.

Ändere doch auch mal die Belastung und beobachte, ob sich die Spitzen 
verändern. Mit sinkendem Strom sollten die Spitzen auch kleiner werden.

von DerAlbi (Gast)



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OK ok ok.. aaaalso machen wirs mal langsam.
Zuersteinmal wird der Aufbau (Layout) näher zur Schau gestellt.
Dafür gibts das CAD-Bild, und die Realaufnahmen incl der GDT. (musst ich 
selbst wickeln. ich war zu blöd richtige zu bestellen - die eigentlich 
geplanten GDTs liefren in Sättigung...)

Außerdem nochmal eine theoretische Überprüfungs des Layouts mit meinem 
selbst geschriebenen Simulator... Dieser verspricht mir ~1mOhm von 
Baterieanschluss zum MosfetBein. Bei der Geometrie sollte das gar nicht 
soooo falsch sein.

Ich werd mich mal an bessere Messungen machen. Ich geb dir recht... in 
so einem Hochstrompfad mit nem Oszi mit 10MOhm zu messen und dann noch 
die große Masse-Klemme die ne riesen fläche aufspannt... jajajaja.. 
blöder Albi^^

Die gezeigten Oszi-Aufnahmen sind tatsächlich unter recht hoher Last. 
(deswegen geht der Controller auch auf Minimalfrequenz). Eine geringe 
Last.. hmmh nunja.. ich kann mal den Leerlauf Burst Aufnehmen. Ich 
glaube aber dass der nicht sonderlich anders aussieht.

Was konkret kann man denn wegen der "kommutierungsinduktivität" 
unternehmen? (ich vermute das ist die Streuinduktivität primärseitig <= 
160nH) (So groß find ich das gar nicht)

Ich melde mich wenn ich ein geeignetes stück Koac irgendwo gefunden habe 
:-)
Sollte nicht so lange dauern....

von DerAlbi (Gast)


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Wie versprochen die neuen Koax-Messungen. Ich finde die in der Tat 
wesentlich definierter auf dem Oszi! Hätt man aber auch alleine drauf 
kommen können. Die Detailbilder (An/Aus) sind übrigens in der Software 
gezoomt. Bitte nicht von der falschen Zeitbassi verwirren lassen....

Ich hab mal direkt ein paar "Glühbirnen" rangehängt, um eine Last zu 
simulieren.

Interessanter weiße steht jetzt aber fest das was nicht stimmt^^
Mir hats bei der Belastung nach kurzer Zeit die IRF1404 zerschossen. 
Überhitzung. (Sry, konnt meine Fingerchen nicht überall haben. Und die 
Lage der Platine war natürlich auch völlig Mist für die Wärmeabfuhr. Ich 
musste Oszi halten, den An-Taster gedrükt halten, und mit der großen 
Zehe, habe ich die leertaste für die Oszi-Software gedrückt - da war 
motorisch nix mehr übrig um noch mit der Nase den Kühlkörper zu 
beschnuppern. Und das alles bevor mir die 3x 150W 220V-Halogenstrahler @ 
350V den Tisch wegbrennen.)

Leider Gottes (Blasphemie!!)verzögert sich damit die Strommessung etwas 
- wobei die eh nicht soooo aussagekräftig ist.
Die Hauptfrage ist ja, was eigentlich die Mosfets so krass aufheizt. 
Gefühlt sind es diese überdimensionalen Abschaltüberschwinger... aber 
was kann man dagegen tun?
Mit Last scheinen die übrigens weniger Engergie zu enthalten - dennoch 
brutzelts grade unter Last... hmmh.
Die 10V gatespannung sind eigentlich ausreichend.

von Besserwisser (Gast)


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> Ich finde zwar nicht, dass mein Fehler die Phänomene erklärt,
> aber wer weiß: meine Stützkondensatoren sind total sinnlos
> angeschlossen. Die würden in die Konfiguration höchstens die
> Umschaltkurzschlüsse unterstützen, aber der Strom fließt ja
> nicht innerhalb der Halbbrücke, sondern zwischen den verschieden
> Halbbrücken. Also hätte man nicht  + und - der einzelnen
> Halbbrücken Unterstützen sollen, sondern jeweils das + und -
> der gegenüberleigenden Halbrücke.


Ja, ist mir auch aufgefallen. Die Überschwinger zeigen ja eine deutliche 
parasitäre Streu-Induktivität, die kann nicht nur vom Trafo kommen, 
sondern auch vom Aufbau. Mache die Verbindungen zwischen den beiden Vcc 
und Gnd (Y-Brücken) kürzer.

Und bei 700W / 16V = 43A wundere ich mich nicht, dass alles warm wird.
Auf dem Oszi sieht man ja, dass Uds etwa 1V und damit 43W pro 
HalbBrücke, also 86 W am KK.



Und: du brauchst besseres Equipment. Seitdem ich ein gutes Oszi habe, 
sehe ich Sachen, von denen ich vorher gar nicht wußte, dass es sie gibt.

von DerAlbi (Gast)


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Kaufstes mir ;-) Ich versprech dir auch, dass ich mein Studium dafür 
beende^^

Nebenbei gesagt: es ist nicht die Halbbrücke die schlapp gemacht hat, 
sondern der Sekundäreseitge Gleichrichter, der die eine Halbschwingung 
kurzgeschlossen hat.

Das mit dem 1V Uds ist mir auch aufgefallen, wobei ich mir unsicher bin, 
was die zu bedueten haben. Immerhin scheint das 1V ja recht konstant zu 
sein, wenn man bedenkt, dass der Trafostrom eigentlich linear steigen 
sollte.Ein Messfehler liegt aber auch nicht unbedingt vor, da im 
Leerlauf die messung weniger anzeigt. auch wenns schon fast im rauschen 
verschwindet -.-

Nichtsdestotrotz werde ich nach dem Wechseln der 2 Transistoren, der 
Diode im Gleichrichtger, der Herstellung eines weiteren Kühlkörpers für 
den Gleichrichter auch die GDTs neu wickeln. Dafür dass die mit +/- 15V 
angesteuert werden ist mir die Ausgangsamplitude zu gering.

1V bei 50A sind immerhin 20mOhm, was direkt an den Beinchen gemssen bei 
voller durchsteuerung um Faktor 4-5 zu viel ist. Auch wenns ein 
Messfehler ist, ist es immernoch min Faktor 2.

Ich hab das ganze schon so überarbeitet, dass es niederinduktiver ist. 
(Querstreben auf der Platine gezogen)
Außerdem schwirrt bei mir im Kopf rum, dass man, um den überschwinger zu 
dämpfen, zwischen Source und Drain einfach mal 1nF C0G hängen könnte. 
Das würde die Resonanzfrequenc von Streuinduktivität und Cds verringern 
und somit die Stromanstiegsgeschwindigkeit in die Gegenrchtung 
begrenzen. damit wäre das ganze wesentlich gedämpfter.
Der Überschwinger kommt ja daher, dass vor der Vollbrüücke der Strom 
quasi instantan die richtung ändern muss, sobald die Bodydiode leitend 
wird.
Eine Zusatzbelastung für den Transistor besteht damit ja nicht, da ZVS 
offenbar funktioniert. (man darfs bloß nicht übertreiben^^). Ist aber 
bis jetzt auch nur ein fixer gedanke - keine ahnung obs Sinn hat.

Ich werd mal rumlöten und so....

von Marco S (Gast)


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Und wieder was gelernt!? Der erste Resonanzkonverter, den ich sehe, wo 
die Serienkapazität nicht primärseitig angebracht ist. Bringt das 
Vorteile?

von DerAlbi (Gast)


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Naja... primärseitig ist die Streuinduktivität sehr  klein, als benötigt 
man sehr große Kondensatoren. Zu allem Überfluss fließt dort dann auch 
noch richtig fett Strom drüber. Sekundärseitig ist bei mir der Strom 
geringer und die Streuinduktivität größer. Damit kann der 
Kondensator-Wert klein sein und muss nicht so viel Strom abkönnen.
Das macht so schon sinn.


Ich habe in der zwischenzeit die GDTs neugewickelt. Diesmal ordentlich 
mit drei mal komplett parallelm Draht. ich habe jetzt richtiggehend 15V 
Gatespannung (so wies soll).. aber hier geht was komplett schief.
Ich hab teilweise über 4V Uds (bei 15V gatespannung!) am Ende einer 
Periode. Das ist gehöriger Unfug :-/ Die Last ist dabei nicht sonderlich 
hoch. (150W)
Gemessen habe ich natürlich wieder per Koax :-)

von DerAlbi (Gast)


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..man hätte einfach alle kaputten Gleichrichterdioden wechseln sollen, 
dann hätt ich mir einen konfusen Beitrag sparen können. Das erhöhen der 
Gatespannung hat leider wenig gebracht. Tut mir übrigens leid, dass es 
so ein Hin&Her ist und mir hier was wegbrennt und hastenichgesehen. Das 
Ist halt alles auf max 5sec Maximal-Last ausgelegt und danach aus  - die 
ganzen Messungen sind irgendwie nicht die spezifizierte Belastung.


Bei meiner 150W-Last habe ich bei 22V Eingangsspannung (gemessen an Uds, 
wenn Ugs = 0) 10.0A aufm Multimeter stehen. Der Wirkungsgrad ist also 
katastropal.

Ich frage mich Mitlerweile woran das liegt. ZVS liegt vor - 
Anschaltverluste sind dem Konzept entsprechend also gering.

Da wäre a) Der monströse Überschwinger beim Ausschalten, und b) das 
Nachschwingen, das heftig an Dds zuppelt und c) die zu hohe Uds im 
Ein-Zustand.

Beides (a+c) weißt auf eine zu hohe Energie in irgendeiner Induktivität 
hin. Betrachtet man Uds_ein ist das Problem jedoch nicht die 
Induktivität selbst, sondern, dass sie anscheinend viel zu sehr 
"bestromt" wird.
Geht jemand mit der Theorie mit?

Es stellt sich jetzt die Frage ob ich nicht irgendwas am Trafo falsch 
gemacht habe. Ich versuch nochmal den Strom ordentlich zu messen. Ein 
Konstantandraht wird ja klappen.. da muss ich den Trafo halt mal mit 
dicken Kabeln anschließen. Ich meld mich, wenn ich bilder und konkrete 
Werte habe.

von Anon Y. (anonymous)


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Hi Albi,

kannst du das Gate langsamer machen? Also z.B. mit 50Ω? Oder 
vielleicht mit einem kleinen C zwischen Source und Gate? Ich habe 
keine Ahnung, aber bei mir war oft eine zu starke Gateansteuerung das 
Problem.

Und Entschuldigung, wenn ich es überlesen habe, aber woher stammt das 
Gatesignal? Wie sieht es auf der Primärseite der GDTs aus? Dir ist klar, 
dass zwischen den Wicklungen auch eine Kapazität existiert und das die 
Treiber deswegen auch einen Schwingkreis darstellen?

von DerAlbi (Gast)


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Naja.. die meine Gate-Messlinien sind direkt am gate abgegriffen - da 
schingt also nicht wirklich was.
50Ohm sind viel zu viel^^ die IRF1404 sind fette teile... schon bei 10 
Ohm siehts mau aus. Aber das macht keinen unterschied auf die 
Charakteristik der Spannungsverläufe. Ich habe es also schon proibert, 
ja.

von DerAlbi (Gast)


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Boar. Eine richtige verlässliche Strommessung geht wirklich nicht. Ich 
muss wohl erst eine Rogowski-Spule + Integrator zusammenklamüsern.

Ist die exakte Stromform noch relevant für eine eventuelle Lösung des 
Problems? Ich bin mit dem Wirkungsgrad echt heftig unzufrieden.

von Rocker (Gast)


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DerAlbi schrieb:
> Boar. Eine richtige verlässliche Strommessung geht wirklich nicht.

So ist es. Wenn schon ein Shunt, dann muss der wirklich extrem gut 
angebunden und geschirmt sein. Ein Drahtstück ist mehr eine Antenne als 
ein Shunt.

DerAlbi schrieb:
> Ist die exakte Stromform noch relevant für eine eventuelle Lösung des
> Problems?

Es wäre schon nicht schlecht, diese zu haben. Wenn es z.B. komische 
Haken im Strom gibt, deutet das darauf hin, dass die FETs wegen Stöungen 
aus und wieder einschalten wenn sie nicht sollen oder solche Späße.
Die HighSide Gates kannst Du ja nur mit einer DiffProbe vernünftig 
messen, die Du aber nicht hast. Von daher: Ja, miss den Strom bitte.

DerAlbi schrieb:
> Ich bin mit dem Wirkungsgrad echt heftig unzufrieden.

Darüber solltest Du Dir bei solchen Signalformen keinen Kopf zerbrechen. 
Die Energie in der Kommutierungsinduktivität wird direkt verheizt... 
Dafür wäre die Stromform z.B. auch interessant. Dann sieht man, wieviel 
Strom die FETs abschalten usw.

von DerAlbi (Gast)


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Ok, ich bin nicht zu alt um einzugestehen, dass ich beim Strommessen 
größere Hilfe brauche als gedacht :-(

Ich habe hier einen umherschwirrenden Ringkern mit Draht bewickelt um 
mal zu sehen was dabei rauskommt. Erstmal wird der Ringkern warm - also 
falsches Material. Mal davon abgesehen kommen e-funktionsförmige 
Osziaufnahmen raus. Die Spule auf dem Ringkern geht an einen 50kOhm 
Spannungsteiler, der dann mein Oszi treibt.

Zur Zeit lasse ich den Trafo nur primärseitig bestromen - die 
sekundärspule ist NICHT angeschlossen. die Frequenz ist 83kHz.

Wie baut man einen Stromwandler, mit dem ich mein Signal zuverlässig 
auwerten kann? zur Zeit sieht es so aus, als wäre mein Aufbau noch ein 
heftiger Hochpass -> wie bekommt man die Grenzfrequenz möglichst tief?
Mir ist klar dass das Design eigentlich einen Strom in der Messpule 
erzeugen soll, aber jeder niederohmige Widerstand brennt mir da weg, 
deswegen habe ich erstmal nur die Spannung über 50kOhm geteilt.

Ich wäre über Tips echt dankbar.. google schweigt sich da ziemlich aus, 
wenn man nach diy-Varianten sucht.

von Rocker (Gast)


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Stromtrafo:
Wickel z.B. 40 Windungen auf den Ringkern. Der Sekundärstrom des 
Stromtrafos ist dann 1/40 des Haupttrafostroms. Damit gehst Du z.B. auf 
einen 10 Ohm Widerstand und zwar auf einen guten. Auf keinen Fall ein 
Drahtwiderstand oder sowas.

Was Du mit 50kOhm erreichst ist, dass der Stromtrafo in die Sättigung 
geht. Du legst an ihm ja die Spannung U= R*I/n an. Bei 50k sind das 
gleich mal ein paar 100 Volt, was bei dieser Frequenz einfach viel zu 
viel Spannungszeitfläche für so ein Ringkernchen ist.
Deine exponentiellen Messsignale kommen von der viel zu hohen Impedanz.

Material muss Ferrit sein! Eisenpulver zieht nur unnötig 
Magnetisierungsstrom.

von DerAlbi (Gast)


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Was bestimmt den Frequenzgang? Man möchte ja so niedrig wie möglich 
kommen. Ein kleines R verheizt den induzierten Strom langsamer, gibt 
aber weniger Amplitude. Ein großes L erzeugt generell weniger Strom, 
hält den Strom aber länger.

Also möglichst großes L und möglichst kleines R und der Tradoff ist so, 
dass man spannzungsmäßig noch möglichst viel erkennt?

von Rocker (Gast)


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>Was bestimmt den Frequenzgang?
Die Flussdichte im Kern, die Streuinduktivität, die Streukapazität.

>Ein kleines R verheizt den induzierten Strom langsamer...
Macht keinen Sinn. Der Strom fliesst einfach (egal durch welchen 
Widerstand).

DerAlbi schrieb:
> Ein großes L erzeugt generell weniger Strom, hält den Strom aber länger.

Du verwechselst da was. Das L der Wicklung siehst Du doch gar nicht. Das 
ist ein Trafo!!!

DerAlbi schrieb:
> Also möglichst großes L und möglichst kleines R und der Tradoff ist so,
> dass man spannzungsmäßig noch möglichst viel erkennt?

Vergiss es über das L nachzudenken. Der Wert ist egal. Das ganze Ding 
muss so ausgelegt werden, dass es nicht sättigt. Das ist alles.
Zu viele Windungen verschlechtern die Bandbreite und das Ganze wird 
störanfälliger.

von DerAlbi (Gast)


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Hmmh. Ich habe gerade eine Luftspule drangehängt. Man erkennt den der 
Theorie entsprechenden Stromfluss - inclusive der DeadTime-Verluste.
Was mich stört: mein selbstgebastelter induktionsarmer bifilarer 
Widerstand (5.444 Ohm) besagt wilde Dinge, wenn man die Mathe hernimmt.

Aus dem Zoom Bild lese ich ab:

dU = 2.2V in dt = 6us.
dI = dU/R = 404mA.

Mein Spulen-Wicklungsverhältnis ist gerade 1:10 - zumidnest hat die 
"Fühlerspule" 10 Windungen. . Also sollen da wohl 4A durch die Spule 
jagen.
Und ich bin mir nicht ganz sicher, wie man Windungen auf der Spule zählt 
- kann auch sein, dass es nur 9 komplette Windungen sind. (9Wdg = 3.6A)

Meine Luftspule habe ich auf 20.0uH bestimmt (R_dc = 0.1Ohm = 0). Bei 
23.3V über der Vollbrücke und 6us ergäbe das nun eigentlich dI = 7A

Andererseits ist 7 auch 3.6*2 -> aber ich weiß nicht wo der faktor 2 
herkommen soll :-(

Ich stelle mir die Frage, wie ich jetzt weiter messen soll. Birgt das 
System bei höheren Stromstärken noch irgendwelche schwachstellen? 
(Sollte ich mehr Vindungen hinzufügen?)

Meine derzeitige Messspule ist eine 470uH Spule auf einem Monster-Ferit. 
Die hat min. 8A Sättigungsstrom.

Ist das durchstecken des Drahtes eigentlich 1 Windung, oder 0.5 
Windungen? :-O wenn 0.5... dann wäre der fehler ja nur 12% (da 
Wndg.-Verh. = 1:20) und somit eigentlich ok.

Würden mehr Windungen das Sätigungsverhalten verbessen, sodass ich mehr 
Strom messen kann?


Ich frage deshalb weil ich natürlich schon mal - ungeduldig wie ich bin 
- mit meinem Trafo gemessen habe und mein mein Oszi auf 5V/div 
einstellen musste.... :-O  Da fließt als mordsmäßiger Strom (die Mosfets 
werden auch tierisch warm!) und die Waveform sah auch absolut nicht so 
aus, als wär da eine Spule als Last.... angeschlossen habe ich den Trafo 
im Leerlauf. (keine sekundäre belastung)

Von daher hätte ich erstmal eine Art "Proof of Concept" und eine 
Belehrung, wie man z.B. bei höheren Strömen Sättigungseffekte 
verhindert.
Wenn ich mir sicher bin, mein bestes getan zu haben, gibts 
Trafo-Strom-Pics.

von DerAlbi (Gast)


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Ich muss mich nochmal korrigieren. Um die Sättigung korrekt abzuschätzen 
sollten die wichtigsten Daten schon stimmen^^

Gemessen habe ich 1.57mH (ja, bei 10 Windungen!). Der Kern hat 2.5cm 
Außendurchmesser, ~1.4cm innen und ist 2cm "lang". Vllt kann jemand das 
Material abschätzen.... es tut mir echt leid, dass ich keine genaueren 
Daten habe. Da die Induktivität anders ist als erinnert, ist der 
erwähnte Sättigungsstromwert wohl humbug. Allderings isses halt einfach 
ein dickes teil. Von >4A würd ich grob ausgehen...  (habs damals von 
Conrad an der Theke geholt - die größte Induktivität mir ordentlich 
Strom... aber ich weiß heut nicht mehr was "ordentlich" war.. :-( )

Wenn der Kern ungeeignet ist... hab ich keinen anderen aus ferrit -.-

von DerAlbi (Gast)


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..der Vollständigkeit halber. Der Trafo.

1) Die Form ist unfug immerhin ist das einfach nur die Prinmärspule - 
nix weiter.
2) Die Form ist nicht symetrisch (kann am Stromtrafo liegen (???))
3) Naja...  grob genommen sind es 10A/div also 35A spitzenstrom :-/
What?? (passt aber wenn man mal die Mosfets anfasst..)

Grün ist übrigens die Spannung über der Primärwicklung.

...sollte Schwingungen gibts! Woher die wohl kommen...?????

von DerAlbi (Gast)


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Wisst ihr... manchmal muss man einfach nur mal einen Monolog halten, um 
auf den Fehler zu kommen.  Das Oszi-Bild sagt ja alles. Die Strommessung 
scheint zu stimmen, denn in einer Periode fließt echt kein Strom!  Das 
sieht man, an der Brückenspannung die ausnahmsweise mal nicht 
zusammenbricht.

Ich meld mich, wenns dann ordentlich funktioniert. (hoffentlich)

Ich hatte das Oszi-Bild die ganze zeit... aber habe nix draus lesen 
können. Erst wenns im Forum steht, sodass man sich öffentlich zum Deppen 
macht, fällts einem auf... tzzzz.

von DerAlbi (Gast)


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So. So. So.
Immernoch weit weg von dem wie es sein soll, aber wenigstens 
funktioniert die Brücke jetzt zuverlässig(er).

Der Trafo scheint auf einer Eigenfrequenz zu schwingen :-O
Er ist immernoch im Leerlauf. Es kann gut sein, dass das die 
Eigenfrequenz der Primärseite ist - die ist ja mehrlagig gewickelt.

Dafür spricht dass aus der primärseite heftige Hochspannung kommt :-/ 
Habe gerade Trafotemeratur gefühlt, als ein Funke übersprang und an mir 
einen Brandfleck hinterlassen hat :-/ Es strinkt.

Der Trafo wird übrigens heftigst warm. Finger auflegen geht; Hand 
aufpressen wird unangenehm - ich rede vom Kern. Die Windung bleibt 
kälter als handwarm. Die Schaltung verbraucht 360mA @ 24V mit Trafo und 
190mA ohne Tafo (und 36mA, wenn die Brücke auf StBy ist.) Im Trafo 
entsteht also gerade ~4W Wärme. Das Schwingen auf 85kHz benötigt 3.6W 
Treiberleistung.. =>Meine GDTs bäuchten eine höhere induktivität :-(


Soweit die Leerlaufparameter. Das Eigenschwingen verursacht natürlich 
unangenehm viel Verlustleistung, ist aber für den normalen Betriebsfall 
nicht sonderlich relevant.
Ich melde mich wieder, wenn es Daten für den Lastfall gibt.

von DerAlbi (Gast)


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1) Im Leerlauf macht der Regler alle paar millisekunden einen 3er-Burst, 
um die Spannung zu halten.
Die Stromform kann ich leider nicht deuten. Irgendwie hat sie am Anfang 
2 Höcker und dann das übliche Spulenverhalten.

2) Bei 150W ist der Controller immernoch im BrustMode :-O  Der Strom ist 
dafür relativ heftig. Warum er nicht einfach eine sehr hohe Frequenz 
fährt, verstehe ich nicht - in den Burstmode geht er nur, wenn der über 
350kHz schwingen soll. Ich kann mir das bei 150W nur schwer vorstellen, 
aber nehms mal so hin. Eventuell ist auch einfach der hochohmige 
Spannungsteiler zu träge, um eine hübsche Regelcharakterisitk zu 
erzeugen. Effektiv ist das auf jeden fall nicht.
Witzig: der Stromhöcker ist weg - nun ist nur noch eine Spitze da. hmmh.

3) 360W Last - hier ist die Ausgangsspannung zusammengebrochen. Das 
liegt einfach daran, dass der Trafo nicht auf der Platine sitzt und mit 
Kabeln an der Platine hängt. Das ist bei dem Strom halt nicht mehr so 
optimal.
Dennoch geht der Regler hier auf niedrigste Frequenz - was er ja auch 
soll.
Den Strom musst ich auf 10V/div stellen. Die Akkuspannung ist auch ein 
wenig zusammengebrochen (erwartungsgemäß).

Interessant: negativ gehts auf -30V und positiv nur auf +25V. Das sollte 
eigentlich nicht möglich sein.

Jetzt ist nur die Frage, was die  Spannungen zu bedueten haben.  Eine 
referenzmessung mit meiner 20uH Luftspule habe ich ja bereits gepostet.

von DerAlbi (Gast)


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Der Vollständigkeit halber nochmal Uds eines LowSide-Mosfets.
Der Ausschalt-Impuls kitzelt immernoch an den Avanalanche-Ratings. Es 
baut sich auch der komplette Spulenstrom in dem Moment ab :-/ Soll das 
so?

Soll ich mal richtige Dioden zu den Mosfets parallelschalten? Das sieht 
komplett so aus, als würden die Bodydioden gar nix tun.. allerdrings 
wird mir da Uf = 1.5V @ 120A garantiert :-/ schon komisch.

Mein Aufbau habe ich jetzt so verändert, dass ich induktiv gesehen 
eigentlich ein gutes Gewissen habe.

Wobei man natürlich klipp und klar sagen muss: vor der Brücke ändert 
sich der Strom dI = 2*I(t = Abschaltzeitpuntk) in dt = 0. Und da hackt 
natürlich jede Induktivität komplett rein. Aber dass dich der komplette 
Spulenstrom abbaut??? Nö :-/.

So. Ich bin jetzt erstmal ruhig. Tut mir leid, dass ich so viel Texte. 
Bin halt am Basteln.

von DerAlbi (Gast)


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Um etwas die Bauteile zu sparen.. hier das ganze als Simulation :-)
Das ganze spiegelt sogar recht ordentlich das beobachtete Verhalten 
wider.

Man erkennt dass für die beobachtete Überspannung nur 3..5nH in der 
Zuleitung reichen.
Für die hässliche Stromform (die Knubbel am Anfang) ist die 
Gateansteuerung verantwortlich.
Jetzt brauch ich praktikable Lößungsmöglichkeiten :-(

von Rocker (Gast)


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Das sind viele Fragen und Infos von Dir. Ich gehe mal auf das Wichtigste 
ein:

DerAlbi schrieb:
> Würden mehr Windungen das Sätigungsverhalten verbessen, sodass ich mehr
> Strom messen kann?

Ja. Die Flussdichte erhältst Du, indem Du die Spannungszeitfläche über 
der Stromtrafowicklung berechnest. Mehr Windungen heisst weniger 
Flussdichte. Ich sagte ja bring 40 Windungen auf, nicht 10. Du willst 
dem Konverter ja keine 20W nur für die Strommessung entziehen!

DerAlbi schrieb:
> Gemessen habe ich 1.57mH (ja, bei 10 Windungen!).

Dann ist es Ferrit.
Wickel 40 Windungen drauf. Dann verheizt Du nicht unnötig Leistung.

DerAlbi schrieb:
> Die Schaltung verbraucht 360mA @ 24V mit Trafo und
> 190mA ohne Tafo (und 36mA, wenn die Brücke auf StBy ist.)

Das ist viel zu viel! Im Leerlauf sollte das Teil mit Trafo nicht mehr 
als 20mA ziehen.

DerAlbi schrieb:
> Soll ich mal richtige Dioden zu den Mosfets parallelschalten?

Das bringt im Normalfall nicht viel. Versuchen kannst Du es mal über 
einem Brückenzweig.

DerAlbi schrieb:
> Man erkennt dass für die beobachtete Überspannung nur 3..5nH in der
> Zuleitung reichen.

Die Induktivität, die Dir am meisten weh tut sitzt jeweils zwischen den 
FETs einer Halbbrücke. Die hast Du in der Simulation nicht drin. Im 
Layout hast Du allerdings einiges (deutlich zu viel) davon.

DerAlbi schrieb:
> Jetzt brauch ich praktikable Lößungsmöglichkeiten :-(

Naja, da ist so einiges verbesserungswürdig. Das Treiberkonzept ist 
fragwürdig und die Induktivitäten der Brücke sind um Faktor 20 zu hoch. 
Diese Mosfets hätte ich für diesen Zweck niemals genommen. Die haben 
viel zu hohe parasitäre Kapazitäten, wenn das ZVS vernünftig 
funktionieren soll.

Wenn Du ein neues Layout entwirfst, dann überdenk gleich das 
Gesamtkonzept nochmal. Um ein paar Elkos zu laden (vermutlich für eine 
Railgun oder so) ist ein Flyback oder ein normaler Boost einfach um 
Welten besser als ein Resonanzwandler von 20 auf 350V mit einem 
nachgeschalteten Buck der anfangs wieder auf 0V runter hinunter muss. 
Denk drüber nach. Dann wird auch das Layout einfacher.

von DerAlbi (Gast)


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Danke dass du dich nochmal gemeldet hast :-)
Ich hatte echt einen Schreibanfall, tut mir leid, dass das so viel war.
Ich denke du hast auch das wichtigste erfasst.
Ich werde den Ferrit nochmal neu bewickeln - ist ja kein problem - nur 
Arbeit. Mit dem Gesamtkonzept bin ich ehrlichgesagt relativ zufrieden. 
Nur die 350V scheinen sehr schwerlich berherrschbar zu sein :-/ 
Prinzipiell müsste der Part des Gesamtdesigns funktoinieren - egal wie 
fehldesignt der Rest ist.. ;-)

Ich möchte gerne nochmal folgendes klären - einfach weil ich manches 
davon intuitiv anders sehen würde:

>Das ist viel zu viel! Im Leerlauf sollte das Teil mit Trafo nicht mehr
>als 20mA ziehen.
Einverstanden. Tut es auch nicht. Das Oszibild zeigt im Leerlauf auch 
deutlich eine Eigenschwingung/Resonanz des Trafos. Das ist defintiv 
komisch und die Eigenschwingung wird nur durch den Trafokern gedämpft - 
so scheint es mir. Wie gesagt, der Trafo pumpt auch krass HV raus, 
sodass funken an temperaturfühlende Finger überspringen.
Wenn der Trafo korrekt eingebaut ist (also die Sekundärseite auch an den 
Gleichrichter angeschlossen ist) ist der StBy-Verbrauch etwa 120mA - 
allderdings geht der Controller da ja auch in den Burst mode. 2.4W StBy 
find ich ok.
Zusätzlich war natürlich auch der Stromwandler angeschlossen - du hast 
recht, zu wenig Windungen könnten da einige parasitäre Effekte bewirken 
- das werde ich nochmal neu untersuchen.

>Die Induktivität, die Dir am meisten weh tut sitzt jeweils zwischen den
>FETs einer Halbbrücke. Die hast Du in der Simulation nicht drin. Im
>Layout hast Du allerdings einiges (deutlich zu viel) davon.
Hmmh. Hmmh. Hmmh. Kurz nachgedacht: die Induktivität zwischen Fets 
verstehe ich so, dass jeweils in der "Leiterbahn" von Mosfetbein zum 
Trafobein eine Parasität steckt. Diese Parasität ist doch jedesmal  - 
egal wie der Strom fließt - mit der Primär-Streuinduktivität in Reihe 
(und um Größenordnugnen kleiner?????). Da der Strom niemals zwischen den 
beiden Fets fließt, sehe ich eine andere Parasität direkt zwischen den 
Fets nicht wirklich als wichtig an.  Könntest du den Mechanismus näher 
erklären und sagen, warum der Effekt nicht eh durch die 
Streuindugktivität (160nH) dominiert werden soll?

>Das Treiberkonzept ist fragwürdig
Einverstanden. Fehldesign. Damit muss ich leben. Ich hab ehrlichgesagt 
nicht das Geld für einen Neuaufbau - wohl aber für größere Ringkerne mit 
höherem AL-Wert. Es würde schon reichen die Induktivität des Gate-trafos 
zu erhöhen, sodass der Strom nicht so groß wird. Die Gatedriver, die die 
Trafos ansteuern, sind halt nur für Impulsbelastungen ausgelegt und 
nicht für kontinuilerichen Dauerstrom, den die GDTs aber erzeugen (auch 
wenns nur Blindstrom ist). Die Stromliefercharakterisik der Gatedriver 
habe ich in der Simulation mit R10 nd C5 nagebildet und es verursacht 
einen Teil des Fehlverhaltens.

>Die Induktivitäten der Brücke sind um Faktor 20 zu hoch.
Wie gesagt: verstehe ich noch nicht..
Ich gebe zu, dass der zweite Fet von Links ( 
http://www.mikrocontroller.net/attachment/169467/LayoutCAD.png )  eine 
"lange Leitung" hat. Aber ansonsten sind die Wege bis zum Trafopin ~1cm. 
Wie soll mans denn anders lößen? ..oder ist das ein Missverständnis und 
du meinst die Versorgungsspanungszuführung..
Ok ok.. die aufgespannte Fläche zwischen der Hin und Rückbahn...  aber 
ein Trafo der so breitbeinig ist... was soll man da noch groß tun? :-(

>Diese Mosfets hätte ich für diesen Zweck niemals genommen
Einverstanden. Geplant waren ja auch die BUK9508 - die wesentlich 
angenehmer waren. Leider inzwischen alle verstorben, sodass die 
robusteren Ersatztypen herhalten müssen. R.I.P. Anderersetis funktionirt 
das ZVS ja ansich wunderbar. Nur der Ausschaltüberschwinger ist 
richtiger Dreck. Und die nachwingende Cds ist gefühlt viel schlimmer als 
das einmalige Entladen der Cds vor dem Ausschalten (irre ich?)

Weiter oben wurde schonmal vorgeschalgen für diesen Zweck eine 
Millerkapazität einzufügen - denkst du das wäre ein guter Plan? Das 
sollte Spitze deutlich unterdrücken. Allderdings wäre es nur ein Mittel 
gegen die Folgen, nicht gegen den Verursacher - es missfällt mir daher.
Punkt ist doch, warum beim ausschalten derart viel Energie verheizt wird 
und wo diese Gespeichert wird.

Eventuell hast du den Verursacher ja mit deinen Induktivitäten schon 
benannt und ich bin zu blöd.  Könntest du die Induktivitäten mal in die 
Simulation einbauen, falls du LT-Spice hast? Ich glaube das sagt mehr 
als 1000 Worte.  Gerne auch mit großzügiger Wertabschätunng Pi*Daumen.


PS: Rocker, es macht echt Spaß mit dir zu arbeiten, auch wenn ich 
vermute dass ich als recht schwieriger Patient rüber komme (tut mir 
leid, viele Gedanken, wenig Erfahrung, oft kontorverse und falsche 
Gedankengänge..). Hättest du interesse daran, dass man sich privat per 
Skype/ICQ mal effektiver mit dem Thema auseinander setzt? Dann würd ich 
hier zwecks PM auch mal angemeldet posten...

von nyemi (Gast)


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Hi
Es ist bemerkenswert, 
Link:http://skory.gylcomp.hu/rezonanstap3/reztap3.html
Wirkungsgrad:96%!

I'm sorry.
Web translator.

Regards nyemi

von Rocker (Gast)


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DerAlbi schrieb:
> Wenn der Trafo korrekt eingebaut ist (also die Sekundärseite auch an den
> Gleichrichter angeschlossen ist) ist der StBy-Verbrauch etwa 120mA -
> allderdings geht der Controller da ja auch in den Burst mode. 2.4W StBy
> find ich ok.

Du musst einfach sicherstellen, dass die FETs genug Totzeit haben, 
sodass kein Shootthrough entsteht. Ein hoher Leerlaufstrom ist meist ein 
Indiz dafür. Prinzipiell solltest Du also nur die Verluste durch 
permanentes Umladen der Drain-Source Kapazitäten sehen. Das sind bei 
Deinen FETs ca. 400mW bei 85kHz. Der Rest muss von irgendwo anders 
kommen. Gut, die Schwingerei wird auch nicht verlustlos von sich gehen.
Okay... Stell einfach genug Deadtime sicher. Wenn das der Fall ist, hast 
Du eben ein paar Watt Leerlaufverlust. Das ist auch nicht das 
Hauptproblem.

DerAlbi schrieb:
>>Die Induktivität, die Dir am meisten weh tut sitzt jeweils zwischen den
>>FETs einer Halbbrücke. Die hast Du in der Simulation nicht drin. Im
>>Layout hast Du allerdings einiges (deutlich zu viel) davon.
> Hmmh. Hmmh. Hmmh. Kurz nachgedacht: die Induktivität zwischen Fets
> verstehe ich so, dass jeweils in der "Leiterbahn" von Mosfetbein zum
> Trafobein eine Parasität steckt. Diese Parasität ist doch jedesmal  -
> egal wie der Strom fließt - mit der Primär-Streuinduktivität in Reihe
> (und um Größenordnugnen kleiner?????).

Sieh Dir mal das Bild im Anhang an. Der gelbe Pfeil zeigt den Strompfad 
auf, wenn der HighSide FET eingeschaltet ist. Den Pfad an sich kannst Du 
mit seriellen Induktivitäten modellieren. Wenn der HighSide FET 
ausgeschaltet wird, kommutiert der Strom, der von der 
Trafo-Streuinduktivität immer noch in die selbe Richtung getrieben wird, 
auf die Bodydiode des LowSide FETs um. Das ist der blaue Pfad. Vor dem 
Kommutierungsvorgang fliesst ein gewisser Strom über den gelben Pfad. 
Nach der Kommutierung ist der gelbe Pfad stromlos, wobei die Energie in 
der mit diesem Pfad verknüpften Induktivität beim kommutieren verheizt 
werden muss.

Die selbe Überlegung gilt für den blauen Pfad.
Die Streuinduktivität des Trafos hat mit der Kommutierungsinduktivität 
nichts zu tun. Die Kommutierungsinduktivität betrifft nur den 
magnetischen Fluss bis zum Kreuzungspunkt des gelben und blauen 
Strompfads.

Du siehst selbst, dass mit diesen Pfaden recht grosse Induktivitäten 
verknüpft sind. Um die gering zu halten gilt: Stromumflossene Flächen 
klein halten, Wege kürzen usw.

DerAlbi schrieb:
> Weiter oben wurde schonmal vorgeschalgen für diesen Zweck eine
> Millerkapazität einzufügen - denkst du das wäre ein guter Plan?

Damit bekommst Du das dU/dt runter. Würde das Überschwingen vermutlich 
reduzieren. Bevor Du das machst, probier einfach einmal einen grösseren 
Gatewiderstand (auch wenn das Gatesignal eh schon sehr gemächlich 
ansteigt)).

DerAlbi schrieb:
> Könntest du die Induktivitäten mal in die
> Simulation einbauen, falls du LT-Spice hast?

Siehe Anhang. Mit den Weten kannst Du selbst spielen, dafür habe ih 
keine Zeit.

DerAlbi schrieb:
> Hättest du interesse daran, dass man sich privat per
> Skype/ICQ mal effektiver mit dem Thema auseinander setzt? Dann würd ich
> hier zwecks PM auch mal angemeldet posten...

Interesse durchaus. Leider sehr wenig Zeit. Du hast eine PM...

Rocker

von Rocker (Gast)


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Rocker schrieb:
> Interesse durchaus. Leider sehr wenig Zeit. Du hast eine PM...


PM spinnt. Ich schicke sie, wenn ich mal wieder Zeit hab

von Der A. (der-albi)


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Hastes auch an den richtigen geschickt? ;-)

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