Hallo zusammen, ich überlege gerade, wie ich elegant aus 12V Betriebsspannung regelbar von ca 20V bis zu 300V (DC) mit maximal ca. 50 mA erzeugen könnte. Sowas ähnliches hab ich vor kurzem realisiert, mit einem normalen kleinen 230V-Trafo "umgedreht" als Sperrschwinger. Funktioniert gut, allerdings brauch ich dort praktisch keinen Strom. Ich weiss nicht wieweit das Konzept für höhere Ströme tauglich ist. Schaltwandler wären natürlich interessant, aber ohne Übertrager wirds wohl nicht sinnvoll möglich sein. Aber dort stellt sich gleich mal das Problem taugliche Übertrager für die hohen Frequenzen zu finden (als Hobbybastler, der primär beim Conrad einkauft) ich glaube mich auch erinnern zu können, einige Beispielschaltungen in diversen LT (Linear Technology) Datenblättern gesehen zu haben, weiss aber nicht mehr wo. Ich wäre für ein paar Anregungen dankbar! lg Michi
Ein Step-up Wandler mit dem UC3843 dürfte genau das sein was du suchst. http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap6/Kapitel6.html Vorletztes Schaltbild...
Mit einem PIC12F675 und einer Art PWM und nur rein zufällig gefundenen Spulen, der braucht auch noch Transistor, Diode und Elko, schaffte ich kürzlich 100V. Aber nur, weil Transistor und Elko nicht mehr vertrugen. Optimiert, kann man da bestimmt viel mehr raus holen. Stepup-Wandler per Software mit µC.
Hi, Michael Reinelt schrieb: > Hallo zusammen, > > ich überlege gerade, wie ich elegant aus 12V Betriebsspannung regelbar > von ca 20V bis zu 300V (DC) mit maximal ca. 50 mA erzeugen könnte --- > Ich wäre für ein paar Anregungen dankbar! > > lg Michi so etwas ähnliches habe ich vor einiger Zeit mit einem UC3843 gebaut. Es war für einen MP3-Verstärker fürs Auto mit Doppeltriode gebaut. Hat ganz gut funktioniert. das Auto habe ich nicht mehr und in den neuen passt es nicht mehr rein. Die Doppeltrioden wurden mit ca. 300V Anodenspannung und ca. 4mA (Gesamtstrom) betrieben. Ich hatte die Standardbeschaltung aus irgendeinem Datenblatt verwendet. Als Übertrager habe ich einen kleinen Trafo aus einem alten Drucker verwendet. Der wurde dort benutzt um irgendeine Hochspannung zu erzeugen, keine Ahnung wofür die gedacht war ... 20mA ist natürlich noch einmal eine andere Marke. Aber wenn Du nicht, so wie ich, Teile aus der Bastelkiste nimmst sondern einen ordendlichen Trafo, gute Dioden und einen guten FET, sollte das funktionieren. Ups ... zu lange getippt. Der UC3843 wurde oben schon erwähnt ...
Hi, Wilhelm F. schrieb: > Mit einem PIC12F675 und einer Art PWM und nur rein zufällig gefundenen > Spulen, der braucht auch noch Transistor, Diode und Elko, schaffte ich > kürzlich 100V. Aber nur, weil Transistor und Elko nicht mehr vertrugen. Bei welchem Strom? Ich denke 20mA bei 300V sind nicht so einfach zu erreichen. Da muss man schon ein wenig Design hinein stecken. Die einfachen Flyback-Wandler aus den den alten Analogen Wegwerfkameras erreichen auch locker 300V, aber der Strom ist nicht sehr hoch, muss ja auch nicht.
Hai! Michael Reinelt schrieb: > ich überlege gerade, wie ich elegant aus 12V Betriebsspannung > regelbar von ca 20V bis zu 300V (DC) mit maximal ca. 50 mA > erzeugen könnte. Moment. 300V / 20V = 15 Du moechtest einen Stellbereich von 1:15? Das ist Dein Ernst? > Sowas ähnliches hab ich vor kurzem realisiert, mit einem > normalen kleinen 230V-Trafo "umgedreht" als Sperrschwinger. > Funktioniert gut, allerdings brauch ich dort praktisch keinen > Strom. Ich weiss nicht wieweit das Konzept für höhere Ströme > tauglich ist. Nun ja, Trafos funktionieren bi-direktional. So lange Du Dir im Klaren darueber bist, dass 50mA * 300V = 60W (!!) sind, ist alles im gruenen Bereich. > Schaltwandler wären natürlich interessant, aber ohne Übertrager > wirds wohl nicht sinnvoll möglich sein. Aber dort stellt sich > gleich mal das Problem taugliche Übertrager für die hohen > Frequenzen zu finden (als Hobbybastler, der primär beim Conrad > einkauft) Nun ja, Du koenntest ja auch einfach bei 50Hz arbeiten... wie waere denn das? Fette Audio-Endstufe, Trafo "falschherum", Gleichrichtung, Siebung. Wo ist das Problem? Oder alternativ: Mikrocontroller, 3 Endstufen, 3 Trafos, 6-Puls-Bruecke zur Gleichrichtung, keine Siebung. Grusz, Rainer
Hai! Andreas Schweigstill schrieb: > Rainer Ziegenbein schrieb: >> 50mA * 300V = 60W (!!) > > Unsinn. Das sind nur 15W. Ohh mein Gott. "Sic transit gloria mundi." Wie tief bin ich gesunken? Es sind 15W, in der Tat. Danke. Es ist ja nicht zu fassen. Grusz, Rainer
Eine Möglichkeit wäre auch, den kleinen Trafo aus dem Standbynetzteil eines ATX Netzteiles umzudrehen, der typisch so um die 10W verknusen kann. Oder, wenn das zu knapp wird, ein etwas moderneren Trafo aus einem Router SNT, z.B. ein 9V/2A Typ.
Michael Reinelt schrieb: > ich überlege gerade, wie ich elegant aus 12V Betriebsspannung regelbar > von ca 20V bis zu 300V (DC) mit maximal ca. 50 mA erzeugen könnte. So etwas macht typisch die erste Hälfte eines KFZ-230V-Spannungswandlers. Allerdings ist die Spannung fest auf ca. 325V und man bekommt diese Wandler wohl nicht für unter 50W. Dafür sind sie konkurrenzlos billig. Gruss Harald
Danke euch! Mittlerweile hab ich mich etwas in die verschiedenen Möglichkeiten und Wandlertypern eingelesen. Ich denke eine feine Lösung steht und fällt mit dem Übertrager, der dürfte das am schwierigsten zu beschaffende Bauteil sein, speziell wenn für hohe Schaltgeschwindigkeiten ausgelegt. Ein "normaler" Trafo der 15VA verträgt ist halt schon recht voluminös. Was passiert eigentlich wenn man so einen Netztrafo mit 100kHz "beswitcht"? Eisenverluste jenseits von gut und böse? Sonst noch was? Insofern ist die Idee von Matthias und harald ganz brauchar: Sowas besorgen & ausschlachten. Übertrager versuchen auszumessen und die Scahltung dann rund um den Übertrager bauen... Was hält ihr davon?
Michael Reinelt schrieb: > Was passiert eigentlich wenn man so einen Netztrafo mit 100kHz > "beswitcht"? Eisenverluste jenseits von gut und böse? Sonst noch was? Die Induktivitaet ist viel zu gross. Da bekommst du keinen nennenswerten Strom aufgebaut. Michael Reinelt schrieb: > Ich denke eine feine Lösung steht und fällt > mit dem Übertrager, der dürfte das am schwierigsten zu beschaffende > Bauteil sein, speziell wenn für hohe Schaltgeschwindigkeiten ausgelegt. Eigentlich nicht. Das Teil wickelt man selber auf den Kernen der einschlaegigen Hersteller. Das ist ruckzuck gemacht sind ja nur ein paar Windungen. Von der Stange wie Widerstaende und Kondensatoren gibt es die selten.
Mit einem PWM-Generator (555), einem BUZ11, einer 1N4007, einem 12V Trafo und ein bisschen Hühnerfutter habe ich erst gute 3000V erzeugt. 400V waren es bei knapp 10W Belastung. Allerdings ist der Wirkungsgrad dieser Geschichte wirklich schlecht. Ich glaube, ich hatte knappe 30%.
Helmut Lenzen schrieb: > Die Induktivitaet ist viel zu gross. Da bekommst du keinen nennenswerten > Strom aufgebaut. Stimmt! Daran hatte ich jetzt nicht gedacht... Helmut Lenzen schrieb: > Das Teil wickelt man selber auf den Kernen der > einschlaegigen Hersteller. Hmmm... klingt vernünftig, nur hab ich damit null Erfahrung, und kenne auch keine "einschlägigen Hersteller" geschweige eine Bezugsquelle. Wo fände man denn Details zur Auslegung des Übertragers, zur Kernauswahl, zu kassenden Kernen, und zu "einschlägigen Herstellern" die auch privatpersonen mit Stückzahl < 5 beliefern? Deshalb ja auch meine Idee, sowas "fertig" irgendwo auszuschlachten. Wenns bessere möglichkeiten gibt, gerne!
Michael Reinelt schrieb: > Wo fände man denn Details zur Auslegung des Übertragers, zur > Kernauswahl, zu kassenden Kernen, und zu "einschlägigen Herstellern" die > auch privatpersonen mit Stückzahl < 5 beliefern? Die uebliche Anlaufstelle wenn es um Schaltnetzteile geht: http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/smps.html Kerne gibt es bei Buerklin auch in Kleinmengen.
http://www.spulen.com ist auch ne gute adresse für z.b. etd-selbstbau, die man sich bei schmidt-walter direkt berechnen lassen kann.
Helmut Lenzen schrieb: > Die uebliche Anlaufstelle wenn es um Schaltnetzteile geht: > > http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/smps.html Ups, das kannte ich gar nicht. Sieht ja super aus! > Kerne gibt es bei Buerklin auch in Kleinmengen. Ok, danke! Aber: Dort kann ich mir einen passenden Sperrwandler berechnen, bekomm auch einen Kern ausgegeben: E20/10/6, mit einem "weiteren identifikationsmerkmal: 0.5" Was ist das? Lutspalt? Weil den kern gibts mit verschiedenen Luftspalten (zumindest mit verschiedenem "Mg", da tipp ich einfach mal auf den Luftspalt. jetzt zum "Aber": Primär 16 Windungen mit d1 ≥ 0.73 mm (kein Problem), sekundär 402 Windungen mit d2 ≥ 0.18 mm. Aua. Ist es wirklich sinnvoll möglich, 400 Windungen selbst zu wickeln, ohne Hilfsmittel? Weiters: Ist es möglich, so einen Sperrwandler mit einem der "üblichen Verdächtigen" z.b. von LT anzusteuern? Der sollte dann die ganze Regelung und auch so Lästigkeiten wie "Burst mode" (bei zu kleiner Last kann das PWM-Verhältnis nicht mehr klein genug werden, deshalb wird die Frequenz reduziert oder ganz abgeschaltet). Außerdem lassen sich die LT-Bauteile so wunderschön mit LTSpice simulieren...
Michael Reinelt schrieb: > Ist es wirklich sinnvoll > möglich, 400 Windungen selbst zu wickeln, ohne Hilfsmittel? Als "Hilfsmittel" ist ein Akkuschrauber geeignet. Den Spulenkörper musst du irgendwie befestigen, z.B. mit einer Schraube, die in das Bohrfutter gespannt wird. Dann kannst du den Spulenkörper drehen lassen und musst nur noch den Draht zuführen. Es geht aber auch ohne so ein Hilfsmittel. Ich würde dir empfehlen, den Kern eine oder auch zwei Nummern größer zu wählen als der kleinste, den die Schmidt-Walter-Seite als geeignet errechnet hat. Damit wird es nicht so eng im Spulenkörper, das erleichtert die Bewicklung deutlich. Wichtig ist auch, die Wicklungen gegeneinander gut zu isolieren und zusätzlich auch die einzelnen Lagen der 300V-Wicklung. Die Isolation braucht natürlich auch Volumen im Wickelraum, die muss man zur Wicklung noch dazu addieren.
Johannes E. schrieb: > Ich würde dir empfehlen, den Kern eine oder auch zwei Nummern größer zu > wählen als der kleinste, den die Schmidt-Walter-Seite als geeignet > errechnet hat. So mach ich das im allgemeine auch. Das hat als Nebeneffekt den Vorteil das man einen Kern mit kleineren Luftspalt nehmen kann und das wiederum bedeutet weniger Windungen auf dem Kern. Du siehst man kann da noch etwas optimieren. Michael Reinelt schrieb: > Ist es möglich, so einen Sperrwandler mit einem der "üblichen > Verdächtigen" z.b. von LT anzusteuern? Warum nicht? Das sollten die schon koennen. Sonst waeren die als Schaltnetzteil IC wohl nicht zu gebrauchen. Bei deinem Netzteil, denk auch an die Streuinduktivitaeten auf der Primaerseite. Da gehoert noch ein RCD Entlastungsnetzwerk rein. Je groesser der Luftspalt im Kern um so groesser die Streuinduktivitaeten. Und deren Energie uebertraegt sich nicht auf den Sekundaerkreis, heist also das muss bedaepft werden.
Helmut Lenzen schrieb: >> Ist es möglich, so einen Sperrwandler mit einem der "üblichen >> Verdächtigen" z.b. von LT anzusteuern? > > Warum nicht? Das sollten die schon koennen. Sonst waeren die als > Schaltnetzteil IC wohl nicht zu gebrauchen. Wenn man versuchen würde, so etwas nur mit einer Drossel zu bauen, würde es eng. Bei einem Trafo mit Übersetzung dagegen ist das überhaupt kein Problem. Das sieht man ja auch bei den Millionen von PC-Netzteilen, die praktisch das gleiche, nur in umgekehrter Richtung, machen. Gruss Harald
Harald Wilhelms schrieb: > Wenn man versuchen würde, so etwas nur mit einer Drossel zu bauen, > würde es eng. Das machen die Leute die keine Lust zum wickeln haben, allerdings vergessen die dabei das dann der Leistungsschalter gleichzeitig fuer hohen Strom und hohe Spannung ausgelegt werden muss, was die Auswahl an Transistoren drastisch einschraenkt.
Hallo zusammen, mittlerweile bin ich hoffentlich etwas schlauer... Da mir das mit selber kerne besorgen und selber wickeln doch etwas widerstrebt, hab ich weitergesucht, und bin auf "Transformatoren für Schaltnetzteile" gestoßen, welche man z.B. bei RS kaufen kann. Was meint ihr z.B. zu so einem hier? http://at.rs-online.com/web/p/transformatoren-fur-schaltnetzteile/4185559/ Der hat zwar mehr Wicklungen als ich brauche, ABER: Damit könnte ich meinen Wertebereich stark einschränken, indem ich das umschaltbar gestalte: klein bis 300V <=> klein bis 50V (nur so als Beispiel). Weiters bin ich auf die Application Note AN19 von LT gestoßen, wo zumindest ähnliche Schaltungen behandlet sind, wie ich sie brauche, und auch die für mich komplexen Themen RCD, Snubber usw. behandlet sind. Dabei bin ich auf etwas ganz spannendes gestoßen: So nebenbei ist mir eingefallen, dass es nicht schlecht wäre, wenn meine 300V Ausgangsspannung potentialfrei wäre, also galvanisch getrennt. Zar ist ein Flyback-Wandler eh schon mal galvanisch getrennt (deshalb ja auch der Übertrager), das problem ist aber die Feedback für die Regelschleifen. Nun bietet der LT1170 aber einen "fully isolated flyback mode" an, wo die Ausgangsspannung nur anhand der Eingangsspannung geregelt wird (wie das genau funktioniert muss ich erst verstehen, aber das klingt schonmal gut). Ein schlechtes Regelverhalten ist für meine Anwendung auch gar nicht so wichtig (ob es nun 300V oder 290V sind, ist recht egal) Was hält ihr davon? Schon jemand Erfahrung damit? Als nächstes werd ich mal ein paar Schaltungen mit LTSpice simulieren, eine Schaltung entwickeln, hier einstellen, und hoffe auf eure Kritik!
ich hab da ein Verständnisproblem: Ich hätte diesen Übertrager ins Auge gefasst: http://at.rs-online.com/web/p/transformatoren-fur-schaltnetzteile/4185559/ Aus den Daten bzw. dem Datenblatt werd ich nicht schlau: ich hab da zwar die Primäre Induktivität von 500uH, aber weder ein Windungsverhältnis noch eine sekundäre Induktivität... wie soll man denn dann das Ding auslegen berechnen simulieren? Falls ich das Ding einfach mal bestelle: Wie kann ich die Induktivität rausmessen? ich hab zwar ein Atlas LCR, aber erfahrungsgemäß versagt das bei größeren Induktivitäten (aufgrund der geringen Ströme wird der kern nciht magentisiert, sagte man mir) Noch eine Frage: Wozu ist die "Aux" Wicklung? Wenn ich die nciht brauche, alss ich die einfach "in der Luft hängen"? Danke, Michi
Hi Michael, Michael Reinelt schrieb: ... > http://at.rs-online.com/web/p/transformatoren-fur-schaltnetzteile/4185559/ > > Aus den Daten bzw. dem Datenblatt werd ich nicht schlau: ich hab da zwar > die Primäre Induktivität von 500uH, aber weder ein Windungsverhältnis > noch eine sekundäre Induktivität... wie soll man denn dann das Ding > auslegen berechnen simulieren? > ... > > Noch eine Frage: Wozu ist die "Aux" Wicklung? Wenn ich die nciht > brauche, alss ich die einfach "in der Luft hängen"? Das ist die Feedback-Wicklung für die Spannungsregelung. Es gab mal einen Thread zu einer Beschaltung mit VIPer50; Beitrag "VIPer50 Flyback Schaltnetzteil" Es gibt auch jede Menge App-Notes zu dem Chip im Netz ... Da Du den Trafo anders herum betreiben möchtest kannst Du die Wicklung in der Luft hängen lassen. Ich weis nicht genau wie diese Trafos aufgebaut sind, da gibt es hier sicher Menschen die sich besser auskennen. Aber ich denke die Wicklung ist nahe an den Sekundärwicklungen platziert, wird Dir also für Deine Regelung nicht viel nützen. Ich vermute das für Dich die klassische Rückkopplung mit Optokoppler in Frage kommt, falls Du eine galvanische Trennung benötigst. Auf welche App-Note von LT beziehst Du Dich? Praktische Hilfe hier; http://www.sprut.de/electronic/switch/index.htm und hier; http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/smps.html
Wolfgang Heinemann schrieb: > Auf welche App-Note von LT beziehst Du Dich? AN19 - LT1070 Design Manual - Linear Technology www.linear.com/docs/4176 Wolfgang Heinemann schrieb: > Ich vermute das für Dich die klassische Rückkopplung mit > Optokoppler in Frage kommt, falls Du eine galvanische Trennung > benötigst. Ja, ich möchte galvanisch trennen, aber angeblich kann das der LT1070 bzw. LT1170 ohne optokoppler, indem er in einem speziellen modus die Spannung im Off-zyklus an der primärwindung misst. Damit gibt es keine verbindung zwischen Primär und Sekundär. Nennt sich "fully isolated flyback mode". Ist im Datenblatt rudimentär und in der obigen AN genauer beschrieben. ich hab grad versucht, das mit LTspice zu simulieren, hat nicht funktioniert, ich vermute das Spice-Modell des LT1170 enthält diesen Modus nicht.
Michael Reinelt schrieb: > Aus den Daten bzw. dem Datenblatt werd ich nicht schlau: ich hab da zwar > die Primäre Induktivität von 500uH, aber weder ein Windungsverhältnis > noch eine sekundäre Induktivität... Das Windungsverhältnis ergibt sich aus der maximalen Eingangsspannung und der minimalen Ausgangsspannung. Die rechnerische optimale Auslegung aus Sicht des Übertragers ist, wenn das Windungsverhältnis genau dem Verhältnis Eingangs- zu Ausgangssspannung ist. Das ergibt dann 50% Duty-Cycle im nicht-lückenden Betrieb. In der Praxis macht man das Verhältnis meistens niedriger, so dass sich ein kürzerer Duty-Cycle ergibt und die Spannung am Transistor nicht so groß ist. Für die S2/S4-Anzapfung wären das bei 400 V Primärspannung und 12 V Ausgangsspannung ca. 33:1. Ich würde davon ausgeghen, dass das Windungsverhältnis in der Größenrdnung von 20:1 liegt, eher noch niedriger. Für die umgekehrte Richtung 12V -> 300V wäre das "optimale" Windungverhältnis 1:25 (für 50% Duty-Cycle), ich würde eher in Richtung 1:30 bis 1:40 gehen. Da ist die 12V-Anzapfung vermutlich nicht so gut geeignet, aber vielleicht passt die 5V-Anzapfung. Michael Reinelt schrieb: > Wie kann ich die Induktivität rausmessen? Die Induktivität ist doch mit 500 µH angegeben, du musst nur noch das Übersetzungsverhältnis messen. Das geht auch mit einem Funktionsgenerator und Oszi. Einfach an die Primärseite eine sinusförmige Spannung anlegen mit z.B. 100 kHz und mit dem Oszi auf beiden Seiten die Spannung messen, dann kannst du direkt das Verhältnis ausrechnen.
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