Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Royer Converter


von Thomas (Gast)


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Hallo zusammen,

ich habe vor einiger Zeit schon den Royer Converter hier aus der 
aktuellen Anleitung nachgebaut.

Leider habe ich massive Probleme bei der Inbetriebnahme.
Bauteile werden exakt nach dem Beitrag genutzt.

Für die Primärspule nutze ich 2x14 Windungen mit 0,4mm Draht.
Der Spulenteil hat je 30µH. Als Schwingkreiskondensator nutze ich einen 
33nF MKP WIMA. Wie auch in der Anleitung.
Wenn ich die Schaltung alleine, also nur den Primärteil an Spannung 
lege, habe ich einen satten Kurzschluss auf der Schaltung. Sie geht 
sofort in die Strombegrenzung bei knapp 300mA.

Die Transistoren werden dabei ordentlich heiß. Ein Tausch der Anschlüsse 
bei den Spulen bringt keine Verbesserung. Ebenfalls habe ich die 
Steuerspule schon gedreht. Keine Veränderung.

Ein Peak RLC-Messer sagt mir bei den Spulen einen Ohm'schen Widerstand 
von 0,4 Ohm bei beiden Spulenteilen. Das sollte doch auch ok sein oder?
Basiswiderstand habe ich auch schon hoch und runter angepasst. Von 
470Ohm bis 10kOhm alles probiert. Selbst wenn ich alles von der Basis 
der beiden Tranistoren abziehe, fließen 300mA.

Ich weiß so langsam nicht mehr weiter..
Was kann es noch sein. Gelesen habe ich überall schon was aber das 
betraff ganz oft das, was ich schon probiert habe.

Gruß Thomas

: Verschoben durch Admin
von Helge A. (besupreme)


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Achte auf den Wickelsinn.

von Opa Manfred (Gast)


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Wenn der Strom gleich so hoch ist , schwingt die Schaltung 
wahrscheinlich nicht . Fehlerquellen : Spulenanschlüsse vertauscht oder 
nicht bifilar gewickelt , Drossel ist nicht die richtige , Kondensator 
passt nicht oder ist defekt ,Transistorbeine vertauscht . Das ist das , 
was ich bei meinen Versuchen mit verschiedenen Spulen und Kernen erlebt 
habe .Einen Oszi habe ich nicht , nur Vielfachmesser . Gruß Manfred

von Falk B. (falk)


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@ Thomas (Gast)

>lege, habe ich einen satten Kurzschluss auf der Schaltung. Sie geht
>sofort in die Strombegrenzung bei knapp 300mA.

Spulen falsch gewickelt bzw. angeschlossen. Siehe Artikel.

>Die Transistoren werden dabei ordentlich heiß. Ein Tausch der Anschlüsse
>bei den Spulen bringt keine Verbesserung.

Dann hast du falsch getauscht. Ich wette, dein Primärspule ist immer 
noch falsch verdrahtet.

Beitrag "Re: Energie kontaktlos übertragen"

>Ein Peak RLC-Messer sagt mir bei den Spulen einen Ohm'schen Widerstand
>von 0,4 Ohm bei beiden Spulenteilen. Das sollte doch auch ok sein oder?

Ja.

>Basiswiderstand habe ich auch schon hoch und runter angepasst. Von
>470Ohm bis 10kOhm alles probiert.

Der Wert im Artikel ist erstmal OK.

> Selbst wenn ich alles von der Basis
>der beiden Tranistoren abziehe, fließen 300mA.

Dann sind deine Transistoren kaputt oder du hast die falsch 
angeschlossen. Wahrscheinlich hast du die Reihenfolge der Pins 
vertauscht. Je nach Datenblatt ist die Pinbelegung von unten (Bottom 
view) oder oben (Top view) dargestellt.

Du kriegst das hin, die Schaltung ist einfach.

von Opa Manfred (Gast)


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Hinweis zur Seite www.b-kainka.de vom 12.12 2012 , ist gut beschrieben .
Ich habe daraufhin mehrere alte ATX-Netzteile zerlegt .Die Trafos habe 
ich etwa 1 Stunde in Natronwasser gekocht und konnte fast alle sauber 
zerlegen. Der Wickeldraht ist auch gut zur Fädelverdrahtung geeignet, da 
gut lötbar .
Gruß Manfred

von Thomas (Gast)


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Hallo zusammen,

ich werde in den nächsten Tagen alles mal prüfen.
Danke schon mal für die Tipps.

Werde auf jeden Fall mal eine Rückmeldung geben, wo der Fehler lag.

Gruß

von Teo D. (teoderix)


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Opa Manfred schrieb:
> etwa 1 Stunde in Natronwasser gekocht und konnte fast alle sauber
> zerlegen.

Meinst Du  Natriumhydrogencarbonat(NaHCO3) oder doch Natronlauge(NaOH)?

von Opa Manfred (Gast)


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Das ist "normales" Natron , was man zum Kuchen backen verwendet . Ich 
nehme 1 Tütchen ( in 5-er Pack ca. 60 Cent)für 0,5 Liter Wasser . Man 
kann auch Haushalts-Soda verwenden . Dient zum Entfetten und "Weicht" 
das Kunstharz , mit dem die Kerne verklebt sind auf . Nach meinen 
Erfahrungen sollte man die Kerne im heißen Zustand trennen . Trotz der 
gewissen "Hausfrauensicherheit" bitte eine Schutzbrille tragen . Ist nur 
schwach ätzend , aber für die Augen nicht gut. Geht nicht für alle Kerne 
, schadet aber der Spulenwicklung nicht, trotzdem mit Wasser nachspülen 
.  Gruß  Manfred

von Thomas (Gast)


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Ich hätte mal noch kurz eine Frage zu den Spulen.
Angenomme ich habe sehr flache spulen, mit x Drahtdurchmssern an breite.

Bifilar wäre dann von oben betrachtet wie folgt oder?


A|B|A|B..... freies Loch .... A|B|A|B

Es sollte doch egal sein wie rum ich A und A verbinde oder nicht?
Bzw. ob ich es so mache oder?
+|-                              -|+

Das Magnetfeld wäre dann in der einen Spule doch nur genau anders rum 
oder?
Da im Schwingkreis aber doch eine Wechselgröße entsteht ist es doch eh 
gehoppst wie gesprungen oder irre ich mich da?


Gruß

von Falk B. (falk)


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@ Thomas (Gast)

Ziemlich wirr, was du da schreibst. Mach keine Wissenschaft daus und 
wickle es wie jeder andere Mensch auch. Ist ja nun wirklich MEHRFACH 
beschrieben.

So nicht!

Beitrag "Re: Energie kontaktlos übertragen"

Sondern SO!

Beitrag "Re: Energie kontaktlos übertragen"

von Opa Manfred (Gast)


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Kann mit deiner Ausführung zu Spulen nichts anfangen , habe Elektronik 
nur als Hobby . Bifilare Spulen wickeln heißt : 2 Drähte gleichzeitig 
wickeln (wegen Symmetrie) und dann das Ende der einen Spule mit dem Ende 
der anderen Spule verbinden = Mittelanzapfung . Beim Royer-Converter muß 
das mit der Phasenverschiebung zusammen hängen , sonst schwingt er nicht 
. Genauer kann ich das nicht erklären , das muß bei Bedarf ein 
"studierter" Fachmann tun. Gruß  Manfred

von Falk B. (falk)


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Und wenn man dann misst, passt es auch. Die Gesammtwicklung hat ca. 4mal 
soviel Induktivität wie die beiden Hälften.

Beitrag "Re: Energie kontaktlos übertragen"

von Thomas (Gast)


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Hallo,

ok, war etwas doof beschrieben.
Also auf dem Bildchen hier

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/34/Bifilar_2.svg

Rechts wäre jetzt mein Mittelabgriff oder? Links dann jeweils ein Ende, 
dass an den den Transistor kommt.

Ist das korrekt.
Ich habe mir die Vorträge sowie den Artikel zum Royer Converer mehrmals 
durchgelesen. Auf meine Schaltung übertragen, kann ich es trotzdem nicht 
richtig. Es sei denn, das hier oben erklärte ist korrekt.

Gruß und Danke

von Thomas (Gast)


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Hab eure Antworten zu spät gesehen.

Ja dann sollte das meinem Bild oben ja entsprechen.
Werd es mal Versuchen.

Danke

von Opa Manfred (Gast)


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Habe einen Schreibfehler getan : Richtig ist ..."das Ende der einen 
Spule mit dem ANFANG der anderen Spule verbinden" . Entschuldigung , das 
Bild von 15:04 Uhr ist falsch für Royer-Converter . Die Schlaufe rechts 
aufschneiden und das Ende der ersten Wicklung mit dem Anfang der zweiten 
Wicklung verbinden =Mittelanzapfung . Gruß Manfred

von Falk B. (falk)


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@ Thomas (Gast)

>Rechts wäre jetzt mein Mittelabgriff oder?

NEIN!

> Links dann jeweils ein Ende,
> dass an den den Transistor kommt.

>Ist das korrekt.

NEIN!

Liest du eigentlich auch mal was?

Beitrag "Re: Royer Converter"

von eProfi (Gast)


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Ich habe die Erfahrung gemacht, dass ein Royer besser anschwingt, wenn 
man ihn hart einschaltet.

Anbei ein LTspice-Plan meiner einfachst-Royer-Version mit Hilfsspule für 
die Basis- / Gate-Ansteuerung. Einmal mit NPN-Transistoren, einmal mit 
MOSFETs.
Gerade bei der FET-Schaltung sieht man, dass der Strom erst einmal für 
50µs auf 20A steigt, bis Unsymmetrien der Bauteile die Schwingung 
anregen.
Man kann diese Unsymmetrie auch absichtlich erzwingen durch Einfügen 
eines kleinen R in ein Gate (Anschwinghilfe).
Bei 300mA-Begrenzung kommt es nicht zum Anschwingen.

An Stelle der Zenerdioden verwende ich Transildioden.
Man kann entweder die oberen (D11-D18) oder die unteren (DD3-D10) 
verwenden, beide gleichzeitig sind nicht notwendig, schadet aber nicht.
Breakdown-Spannung sollte das 4-5-fache der Versorgung betragen.
Bei schlechter Drossel (schnelle Sättigung) und spannungsfesten Ts 
könnte man auf die sogar auch ganz verzichten.

von Helge A. (besupreme)


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Als ich mal solche Experimente gemacht hatte, hab ich mir die 2. 
Steuerwicklung weggespart. Erst aus Faulheit und dann, weil die Dinger 
so besser gestartet sind. Laufen "aus dem Rauschen raus" los, ohne 
extreme Stromspitzen.

Ich hab mal bissel in deinem Transistorschwinger rumgemalt.. ;)

von Falk B. (falk)


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@ Helge A. (besupreme)

>Als ich mal solche Experimente gemacht hatte, hab ich mir die 2.
>Steuerwicklung weggespart.

Es gibt sowieso nur eine. Und die MOSFET-Version arbeitet meisten 
sowieso OHNE Steuerwicklung, statt dessen mit über Kreuz geschalteten 
Dioden. Die Version von eProfi sehe ich so zum ersten Mal. Hat die mal 
jemand real aufgebaut und getestet?

> Erst aus Faulheit und dann, weil die Dinger
>so besser gestartet sind. Laufen "aus dem Rauschen raus" los, ohne
>extreme Stromspitzen.

Die Bipolarvariante ist das sehr gutmütig, die MOSFET-Variante braucht 
einen schnellen, harten Einschaltpuls.

>Ich hab mal bissel in deinem Transistorschwinger rumgemalt.. ;)

R1 sollte besser direkt an die Spannungsversorgung und nicht an die 
Mittelanzapfung. R3 braucht man nicht wirklich.

von Frank M. (frank_m35)


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@Thomas:
Warum baust du die Transistor-Variante auf und nicht eher die 
Mosfet-Variante?:
Beitrag "Re: RFID Spulen für Leistungsübertragung?"

Dadurch ersparst du dir die 'umständlichen Spulen'.

von Helge A. (besupreme)


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Wie gesagt. Ich hatte auch die 2-Steuerwicklungen-Version mal 
"zusammengebastelt", aber die lief schlechter los.

Die Schaltung so mit R3 läßt sich auch für wesentlich höhere 
Betriebsspannungen verwenden, ohne daß man gleich nen 2W für R1 braucht. 
R3 begrenzt den Strom, der durch den Kreis Steuerwicklung - Dioden - 
Basen fließt.

Der Transistorschwinger läuft am besten los, wenn der Strom durch R1 die 
Transistoren in hohe Verstärkung schickt - der "Buckel" in hfe, wenn man 
ins Datenblatt der Transistoren schaut. Beispiel BU508: Ic 0,2A / hfe 20 
/ Ib 10mA. Sowas findet man mit einer Simulation nicht gut raus, eher 
mit dem Lötkolben.

: Bearbeitet durch User
von simple kind (Gast)


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Helge A. schrieb:
> Ich hab mal bissel in deinem Transistorschwinger rumgemalt.. ;)

Für was sind D1 und D2 gut, bzw. braucht man sie? Im original Plan auf 
der Artikelseite sind sie nicht vorhanden.

von Helge A. (besupreme)


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Die Dioden erlauben, daß durch die Steuerspule, den 
Begrenzungswiderstand und die Basen genug Strom fließt zum vollen 
Durchschalten. Der Strom durch R1 kann nur die Oszillation einleiten, 
aber die Transistoren nicht ausreichend übersteuern. Die Energie zum 
Übersteuern kommt aus dem Übertrager.

Eine Phasenlage: Strom durch L3->R3->Q2->D1.
Wird umgeschaltet: Strom durch L3->Q1->D2->R3.

Die Steuerspule wird so gewählt, daß sie ca. 2-3V AC bereitstellt.

: Bearbeitet durch User
von eProfi (Gast)


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> Anbei ein LTspice-Plan
Das .asc ist natürlich auch dabei.


> Es gibt sowieso nur eine.
Helge meint L3 und L4 in meiner Schaltung. Die Transistor-Variante 
findet sich oft in CCFL-Invertern. Die Polarität der Spannung 
entscheidet, in welchen T der von R1 kommende Basisstrom fließt. Der 
kann auch von einer niedrigeren Spannung stammen, dann ist die 
Verlustleistung geringer.

> Und die MOSFET-Version arbeitet meisten sowieso OHNE Steuerwicklung,
> statt dessen mit über Kreuz geschalteten Dioden.
Und heizenden Rs. Bei hohen Spannungen ist es dann sowieso vorbei mit 
Dioden.

> Die Version von eProfi sehe ich so zum ersten Mal.
Gell, man lernt nie aus.

> Hat die mal jemand real aufgebaut und getestet?
Natürlich, siehe Bild (an einem DST). Ist in Realität gutmütiger als die 
Simulation. Braucht keine 20A...  Betrieb an 48V mit 2x7 Wdg Haupt- und 
2x2 Wdg. Hilfswicklung (blau). Da kommen +26 / -20V raus, macht den 
Gates aber nichts. Hat mich gewundert.

Der dicke Schneider-DST speist hier über eine "HV-Freileitung" 
(HV-R-Kette) meinen zentralgespeisten symmetrischen 100kV-Rund-Marx.
Der KK ist mur aus mechanischen Gründen (Standfestigkeit) da, die 
1200V-IGBTs BUP314 werden nicht warm. Der leere 9V-Block (5,8V) liefert 
die Hilfsspannung. Die kleine Drossel und D sind ohne Wirkung.

Dass das Teil auch Leistung liefert, sieht man am 1mm-Draht oben im Bild 
in der Isolatormuschel, der hat schon eine Schmelzperle vorne vom Arcen.

Habe auch schon Induheating mit der Schaltung (z.B. mit der roten Spule 
im Vordergrund) gemacht, geht sehr gut.


> Die Schaltung so mit R3 läßt sich auch für wesentlich höhere Betriebs-
> spannungen verwenden, ohne daß man gleich nen 2W für R1 braucht.
Ah, sehe, dann kommt der Basisstrom von der gegenüberliegenden Diode.
Hat es einen besonderen Grund, dass Du R1 von der Mittelanzapfung 
nimmst?

von Falk B. (falk)


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@ eProfi (Gast)

>> Und die MOSFET-Version arbeitet meisten sowieso OHNE Steuerwicklung,
>> statt dessen mit über Kreuz geschalteten Dioden.
>Und heizenden Rs.

Ist halt so, wenn man keine weiteren Bauteile als Gatetreiber spendiert.

> Bei hohen Spannungen ist es dann sowieso vorbei mit Dioden.

???
schnelle 1000V Dioden gibt es überall.

>> Die Version von eProfi sehe ich so zum ersten Mal.
>Gell, man lernt nie aus.

Wo ist der Vorteil? Der Vorteil der MOSFET-Variante ist eigentlich, dass 
die KEINE Hilfswicklung braucht. Jaja, die heizenden Gatewiderstände.

von Helge A. (besupreme)


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eProfi schrieb:
> Hat es einen besonderen Grund, dass Du R1 von der Mittelanzapfung
> nimmst?

Hm. Ich hatte das mal so zusammengestrickt und das lief zuverlässig los. 
Also nie anders ausprobiert.. ;)

Mit so einem Konverter hatte ich mir die Betriebsspannung für ein paar 
Nixies gebaut. Transistoren waren da 2x MPSA42 drin oder was ähnliches, 
aus einer schrottigen Energiesparlampe. Die war grad parat in der 
Restekiste.

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