Schaltnetzteile mit Schaltfrequenzen >300kHz

Gast #3584162 
Hallo zusammen,

ich wollte mal fragen ob jemand Erfahrungen mit Schaltnetzteilen hat, 
bei denen die Schaltfrequenzen weit über 300kHz liegen.

500kHz bis 1MHz usw.

Wie weit können da noch die Schaltfrequenzen nach oben gehen? Ich meine 
es ist klar, dass der Wandler kleiner wird, aber wie viel Leistung 
kriegt man da dann noch übertragen? So ca.? Und wie sieht es mit der 
Regelung aus? Werden zB bei ca. 1MHz noch die selben Regelung Topologien 
verwendet?

Habe schon versucht zu googeln, vielleicht nutze ich nicht die richtigen 
Suchbegriffe. Die Ergebnisse sind leider mager. Finde nur wenig 
Informationen darüber.
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Klaus schrieb:
> ich wollte mal fragen ob jemand Erfahrungen mit Schaltnetzteilen hat,
> bei denen die Schaltfrequenzen weit über 300kHz liegen.

> 500kHz bis 1MHz usw.
>
> Wie weit können da noch die Schaltfrequenzen nach oben gehen?

Je höher die Schaltfrequenz ist, um so größer werden die Schaltverluste 
in den Transistoren und Dioden. Auch die Kern-Verluste in 
Speicherdrosseln und Übertragern werden größer.

Die Schaltverluste hängen außerdem auch stark mit der Spannung zusammen. 
Je höher die Spannungsfestigeit eines Halbleiterbauteils ist, um so 
langsamer ist der Schaltvorgang und die Verluste nehmen zu. Deshalb sind 
sehr hohe Schaltfrequenzen vor allem bei sehr niedrigen Spannungen 
sinnvoll.

Für kleine Schaltregler, die z.B. von 5V auf 2,5V regeln, sind durchaus 
Schaltfrequenzen im MHz-Bereich üblich.

Bei Anwendungen im kV-Bereich und hohen Leistungen liegt die 
Schaltfrequenz dagegen eher im einstelligen kHz-Bereich oder sogar noch 
darunter.

Die Bandbreite ist also ziemlich groß, eine allgemeine Antwort auf deine 
Frage ist deshalb eher schwierig. Du solltest dazu schreiben, für welche 
Leistungsklasse und welche Spannungen du dich interessierst.
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Gast 
Klaus Ra. schrieb:
> Dann schau mal hier:
>
> 
http://www.ti.com/lsds/ti/power-management/rf-dc-dc-converter-products.page?paramCriteria=no


Danke, ich kam nicht auf sinnvolle Suchbegriffe. Habe aber bereits auch 
was gefunden.

http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/TND388-D.PDF

Johannes E. schrieb:
> Je höher die Schaltfrequenz ist, um so größer werden die Schaltverluste
> in den Transistoren und Dioden. Auch die Kern-Verluste in
> Speicherdrosseln und Übertragern werden größer.
> ...

Danke! Ich denke ich kann das jetzt gut nachvollziehen. Bei Spannungen 
würde ich meinen von den Netztspannungen 90-264Vac auf 24V runter. Und 
von der Leistung her so bis 100W. Es gibt ja gute siliciumcarbid 
Dioden&Mosfets, die kleinere Schaltverluste bei hohen Frequenzen 
erlauben und da dachte ich schaust mal nach was da so möglich ist.
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Klaus schrieb:
> Es gibt ja gute siliciumcarbid
> Dioden&Mosfets, die kleinere Schaltverluste bei hohen Frequenzen
> erlauben und da dachte ich schaust mal nach was da so möglich ist.

Mit SiC ist so einiges möglich. Bringt aber auch viele Hürden mit sich 
(z.B. hinsichtlich EMI).

Redest du von kommerziellen Produkten oder hast du Bastler- bzw. 
Forschungsprojekte im Sinn?
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Klaus schrieb:
> Bei Spannungen
> würde ich meinen von den Netztspannungen 90-264Vac auf 24V runter. Und
> von der Leistung her so bis 100W.

In dem Bereich verwendet man meistens eine aktive PFC und dahinter einen 
Flyback-Wandler mit so grob 20 bis 50KHz.

Natürlich gibt es auch Ausnahmen und Spezialanwendungen in denen man es 
anders löst. Aber da müsstest Du erstmal erklären worauf es Dir ankommt. 
>300KHz ist ja meist kein Selbstzweck der nur verwendet wird, weil es 
auf dem Datenblatt schön aussieht.
Antwort Zitieren Bearbeiten Löschen Melden Danke
Gast 
> Natürlich gibt es auch Ausnahmen und Spezialanwendungen in denen man es
> anders löst. Aber da müsstest Du erstmal erklären worauf es Dir ankommt.
>300KHz ist ja meist kein Selbstzweck der nur verwendet wird, weil es
> auf dem Datenblatt schön aussieht.

> Redest du von kommerziellen Produkten oder hast du Bastler- bzw.
> Forschungsprojekte im Sinn?

Ich habe einfach Bock ein sehr kleines, kompaktes Netzteil zu bauen. 
(50W...100W) Je höher die Frequenz, desto kleiner die Bauteile 
(Induktivitäten) dacht ich mir. Natürlich muss man irgendwie die 
Verlustleistung bzw Wärme abführen können. Aber das wäre erst der 
nächste Schritt.
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@ Klaus (Gast)

>Ich habe einfach Bock ein sehr kleines, kompaktes Netzteil zu bauen.

Da muss man aber die Gesamtheit der Probleme betrachten.

>(50W...100W) Je höher die Frequenz, desto kleiner die Bauteile
>(Induktivitäten) dacht ich mir.

Das stimmt, aber umso höher die Verluste in den Schaltern. Ok, mit 
resonantem Schalten kann man die ein wenig verringern.
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