Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Modifikation Sperrwandler


von S. M. (liveup)


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Hey, ich möchte demnächst einen Sperrwandler bauen im Leistungsbereich 
zwischen 15W und 20W. Er soll variable Eingangsspannungen in den 
Hochspannungsbereich hochsetzen können!
Nun hat jedoch ein Sperrwandler nicht gerade die beste EMV. Eine Lösung 
wäre eventuell ein Quasiresonanter Sperrwandler. Gäbe es jedoch eine 
andere einfacherer Variante, wie ich den Sperrwandler EMV-freundlichen 
designen/modifizieren kann? Ich bin derzeit noch Laie..daher wäre ich um 
eine einfache Modifikation mehr als glücklich..wenn nicht, werde ich 
mich da auch reinfuchsen.

Schon mal vielen Dank!

MfG, Martin

von Falk B. (falk)


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@S. Martin (liveup)

>zwischen 15W und 20W. Er soll variable Eingangsspannungen in den
>Hochspannungsbereich hochsetzen können!

Welcher Eingangsspannungsbereich und welche Ausgangsspannung?

>Nun hat jedoch ein Sperrwandler nicht gerade die beste EMV. Eine Lösung
>wäre eventuell ein Quasiresonanter Sperrwandler.

Ja, ein Royer Converter mit anschließender HV-Kaskade.
Funktioniert gut, EMV hab ich nicht gemessen.

>designen/modifizieren kann? Ich bin derzeit noch Laie..daher wäre ich um

Dann bau es erstmal nach bestem Wissen und Gewissen auf und miß. Als 
Laie wirst du so oder so kein Spitzendesign aus dem Stand erreichen.

von S. M. (liveup)


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12V,24V und 230V eingangsseitig und 1,2,3,4kV ausgangsseitig..!

Den Royal-Converter schau ich mir gleich mal an..schon mal herzlichen 
Dank!

von voltwide (Gast)


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Der Royer-Konverter ist meines Wissens kein Sperrwandler

von Falk B. (falk)


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@ S. Martin (liveup)

>12V,24V und 230V eingangsseitig und 1,2,3,4kV ausgangsseitig..!

Das wirst du aber mit EINER EIngangsstufe nicht sinnvoll schaffen!
Einen Weitbereichseingang von 12V bis 230VAC baut keiner einfach mal so.

>Den Royal-Converter schau ich mir gleich mal an
     ^^^^^

So königlich ist der gar nicht ;-)

von Falk B. (falk)


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@ voltwide (Gast)

>Der Royer-Konverter ist meines Wissens kein Sperrwandler

Nein, aber das ist doch nicht zwingend.

von S. M. (liveup)


Angehängte Dateien:

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Ich beschäftige mich mit dem Aufbau, den ich diesem Post (linkes Bild) 
auch beigefügt habe und komme einfach nicht weiter..
(Bevor ich mich mit PWM-betriebenen Sperrwandlers auseinandersetze, 
möchte ich erst die einfachen Bauarten verstehen..)
Wozu braucht man eine Rückkopplungswicklung? Und warum sollte der 
Primärkreis eigenständig schwingen? Ist doch kein Resonanzwandler. Oder 
soll damit die EMV verbessert werden? Wenn ja wie?

Ich zermürbe mir meinen müden Kopf schon seit so viele Stunden darüber 
und komme einfach auf kein mir ersichtliches und logisches Resultat..

von Magic S. (magic_smoke)


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Eben damit der Primärkreis schwingt, brauchst Du eine 
Rückkoppelwicklung. Damit versorgt sich der Transistor über den Trafo 
selbst mit Basisstrom bis der Trafokern keine Lust mehr hat und die 
Schaltung in den Sperrzustand kippt.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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S. M. schrieb:
> Ich beschäftige mich mit dem Aufbau, den ich diesem Post (linkes
> Bild) auch beigefügt habe und komme einfach nicht weiter..

Inwiefern?

> Wozu braucht man eine Rückkopplungswicklung?

Damit der Wandler auch schwingt? Und wandelt?

> Und warum sollte der Primärkreis eigenständig schwingen?

Es schwingt nicht "der Primärkreis". Alles, was da zusammen auf der 
Primärseite verbaut ist, schwingt. Irgend etwas muß immer schwingen.

Daß bei dieser einfachen selbstschwingenden Schaltung der Trafo für die 
Rückkopplung verwendet wird, hat einen einfachen Grund: der Trafo wird 
so maximal ausgenutzt und geht nur kontrolliert ein bißchen in die 
Sättigung.

Wenn du den Transistor mit einer unabhängig erzeugten Rechteckspannung 
ansteuern würdest, dann würde bei zu hoher Frequenz der Trafo nicht 
ausgenutzt (es würde in der zu kurzen Zeit nicht so viel Energie ins 
Magnetfeld geladen wie der Trafo hergibt). Bei zu niedriger Frequenz 
würde der Trafo in Sättigung gehen und der Wirkungsgrad würde leiden. Da 
nun aber der Sättigungseffekt selber für die Schwingungserregung genutzt 
wird, wird der Trafo immer genau bis zur Grenze ausgesteuert.

> Ich zermürbe mir meinen müden Kopf schon seit so viele Stunden darüber
> und komme einfach auf kein mir ersichtliches und logisches Resultat..

Dann habe ich einen Vorschlag, der dir vielleicht altmodisch vorkommt: 
lies ein Fachbuch. Sperrwandler gibt es seit gut 50 Jahren. Da haben 
jede Menge Leute schon jede Menge nützliches dazu geschrieben.

von S. M. (liveup)


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Vielen Dank euch zwei..hat mich wirklich weiter gebracht!

Welche Bücher könnt ihr mir empfehlen? Ich habe jetzt nur Quasiresonante 
Sperrwandler von Robert Lange und ein zwei weitere in englischer Sprache 
gefunden..soviele Bücher scheint es nicht zu geben..zumindest findet man 
keine Angaben zu ihnen im Internet..

Zurück zum Sperrwandler bzw. der Schwingung, die durch die 
Rückkopplungswicklung und dem Kondensator C2 entsteht: Hebt sich die 
Schwingung nicht durch den Parallelschwingkreis auf?
Oder bin ich jetzt völlig auf dem falschen Dampfer? ...

von Axel S. (a-za-z0-9)


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S. M. schrieb:
> Zurück zum Sperrwandler bzw. der Schwingung, die durch die
> Rückkopplungswicklung und dem Kondensator C2 entsteht: Hebt sich die
> Schwingung nicht durch den Parallelschwingkreis auf?
> Oder bin ich jetzt völlig auf dem falschen Dampfer? ...

Bist du. Da ist kein Parallelschwingkreis. Das was schwingt ist das 
Magnetfeld im Trafo. Die Energie pendelt aber nicht wie bei einem 
Schwingkreis zwischen magnetischem und elektrischem Feld hin und her.

Statt dessen wird Energie aus dem Primärkreis in den Sekundärkreis 
transportiert. Es wird Energie in das Magnetfeld geladen wenn der 
Transistor eingeschaltet ist. Und es wird Energie aus dem Feld 
entnommen, wenn der Transistor sperrt und die resultierende Umkehrung 
der Spannung (in allen Wicklungen) die Diode D1 vom Sperr- in den 
Leitzustand schaltet. Damit ist auch klar, daß die Last ein wesentlicher 
Bestandteil eines Sperrwandlers ist. Ohne Last kann sich das Magnetfeld 
nicht entladen und es schwingt nicht.

OK, in der Theorie. In der Praxis sucht sich die Energie aus dem 
Magnetfeld einen Weg um zu entkommen. Und nimmt dabei gern ein paar 
Bauelemente (z.B. den Transistor) mit. Was aber auch in der Praxis 
bleibt, ist daß die Last einen Einfluß auf die Frequenz hat.

von S. M. (liveup)


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Dann dienen C1,C2 und C3 nur als Pufferspeicher?

Aber dann verstehe ich nicht, wozu ich die Rückkopplungswicklung 
brauche,denn ich habe doch auch die Primärwicklung, die so den Wandler 
eigenständig schwingen lässt..oder ist die Rückkopplung dazu da, den 
Basisstrom I_B am Transistor nicht allezu schnell ansteigen zu lassen?

von MM (Gast)


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S. M. schrieb:
> Aber dann verstehe ich nicht, wozu ich die Rückkopplungswicklung
> brauche,

Sie liefert den für volle Durchsteuerung des Transistors benötigten 
Basisstrom und durch Umpolung der Spannung sperrt sie selbigen richtig. 
(Ist ja eine Wechselspannung aus der Wicklung.)

Damit das richtig funktioniert, braucht es den wechselstrommäßigen 
Kurzschluss durch C2. Dieser wird also ständig umgeladen.

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