Überschwinger reduzieren

[Michael W. (Gast)]

Hallo !

Bei einem ungeregelten Vorwärtskonverter will ich 48V auf galvanisch 
getrennte 48V konvertieren. Dabei verwende ich eine H-Brücke in 
Standardtopologie. Der Duty Cycle ist etwa 95%.

Sekundär habe ich 2 Wicklungem mit Mittelpunktanzapfung, deren 
Spannungen ich gleichrichte und glätte. Die Schaltung ist entsprechend 
dem rechten Teil des angefügten Bildes - aber zunächst ohne die Drossel. 
Den Ansteuerteil bitte ignorieren - ich verwende einen integrierten 
Gate-Treiber. Die 100k ganz rechts bitte wegdenken. die sind nur zur 
Simulation.

Leider beobachte ich (sowohl in Simulation wie auch Praxis) große 
Überschwinger, die fast das doppelte der Brückenspannung ausmachen. 
Diese gehen auf die Streuinduktivität des Übertragers zurück.Der 
Koppelfaktor ist ca 0.995 (laut Hersteller). Da der Gleichrichter den 
Spitzenwert gleichrichtet, habe ich ausgangsseitig nicht meine 48V, 
sondern viel viel mehr. Auch bei Belastung bricht die zu hohe Spannung 
nicht ein. Diverse Snubber an den Dioden dämpfen zwar, führen aber 
dennoch zu Überschwingern.

Abhilfe:

Längsdrossel 470uH , um die Spannung zu glätten. Das wäre genau die 
Standardtopologie eines geregelten Durchflusswandlers: Ua = Ui * D
Es funktioniert grundsätzlich tadellos, nur ist die Topologie nicht 
Null-Last-fähig. Das ist auch klar, denn der Strom durch die Drossel ist 
Sägezahnförmig mit einem Grundanteil. Wenn der Grundanteil Null ist 
(Leerlauf), so entsteht ein lückender Betrieb und die Ausgangsspannung 
wird deutlich größer (zu groß).


Was kann man da tun?




Würde mich über Tipps freuen !
Danke und Grüße,
Michael

[Markus B. (lordnoxx)]

Hallo,

ich kenne es eher so, dass die Snubber parallel zu den sekundären 
Induktivitäten L2 und L3 liegen. Damit formt sich ein sehr 
Verlustbehafteter
Schwingkreis welcher die Überschwinger unterdrückt. Aber achte auf die 
Verluste in den Snubber-Widerständen. Die können schon mal heiß werden.

[Michael W. (Gast)]

Hmmm, zumindest in der Simulation sehe ich nicht, dass sich damit das 
Überschwingen reduzieren lässt. Dämpfen ja, aber das Überschwingen 
bleibt.

Ich frage mich langsam, ob ich hier nicht total auf dem Holzweg bin...

[Markus B. (lordnoxx)]

Michael W. schrieb:
> Hmmm, zumindest in der Simulation sehe ich nicht, dass sich damit das
> Überschwingen reduzieren lässt. Dämpfen ja, aber das Überschwingen
> bleibt.
>
> Ich frage mich langsam, ob ich hier nicht total auf dem Holzweg bin...

Bitte Zeig jetzt nochmal deine Schaltung und Kurvenverlauf.

[Michael W. (Gast)]

>Bitte Zeig jetzt nochmal deine Schaltung und Kurvenverlauf.
Bin nicht in der Firma.

Wie gesagt: die tatsächliche Messung an der Sekundärseite sieht 
weitgehend so aus, wie in der Simulation.

Die Schaltung sieht fast so aus wie oben, bloß dass ich einen Gate 
Treiber verwende. Für die Snubber habe ich an den Dioden 10pF und 10k. 
Schaltfrequenz: 500kHz. Variation verändert das Dämpfungsverhalten, aber 
das Problem sind die Überschwinger bei Null-Last...Bei etwas Last geht 
es klaglos. Diese Grundlast könnte ich nun "verbraten", es sind dabei 
aber ca. 1W nptwendig, sodaß ich einen Kühlkörper vorsehen müsste. Das 
ist ja irgendwie total besch...

Ich laboriere nun schon Tage damit herum, diese Überschwinger irgendwie 
wegzubekommen, ohne Erfolg.

Aber jetzt einmal frohe Weihnachten !!!

[Helmut S. (helmuts)]

Gegen Überschwingen dürfte eine zusätzliche Ohmsche Last helfen. Dieser 
Zusatzwidertsand verheizt dann natürlich elektrische Energie.

[Marian (phiarc)]

RC-Glied vom Ausgang auf Masse?

[Sascha (Gast)]

Dieses Klingeln kann zwei Ursachen haben. Einmal das "übliche" Klingeln 
von parasitären Induktivitäten und Kapazitäten, und das Klingeln bei zu 
wenig Last. Der Effekt ist hier ganz gut beschrieben: 
http://www.sprut.de/electronic/switch/schalt.html#gap

So ein ähnliches Problem hatte ich auch mal, war letztendlich ein 
Denkfehler: 
http://www.fingers-welt.de/phpBB/backup/12/39834_1.htm?q=fress+Besen&art=r#b7

Warum ist dein Ausgangskondensator so klein? Mach da mal 1000µ draus.

[Klaus R. (klara)]

Michael W. schrieb:
> Für die Snubber habe ich an den Dioden 10pF und 10k.
> Schaltfrequenz: 500kHz.

Wo her hast Du diese Werte? 10pF und 10k haben eine Grenzfrequenz von 
1,6 MHz. Die 10k werden dabei nicht viel Leistung verbraten können. Mess 
doch mal die Verlustleistung.

Ferner würde ich auch mit halbwegs realen Komponenten simulieren. Also 
die Induktivitäten sollten einen seriellen Widerstand haben, der 
Ladekondensator ebenfalls.

Wie sieht es denn bei der Brücke während der Tot-Zeit aus?
mfg klaus

[Werner H. (werner45)]

Die Schwingung liegt bei ca 10 MHz mit einer Güte von 9.
Welche Induktivität haben L2/L3?
Sbubber über beide mit großerem C und kleinerem R.
Vielleicht kannst Du auf ca 500 kHz abstimmen.

Gruß   -   Werner