Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Brauche Hilfe bei Berechnung des Sperrwandlers


von Rush .. (rush)


Lesenswert?

Hallo,

bei meiner Klausurvorbereitung komme ich mit der Berechnung des 
Sperrwandlers nicht weiter. (sieh Foto).

Speziell geht es mir um die Berechnung von i1, also dem Strom der durch 
die Primärspule fließt.

Ist der FET offen, so ist dieser logischerweise = 0.
Ist er zu, steigt er linear an bis auf die errechneten 24A. Das ist aber 
laut Musterlösung nicht ganz korrekt. Bei den 24A handelt es sich nur um 
das delta und der Strom steigt eigentlich nicht von 0 aus an sondern von 
einem gewissen offset-Strom.

Da läuft mein Verständnis gegen die Wand.

Mein Ansatz war: Da I1 der Mittelwert von i1 ist, ist mein Spulenstrom 
primärseitig:

i1min = I1-i1/2 = 10,8A - 12A = -1,2A
i1max = I1+i1/2 = 10,8A + 12A = 22,8A

Also, wo kommt der schlagartig vorhandene Strom her im Einschaltmoment 
des FETs ?

Danke Euch schonmal für die Hilfe!

MfG Michi

von Rush .. (rush)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

na die passende Aufgabe dazu wäre nicht schlecht ;-)

von Rush .. (rush)


Lesenswert?

hmm... niemand der mir weiterhelfen könnte ?

von Anton (Gast)


Lesenswert?

Tja, wo kommt der beim Einschalten des Transistors schlagartig 
vorhandene Strom in der Primärspule her...

Wo geht denn der Primärstrom beim Abschalten des Transistors schlagartig 
hin?  Und wie verhält sich dieser Strom im folgenden?  Und was passiert 
mit diesem Strom, wenn der Transistor wieder einschaltet?

von Rush .. (rush)


Lesenswert?

Im eingeschwungenem Zustand  und bei geschlossenem FET ist mir das 
Verhalten klar (denke ich zumindest ;-) )

Beim Abschalten wird er auf der Sekundärspule induziert. Dann bringt der 
Strom in der Primärspule zusammen. Beim Schließen des FETS bricht 
hingegen der Sekundärstom zusammen und der Primärstrom fließt wieder. 
Soweit auch verstanden. Aber beim Öffnen des FETS bricht der Primärstrom 
ja nicht bis auf 0 zusammen sondern, in dieser Aufgabe, auf 6A.

Ich komme nicht auf den Lösungsansatz wie ich eben die 6A errechnen 
kann. Gut, die Primärinduktivität wird nicht ganz entladen sodass eben 
diese 6A zu Beginn der Periode sofort fließen können. Aber wie komme ich 
auf diese 6A ?

von Anton (Gast)


Lesenswert?

Rush .. schrieb:
> Ich komme nicht auf den Lösungsansatz wie ich eben die 6A errechnen
> kann.

Naja, der mittlere Ausgangsstrom muß 3,6A sein.  Ist das der Fall, wenn 
der Sekundärstrom beim Wiedereinschalten des Transistors auf 0 gefallen 
ist?

von Boris O. (bohnsorg) Benutzerseite


Lesenswert?

Hat vielleicht etwas mit der entnommenen Leistung zu tun? Da gibts ein 
sinnstiftendes Diagramm mit dem Übergang vom kontinuierlichen Betrieb in 
den diskontinuierlichen. Vorn geht Leistung rein und hinten wird sie 
vielleicht entnommen. Da es irgendwie nicht mehr werden kann, kann es 
höchstens gleich viel oder weniger (entnommene) Leistung sein.

von Rush .. (rush)


Lesenswert?

@Anton:

natürlich nicht. Aber wir reden ja in diesem Fall nicht von dem 
gemittelten Strom der druch den Verbraucher fließt sondern über den 
Strom der durch die Sekundärspule fließt. Kann der nicht 0 werden ?? 
Denke der Kondensator liefert in solch einem Fall den Strom.

@Boris:

Die Aufgabenstellung besagt, dass hinten soviel entnommen wird wie vorn 
reinkommt. Dass es nicht mehr werden kann ist einleuchtend ;-) Aber 
trotzdem weiss ich nicht wie ich auf den Minimalstrom in der 
Sekundärinduktivität komme

von Mike B. (mike_b97) Benutzerseite


Lesenswert?


von voltwide (Gast)


Lesenswert?

Der Minimalstrom ergibt sich aus der Tatsache dass der Induktor während 
der Sperrphase nicht vollständig entmagnetisiert worden ist. Dies ist 
das Merkmal des kontinuierlichen Betriebes!

von Anton (Gast)


Lesenswert?

Rush .. schrieb:
> Aber wir reden ja in diesem Fall nicht von dem
> gemittelten Strom der druch den Verbraucher fließt sondern über den
> Strom der durch die Sekundärspule fließt.

Der gemittelte Sekundärstrom muß dennoch gleich dem (konstanten) 
Ausgangsstrom sein.  Wäre er das nicht, würde sich der Kondensator (der, 
wie Du richtig sagst das Mitteln des Stroms übernimmt) auf- oder 
entladen.

Wenn Du mal den Mittelwert von Sägezahnpulsen, 12A hoch und 2us lang, 
mit 3us Pause zwischen den Pulsen ausrechnest, wirst Du sehen, daß da 
2,4A rauskommen anstatt 3.6A.

Also besteht der Ausgangsstrom nicht nur aus Sägezahnpulsen, die mit 12A 
anfangen und mit 0A aufhören, sondern die Sägezahnpulse stehen noch auf 
einem "Sockel", fangen also bei 12A+x an und hören bei x auf.  x muß so 
groß sein, daß sich ein mittlerer Ausgangsstrom von 3,6A ergibt.  Hier: 
x=3A.  Wegen Übersetzungsverhältnis ist das primärseitig 6A.

von Rush .. (rush)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Ja, soweit ist mir das auch bekannt. Aber die Rechnung fehlt mir :-)
Ist das in diesem Fall eine Eigenschaft des Sperrwandlers oder trifft 
das bei den Buck- und Boos-Wandlern genauso auf?

@Mike:
Die Seite habe ich schon verwendet. Im Anhang die Ergebnisse.
Dort ist rechts bei Verlauf von I1 zu sehen, dass der Strom bei 6,12A 
ansetzt und dann auf 30.3A ansteigt. Quasi die 24A die ich errechnet 
habe.

Wie komme ich nun auf die 6,12A ??

von Anton (Gast)


Lesenswert?

Rush .. schrieb:
> Wie komme ich nun auf die 6,12A ??

Tja, mehr als vorrechnen kann ich es Dir nicht.

von Rush .. (rush)


Lesenswert?

Sorry, die Beiträge hatten sich überschnitten. Die Sägezahn steht also 
auf dem Sockel von X damit eben gewärleistet werden kann das auch die 
3,6A fließen können. Aber was rechnest du für das x ?

von Thosch (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

das mit dem Bild geht doch auch besser... ;-)

von Rush .. (rush)


Lesenswert?

:-P wars denn sooo unleserlich ;-)

Jetzt hat' ich schon gehofft dass jemand Erbarmen mit mir hat und eine 
Zu-Fuß-Anleitung postet und dann... bäähm. Mein eigenes Geschmiere :-D

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.