Halber Spannung an Halbbrücken Kondensator

Thomas Gast 04.07.2016 01:44 #4636044

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Hallo Leute, ich versuche schon eine lange Zeit zu Verstehen wie ein 
Halbbrückengegentaktwandler funktioniert.
Mein Problem ist es das an der Transformatorspule nur die Spannung Ue/2, 
-Ue/2 und 0 anliegen kann laut: 
(http://schmidt-walter-schaltnetzteile.de/smps/hgw_hilfe.html) und das 
konstant zu der Zeit wo der Transistor durchschaltet.
Ich würde erwarten das im ersten moment zwar die Hälfte der Spannung an 
der Transformatorspule anliegen würde, aber sie sich danach wegen der 
Parallelschaltung der Spule und des Kondensator langsam entladen würde 
würde.

Habt ihr Ideen wieso die Spannung nicht nach dem Öffnen des Transistors 
sinkt, sondern konstant Ue/2 bleibt.

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Kirsch Gast 04.07.2016 08:47 #4636148

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Wichtig ist zu verstehen das eine Spule genauso wie ein Kondensator 
Energie speichert.

Der Kondensator in vorm von Ladung
Die Spule in Form eines Magnetfeldes

Nur ist bei der Spule so, dass die Energie mit Bewegungsenergie 
vergleichbar ist. Sie wird langsam aufgebaut, und kann nicht plötzlich 
zum stillstand kommen.

Beim Halbbrücken-Gegentaktwandler werden die Transistoren abwechselnd 
geschaltet und die beiden Kondensatoren umgeladen.
Dies geschieht weil der Strom durch die Spule eine gewisse Trägheit hat 
und irgendwo hin will, auch dann wenn der eine Weg durch einen 
vollständig geladenen Kondensator versperrt ist.

Angehängte Dateien:

Halbbruecken-Gegentaktwandler.png (32 KB)

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hauspapa Gast 04.07.2016 09:07 #4636171

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Thomas schrieb:
> aber sie sich danach wegen der
> Parallelschaltung der Spule und des Kondensator langsam entladen würde

Im Prinzip hast Du Recht, aber der Kondensator wird so gross 
dimensioniert das die Spannungsänderung innerhalb eines Taktzyklusses 
vernachlässigbar klein bleibt.

Während T1 eingeschaltet ist wandert die Kondensatormitte nach oben. 
Während T2 eingeschaltet ist nach unten. Bleibt im Mittel also in der 
Mitte.
Damit das "im Mittel" stimmt muss der Kondensator entsprechend gross 
sein.

viel Erfolg
hauspapa

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Boris O. (bohnsorg) 04.07.2016 09:08 #4636172

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Steht im Text warum das so ist und wenn du lange genug auf die 
Kondensatoren starrst wirst du feststellen, dass es ein kapazitiver 
Spannungsteiler ist. Einfach gesprochen und angenomme, auf dem oberen 
schwarzen Strich liegt die Eingangsspannung an und der untere schwarze 
Strich ist Massepotenzial (0V), dann stellt sich am Verbindungspunkt der 
beiden Kondensatoren die halbe Eingangsspannung ein.

Die kapazitive Kopplung erleichtert die Symmetrierung der 
Spulenansteuerung. Wenn da kleine Asymmetrien auftreten, d.h. die Spule 
mal noch etwas Restmagnetisierung aufweist, weil einer der MOSFETs schon 
dicht gemacht hat, wird die Leistung im Kondensator gespeichert und der 
Mittelpunkt etwas verschoben.

Andernfalls würde sich die vielleicht durch Leitungslänge verursache 
Asymmetrie über die angenommen unendliche Betriebszeit aufsummieren und 
irgendwann wäre der Kern (magn.) gesättigt.

Falls du eine einfache Spannungsquelle in deiner Reichweite findest und 
ein paar Kondensatoren, kannst du das mal durchaus probieren. Lässt sich 
verwenden um eine Spannung in symmetrische Spannung mit virtueller Masse 
zu verwandeln uvm.

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Thomas Gast 04.07.2016 15:44 #4636687

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hauspapa schrieb:
> Während T1 eingeschaltet ist wandert die Kondensatormitte nach oben.
> Während T2 eingeschaltet ist nach unten. Bleibt im Mittel also in der
> Mitte.
> Damit das "im Mittel" stimmt muss der Kondensator entsprechend gross
> sein.

Das würde dann bedeuten das die Kondensatoren sich gar nicht entladen, 
sondern immer auf 50V aufgeladen sind, und nur in einem kleinen bereich 
von einigen Volt entladen werden ?

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Thomas Gast 04.07.2016 15:45 #4636690

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Kirsch schrieb:
> Wichtig ist zu verstehen das eine Spule genauso wie ein
> Kondensator
> Energie speichert.
>
> Der Kondensator in vorm von Ladung
> Die Spule in Form eines Magnetfeldes
>
> Nur ist bei der Spule so, dass die Energie mit Bewegungsenergie
> vergleichbar ist. Sie wird langsam aufgebaut, und kann nicht plötzlich
> zum stillstand kommen.
>
> Beim Halbbrücken-Gegentaktwandler werden die Transistoren abwechselnd
> geschaltet und die beiden Kondensatoren umgeladen.
> Dies geschieht weil der Strom durch die Spule eine gewisse Trägheit hat
> und irgendwo hin will, auch dann wenn der eine Weg durch einen
> vollständig geladenen Kondensator versperrt ist.

Danke für das Bild,
wie sind denn die Spannungen an dem Kondensatoren jeweils in jedem Bild 
?

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Halber Spannung an Halbbrücken Kondensator

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