Hallo, ich möchte mir für Car-Hifi Zwecke ein SMPS von 12V auf ca +/- 45V bauen, das ca 200 Watt Leistung dauerhaft übertragen kann. Nachdem ich mir ein paar Dokumente von mag-inc durchgelesen habe, habe ich mich für folgenden Toroid entschieden. http://de.farnell.com/fair-rite/5977006401/ferrite-core-toroid-77/dp/1781254 Habe eine kleine Java-App geschrieben, um mir Windungszahl, ohmscher Widerstand etc. auszurechnen bei 20, 50 und 100 kHz. Die Java App spuckt mir folgendes aus: Toroid Dimensions (in cm): Outer Dia:2.54 Inner Dia:1.55 Height:1.27 Flux Density for calculation in gauss 20kHz:1500.0 50kHz:1300.0 100kHz:900.0 Windings prim 20kHz 16 = 755200.0 nH Windings prim 50kHz 7 = 144550.0 nH Windings prim 100kHz 5 = 73750.0 nH Parallel Windings primary: 5.0 Res prim 20kHz: 0.024329846153846157 Res prim 50kHz: 0.010644307692307692 Res prim 100khz: 0.007603076923076923 N2/N1 = 5.0 Windings sec 20kHz 81 = 1.935495E7 nH Windings sec 50kHz 38 = 4259800.0 nH Windings sec 100kHz 27 = 2150550.0 nH Parallel Windings sec: 2.0 Res sec 20kHz: 0.30792461538461535 Res sec 50kHz: 0.14445846153846154 Res sec 100khz: 0.10264153846153845 Schlussendlich habe ich mich jetzt für 50 kHz entschieden, also Primärseitig pro Wicklung also 144 uH für diesen Kern und 10,6 mOhm ohmscher Widerstand. Sekundärseitig dann 4,3 mH und 144 mOhm. In Spice habe ich versucht diesen Toroid-Transformator mithilfe gekoppelter Induktivitäten nachzubilden. Ist das in Ordnung so oder gibt es da bessere Möglichkeiten als nur die Induktivität und die ohmschen Verluste zu betrachten? Welchen Kopplungsfaktor soll ich für einen selbstgewickelten Trafo annehmen? So weiter: Als PWM-Controller habe ich den LT3721 im Einsatz, rückgekoppelt wird über ein LT1431 und einem Optokoppler. Grundsätzlich geht die Schaltung, wenn man die sekundärseitigen Puffer-Kondensatoren sehr klein macht, z.B. 10 uF und eine konstante Last dran hängt. In der Praxis will ich ja aber große Pufferelkos haben. Jetzt zu meinem Problem: In der Startphase schließen die Kondensatoren ja sekundärseitig im prinzip kurz, das heißt der Trafo überträgt so viel Leistung wie nur möglich um die Elkos zu laden. Es hat schlussendlich zur Folge, dass die zwei Mosfets extrem hohe Ströme pulsen bis zu 250 Ampere und der CurrentSense schlussendlich dann die On-Periode abbricht und einen Neustart macht. Der R1 glättet den Eingangsstrom etwas, da kann man sehen dass der Irms in der Startphase bei ca 20A schwankt, was heißen würde er übertragt ca 240 Watt, was eigentlich in Ordnung wäre. Sobald die sekundärseitigen Elkos dann mal voll sind, läuft das SMPS so wie ich es mir eigentlich vorstelle. Was ist faul an der Simulation so hohe Ströme können doch nicht gesund sein oder? Danke an alle die mir einen Tipp geben und meinen etwas kryptisch geschriebenen Text lesen :-) Grüße Markus
Hallo, einen Troid mit Windings? Man beachte die Präzision der Berechnung. Markus Schaltnetzteilfan schrieb: > Windings sec 20kHz 81 = 1.935495E7 nH > Windings sec 50kHz 38 = 4259800.0 nH > Windings sec 100kHz 27 = 2150550.0 nH > Parallel Windings sec: 2.0 > Res sec 20kHz: 0.30792461538461535 > Res sec 50kHz: 0.14445846153846154 > Res sec 100khz: 0.10264153846153845 Jetzt sag mir bitte einer, daß das nicht wahr ist! Hier sind doch extra Leute eingestellt, die mit so Fragen für Stimmung sorgen sollen, schon am Donnerstag Abend. Andere Ernährung gibs nich.
Dass die Präzision der Berechnungen so genau nicht sein können ist mir auch klar, ich war halt zu faul die Rundungs-Funktionen zu benutzen. Schlussendlich soll es nur ein Richtwert sein was man in die Simulation eingeben kann.
Wieso nicht einen Verstärker verbauen der das schon alles integriert hat.
Markus Schaltnetzteilfan schrieb: > ich war halt zu faul die Rundungs-Funktionen zu benutzen. Dazu braucht man eine App?
Wenn du 2 50 uH Ausgangsdrosseln jeweils an den beiden Ausgängen vom Gleichrichter vor den Kondensatoren einbaust, funktioniert das Ganze schon viel besser.
DerTyp schrieb: > Wenn du 2 50 uH Ausgangsdrosseln jeweils an den beiden Ausgängen vom > Gleichrichter vor den Kondensatoren einbaust, funktioniert das Ganze > schon viel besser. Ja, und genau die wird in der Praxis dann mal weg gespart. Und dann passiert genau das, was der TO simuliert hat: Irgendwann macht es puff. Das Internet ist voll von solchen trüben Erfahrungsberichten. Ich würde, wenn es schon so ein hart schaltender PWM-Krempel sein muß, die gewünschten Stützkondensatoren auf die Primärseite verlagern - hier kommt man schnell auf etliche 10.000uF - und sekundärseitig kleine Kapazititäten mit hoher Strombelastbarkeit (polymer) wählen. Wenn es denn große Sekundärkapazitäten sein sollen, muß eben ein entsprechender softstart her. Ein Wandler ohne wirksame Strombegrenzung ist da auf Dauer nix...
DerTyp schrieb: > Wenn du 2 50 uH Ausgangsdrosseln jeweils an den beiden Ausgängen > vom > Gleichrichter vor den Kondensatoren einbaust, funktioniert das Ganze > schon viel besser. Super danke! Das war die Lösung die ich suchte. Noch kurz eine weitere Frage um sicherzugehen. Ich würde mich jetzt dazu entscheiden den maximalen Pulsstrom durch die Primärseite auf ca 80 Ampere einzustellen über den CurrentSense und werde Primärseitig sehr dick buffern, wahrscheinlich mit 47.000 uF oder so. Sollte ja gehen, zumal der IRF1010 ja bis 80 Ampere Dauerstrom sogar angegeben ist (sollte ich vorsichtshalber vielleicht doch insgesamt vier Mosfets nehmen= (Ich werde in der Simulation dann mal einen Audio-Amp reinbauen und mal eine Audio-Datei als Spannungsquellen drüber laufenlassen) Jetzt fragt sich ja nur, ich muss schauen dass der Toroid ja nicht in die magnetische Sättigung geht. Ich habe bei 50 kHz 1300 Gauss angesetzt, was ja weit weg ist von der Sättigung. Laut dem Application Note gibt es ja diese Formel hier: Np = 10^8*Vin/4*Bp*Ae*f Bp= magnetischer Fluss in Gauss Ae = querschnittsfläche des Core f = frequenz Also ist der magnetische Fluß im Prinzip NICHT von der Stromstärke abhängig? Das heißt ich kann durch diesen Core theoretisch unendlich viel Leistung durchschicken. Effektiv wird die maximale Leistung also nur durch die ohmschen/induktiven Verluste (also Wärmeentwicklung) begrenzt oder auch davon wie viel Kupfer ich überhaupt auf diesen kleinen Core gewickelt bekomme, habe ich das richtig verstanden so?
Markus Schaltnetzteilfan schrieb: > Also ist der magnetische Fluß im Prinzip NICHT von der Stromstärke > abhängig? > Das heißt ich kann durch diesen Core theoretisch unendlich viel Leistung > durchschicken. Effektiv wird die maximale Leistung also nur durch die > ohmschen/induktiven Verluste (also Wärmeentwicklung) begrenzt oder auch > davon wie viel Kupfer ich überhaupt auf diesen kleinen Core gewickelt > bekomme, habe ich das richtig verstanden so? Völlig richtig.
hinz schrieb: > Markus Schaltnetzteilfan schrieb: >> Also ist der magnetische Fluß im Prinzip NICHT von der Stromstärke >> abhängig? >> Das heißt ich kann durch diesen Core theoretisch unendlich viel Leistung >> durchschicken. Effektiv wird die maximale Leistung also nur durch die >> ohmschen/induktiven Verluste (also Wärmeentwicklung) begrenzt oder auch >> davon wie viel Kupfer ich überhaupt auf diesen kleinen Core gewickelt >> bekomme, habe ich das richtig verstanden so? > > Völlig richtig. Danke.
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