Hallo zusammen, kann mir jemand das Funktionsprinzip des Royer Converters in der MOSFET-Variante erklären? http://www.mikrocontroller.net/articles/Royer_Converter Es macht bei mit einfach nicht "klick"... Vielen Dank im Voraus :-) Gruß Markus
>kann mir jemand das Funktionsprinzip des Royer Converters in der >MOSFET-Variante erklären? Der funktioniert ähnlich wie die Bipolarvariante und ebenso ähnlich zum klassischen RC-Oszillator mit 2 Transistoren und über Kreuz Kopplung per Kondensatoren. Der Trick liegt darin, wie bei vielen Oszillatoren, das sie durch einen "Tritt" beim schnellen Einschalten unsymetrisch einschalten. D.h. einer der beiden MOSFETs ist einen Tick schneller und stärker und schaltet. Reden wir über diese Schaltung. https://www.mikrocontroller.net/articles/Datei:Royer_MOSFET.png Über D1 und D2 können sich die MOSFETs gegenseitig ausschalten, die Widerstände R1 und R2 können die Gates wieder hochziehen, wenn der gegenüberliegende MOSFET abschaltet. Nehmen wir an, beim Einschalten ist Q1 ein klein wenig schneller und schaltet ein. Dadurch wird Q2 ausgeschaltet, weil dessen Gate über D2 auf GND gezogen wird. Der linke Anschlu0 von L3 (Primärwicklung) liegt nun auf GND, der rechte ist auf "Tristate", weil Q2 sperrt. Damit wird die Stromversorgung über L2 kommen an die rechte Seite der Primärwicklung angelegt und der Strom beginnt zu steigen. L1 ist KEIN Kurzschluß für die Stromversorgung, aber auch dort steigt der Strom recht schnell an (Speicherdrossel wie im Step Up Wandler). Auf diesen Einschaltpuls reagiert der LC-Schwingkreis aus L2//(C2+C3) mit einer Schwingung, d.h. nach dem Ansteigen der Spannung an der rechten Seite von L3 sinkt diese wieder und geht bis nahe 0V, die Energie im Schwingkreis schwingt zurück. Dadurch wird aber auch das Gate von Q1 auf GND gezogen und der MOSFET dadurch ausgeschaltet. Für kurze Zeit sind beide MOSFETs ausgeschaltet. Nun kommt L1 ins Spiel. Die hat sich schon einige us mit Strom aufgeladen und Q1 unterbricht diesen Stromfluß nun. Die Reaktion darauf ist klar, die Gegeninduktionsspannung von L1 läßt die Spannung auf der linken Seite von L3 schnell ansteigen. Das widerum gibt das Gate von Q2 frei, welches nun über R2 hochgezogen werden kann. Damit ist nun Q2 am Zug und das Spiel beginnt von vorn, nur spiegelverkehrt. Kann man dem folgen?
Wahnsinn, vielen Dank! Falk B. schrieb: > Nehmen wir an, beim Einschalten ist Q1 ein klein wenig schneller und > schaltet ein. Das war glaube ich der Knackpunkt. Das heißt, Bauteiltoleranzen in den MOSFETs bestimmen quasi, welcher MOSFET als erstes durchschaltet, richtig? Nochmals Danke für die ausführliche Erklärung, jetzt hab ich's drin! :-)
Ja. Das ist auch der Knackpunkt in Simulationen, dort sind die Bauteile EXAKT gleich und einige Oszillatorschaltungen schwingen nicht an. Da muss man gezielt Asymmetrie oder Startpulse einbauen. Die MOSFET-Variante ist auch deutlich kritischer bezüglich eines schnellen Einschaltens der Stromversorgung als die Bipolarvariante. Bei letzterer kann man die Versorgungsspannung fast langsam hochdrehen und das Ding schwingt trotzdem an.
Dann habe ich jetzt alles verstanden. Vielen vielen Dank!!!
Danke auch für die Erläuterung. Hier kann man den Elektronen ganz passabel beim Schwingen zusehen (wenn man die Simulationsgeschwindigkeit recht niedrig einstellt, und es mit dem Anschwingen klappt [Schalter zum Start öffnen]): http://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?cct=$+1+0.000005+0.01737739434504451+38+5+50%0Ag+640+576+640+592+0%0Ar+624+416+624+480+0+1000%0Ar+656+416+656+480+0+1000%0Ad+624+480+576+480+1+0.805904783%0Ad+656+480+704+480+1+0.805904783%0Ac+576+336+704+336+0+0.000001+10.519943543965772%0Al+576+304+704+304+0+0.00009999999999999999+0.7744453089794474%0Al+736+480+736+416+0+0.00019999999999999998+-0.16145308647021808%0Al+544+480+544+416+0+0.00019999999999999998+0.22576956801950643%0AR+544+416+544+368+0+0+40+5+0+0+0.5%0Af+656+528+704+528+0+1.5+0.02%0Af+624+528+576+528+0+1.5+0.02%0Aw+640+576+576+576+0%0Aw+576+576+576+544+0%0Aw+640+576+704+576+0%0Aw+704+576+704+544+0%0Aw+656+528+624+480+0%0Aw+624+528+656+480+0%0Aw+576+512+576+480+0%0Aw+704+512+704+480+0%0Aw+576+304+576+336+0%0Aw+704+304+704+336+0%0Aw+704+336+704+480+0%0Aw+576+336+576+480+0%0Aw+544+480+576+480+0%0Aw+704+480+736+480+0%0Aw+736+416+656+416+0%0Aw+656+416+624+416+0%0Aw+624+416+544+416+0%0As+656+528+640+576+0+1+false%0Ao+21+1+0+12291+13.651609101644794+1.2174850855983526+0+2+21+3%0A Trotzdem habe ich ein paar Fragen: 1. Was, neben Versorgungsspannung, Verlusten und Frequenz, bestimmt den (Leerlauf-) Strom? Anders gefragt: wie lässt sich der Strom begrenzen (bei gegebener Frequenz)? Größere L1 und L2 (im Artikel "Entkopplung der Versorgungsspannung [wirkt als Konstantstromquelle]) reduzieren offenbar den Strom. 2. Könnte man den LC-Schwingkreis nicht "einfach" in eine H-Brücke setzen, z.B. http://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?cct=$+1+0.000005+0.20306040966347483+38+5+50%0Ag+640+576+640+592+0%0Ac+576+480+704+480+0+0.000001+-1.5876615424814748%0Al+576+448+704+448+0+0.00009999999999999999+-0.5651698019761038%0AR+640+352+640+304+0+0+40+5+0+0+0.5%0Af+656+528+704+528+0+1.5+0.02%0Af+624+528+576+528+0+1.5+0.02%0Aw+640+576+576+576+0%0Aw+576+576+576+544+0%0Aw+640+576+704+576+0%0Aw+704+576+704+544+0%0Aw+656+528+576+480+0%0Aw+624+528+704+480+0%0Aw+576+512+576+480+0%0Aw+704+512+704+480+0%0Aw+576+448+576+480+0%0Aw+704+448+704+480+0%0As+656+528+640+576+0+1+false%0Af+624+400+576+400+1+1.5+0.02%0Af+656+400+704+400+1+1.5+0.02%0Aw+624+400+704+448+0%0Aw+656+400+576+448+0%0Aw+576+416+576+448+0%0Aw+704+416+704+448+0%0Aw+704+384+704+352+0%0Aw+704+352+640+352+0%0Aw+576+384+576+352+0%0Aw+576+352+640+352+0%0Ao+15+1+0+12291+14.737979028130692+1.3591980618773607+0+2+15+3%0A Damit fielen auf den ersten Blick eine Reihe Bauteile weg (D,R,L), aber es wird wohl so einfach nicht sein..? Falls doch, für diesen Fall fallen die o.g. Induktivitäten weg. Wie ließe sich dann der Strom einstellen/begrenzen? 3. Wie könnte man den Kurzschlussbetrieb vermeiden (wenn die Schaltung nicht anschwingt)? Hintergrund: mein Versuch mit zwei NFET Typ "SI2302" (Vorsicht, via Aliexpress), L1=L2L=200 uH, normale Dioden, läuft bei 5 V und einem dicken 330nF MKP || ca. 42 uH (60 Windungen 0.3mm D=19, L15) bei 40 kHz, aber: 300 mA im Leerlauf!
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