Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Welcher Kern für Step Down Wandler?


von Ge E. (re_n)


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Ich suche den Passenden Kern für meinen Step Down Wandler kenne mich 
jetzt aber bei den Verschiedenen Kernmaterialien nicht so aus.

Der Kern sollte sich möglichst wenig erhitzen.

Schaltfrequenz 30kHz von einer Halb Brücke welche von einem 
Netzgleichrichter mit Pulsierenden 320V gespeißt wird.

Gesamtausgangsleistung des Step Down Converters sind max. 2000W

Ich bestelle mir meine kerne hier: www.mag-inc.com

Meine Spule arbeitet auf einen 10µF Folienkondi hin. Als Induktivität 
Peile ich ca 500µH an.

Würde eigentlich diesen Kern hier mit 20 Windungen HF Litze verwenden: 
https://www.mag-inc.com/Media/Magnetics/Datasheets/C055250A2.pdf

Da komme ich auf knapp 300µH

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Ge E. schrieb:
> Ich suche den Passenden Kern für meinen Step Down Wandler
Nur vorab zur Sicherheit eine Frage: du hast prinzipiell schon ein paar 
kleinere Schaltreglerdesigns mit 230VAC gemacht?

von Ge E. (re_n)


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Lothar M. schrieb:
> Nur vorab zur Sicherheit eine Frage: du hast prinzipiell schon ein paar
> kleinere Schaltreglerdesigns mit 230VAC gemacht?

Auch große, ich mache das seit 8 Jahren :)

von Thomas B. (thombde)


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Und bestimmt mit einer Ringkerndrossel für 2000W Stepdown :)

Du hast garantiert die Frage unkorrekt gestellt, oder?

Edit:

Und bestimmt 30kHz...?

: Bearbeitet durch User
von Ge E. (re_n)


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Nö, alles so wie es da steht, können wir uns bitte auf die Wahl des 
richtigen Kerns Konzentrieren? Denn nur darum gehts :)

Oder fehlen noch ein paar technische Infos?

Ja die 30kHz habe ich gewählt um die Schaltferluste möglichst Gering zu 
halten, mir ist bewusst das ich bei niedrigerer Frequenz auch einen 
größeren Kern benötige. Da muss ich nen Kompromiss finden aus Kerngröße 
und Schaltfrequenz.

: Bearbeitet durch User
von Thomas B. (thombde)


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Sorry, ich bin´s noch mal.

https://www.mag-inc.com/Media/Magnetics/Datasheets/C055250A2.pdf

Du willst mit dem kleinen 40mm Ringkern 2KW übertragen, bei 30kHz 
Schaltfrequenz?
Oder meinst Du nur das Kernmaterial?

von Ge E. (re_n)


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Thomas B. schrieb:
> Sorry, ich bin´s noch mal.
>
> https://www.mag-inc.com/Media/Magnetics/Datasheets/C055250A2.pdf
>
> Du willst mit dem kleinen 40mm Ringkern 2KW übertragen, bei 30kHz
> Schaltfrequenz?
> Oder meinst Du nur das Kernmaterial?

Sehr viel größer sollte er nicht werden.. Dafür reicht der Platz leider 
nicht..

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Ge E. schrieb:
> Sehr viel größer sollte er nicht werden..
Dann wirst du mit der Frequenz sehr deutlich nach oben müssen.

von Ge E. (re_n)


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Groben Schätzungen nach in welchen Bereich? 100kHz?

Mit der Frequenz kann ich ja noch experimentieren.. abger welcher Kern 
Würde am ehesten passen? Einer mit hohem AL Wert und geringer 
Windungszahl oder lieber mit niedrigem AL Wert und hoher Windungszahl 
(max 20)?

von Homo Habilis (Gast)


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1. Wirklich pulsierende 320V, also nur gleichgerichtet, und völlig 
ungesiebt?
Dann ist das kein Step-Down. Ein Step-Down ist ein 
Gleichspannungswandler. Ohne Zwischenkreis - eieiei. Hat mehrere Folgen.

2. Was soll damit versorgt werden, bei welcher Spannung, und welchem 
Strom?

3. Geh mal näher auf den Platz ein.

Wenn Du das mal beantwortest, sehen wir weiter. Weder gibt es nur die 
Halbbrücken-Topologie (ungesiebt versorgt), noch gibt es nur Ringkerne.

Gerade sind ganz besonders "schwere" Kerne mit Luftspalt recht billig zu 
haben. Sollte auch bei 30kHz kein Ding sein.

Und ich glaube im Moment noch, Du brauchst evtl. eine Single-Stage 
PFC+DC-DC- Topologie. Überzeug mich vom Gegenteil.

von Ge E. (re_n)


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Homo Habilis schrieb:
> 1. Wirklich pulsierende 320V, also nur gleichgerichtet, und völlig
> ungesiebt?
> Dann ist das kein Step-Down. Ein Step-Down ist ein
> Gleichspannungswandler. Ohne Zwischenkreis - eieiei. Hat mehrere Folgen.
>
> 2. Was soll damit versorgt werden, bei welcher Spannung, und welchem
> Strom?
>
> 3. Geh mal näher auf den Platz ein.
>
> Wenn Du das mal beantwortest, sehen wir weiter. Weder gibt es nur die
> Halbbrücken-Topologie (ungesiebt versorgt), noch gibt es nur Ringkerne.
>
> Gerade sind ganz besonders "schwere" Kerne mit Luftspalt recht billig zu
> haben. Sollte auch bei 30kHz kein Ding sein.
>
> Und ich glaube im Moment noch, Du brauchst evtl. eine Single-Stage
> PFC+DC-DC- Topologie. Überzeug mich vom Gegenteil.

1. Ist leicht gesiebt für die Halbbrücke damit sie sauber schalten kann 
und das tut sie auch..

2. Versorgt wird damit eine Voll Brücke die Wiederum auf einen HF Trafo 
geht..

3. Platz ist würde ich sagen auf der Platine 5*4 cm und nach oben hin ca 
8cm

von hinz (Gast)


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Ge E. schrieb:
> Der Kern sollte sich möglichst wenig erhitzen.

Luftspule

von Homo Habilis (Gast)


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Ge E. schrieb:
> 2. Versorgt wird damit eine Voll Brücke die Wiederum auf einen HF Trafo
> geht..

Mich hätte die gesamte Schaltung interessiert (# gehabt) ... mit allen 
kaskadierten Stufen und deren wichtige Details, Art der Ansteuerung(en), 
und vor allem - einschließlich der versorgten Last. ^^

(#) Du scheinst aber schon ein praktisch fertiges Konzept zu haben, und 
da Du auch mit nicht mehr als dem Platz rausrückst... what shall´s.

Ge E. schrieb:
> ... auf der Platine 5*4 cm und nach oben hin ca 8cm

Das ist schon sehr wenig. Wenn wirklich nur noch ein Rechteck von 5cm x 
4cm frei ist, könnte man entweder mit E-Kernen nach oben bauen 
(aufeinander), oder aber zwei E47/20/16 seitlich stacken, oder beides.

Vier Kernhälften E47 aufeinander hätten Deine 8cm. Weiß aber grade 
nicht, mit welchen Luftspaltmaßen es die gibt - wenn die keinen im 
Mittelscgenkel haben, wird´s noch höher, zumindest mit denen.

Man könnte auch Potcores benutzen, die von EPCOS/TDK haben alle ein 
5,5mm Loch - zum 2 oder 3 übereinander schrauben.

Oder sonstwas... schon ne Anforderung, die 4 x 5cm. Obwohl das 
vielleicht ja nur der Worst Case ist - und vielleicht da und dort etwas 
mehr Platz wäre.

Ob nun auf der Grundfläche, da nicht überall bis an die genaue Kante 
Teile sitzen, oder ab einer gewissen Höhe.

Daß also nicht ein 4 x 5cm Rechteck mit "Mauern" drum rum und einer 
"Decke" bei 8cm da ist, sondern doch_mehr Platz - das zu wissen, genau 
zu sehen, würde die Lösung eventuell schon stark erleichtern...

...denn wenn schon an der Topologie und dem Layout (wahrscheinlich) 
nicht einmal bei Vorbringen eines besseren Vorschlags, also "sowas von 
gar nicht", gerüttelt werden soll - und die Verschwiegenheit läßt ja 
ein wenig darauf schließen - ist es schon mehr als schwer, "von weitem" 
dazu gute Tipps zu geben.

hinz schrieb:
>> Der Kern sollte sich möglichst wenig erhitzen.
>
> Luftspule

Klaro - ein 35er Plastik-Rohr mit knapp 8cm mit Platten an den Enden 
austatten, und dann mit 4 Schichten 1,6mm CuL bewickeln - schon hat man 
auch so um die 400 - 500µH. Und sättigen tut da nix.

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