Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Flyback converter dimensionierung


von Brook S. (brook_s)


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Hallo,

Ich will eine Schaltung bauen wo:
Eingang geeignet für 600VDC oder 450VDC (einstellbar auch dazwischen)
Ausgang Einstellbar für 24VDC oder 12VDC ( Konzepte für weniger und mehr 
output auch erwünscht)
Funktion dieser Schaltung ist es eine Reihe von LEDs ab 60V zu betreiben 
zwischen 0,4A bis max 1A + feedback wenn 60V erreicht wurde.
Galvanische Trennung zwischen hochvolt und Niederspannungsseite ( 
Flyback? sonst gerne andere Konzepte).

Brauche Ideen worauf ich achten soll und wie ich am besten vorgehen 
soll.

Danke.

: Verschoben durch User
von hinz (Gast)


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Brook S. schrieb:
> Ausgang Einstellbar für 24VDC oder 12VDC

> Funktion dieser Schaltung ist es eine Reihe von LEDs ab 60V zu betreiben

Passt irgendwie nicht.

von der schreckliche Sven (Gast)


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Bei 600 Volt Betriebsspannung ist ein Sperrwandler (Flyback) 
wahrscheinlich nicht mehr empfehlenswert. Die Sperrspannung am 
Transistor wird bei ca. 800 Volt liegen, Spannungsspitze beim Schalten 
noch nicht berücksichtigt. Bei möglichst kurzer Schaltzeit. Das wird ein 
prima Breitband-Störsender. Ein Halbbrückenwandler ist da einfacher in 
der Handhabung.

von Brook S. (brook_s)


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sorry hab mich nicht richtig ausgedruckt. Eingang liegt zwischen 0-600V 
und ab 60V ist die Definition Hochvolt und ab da soll es einen Feedback 
geben dass diese Spannung erreicht ist. die LEDs sollen nicht zwischen 0 
und 60V zum leuchten kommen nur ab 60V. hoffe das es jetzt 
verständlicher ist.

von Falk B. (falk)


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@Brook Skull (brook_s)

>sorry hab mich nicht richtig ausgedruckt. Eingang liegt zwischen 0-600V
>und ab 60V ist die Definition Hochvolt und ab da soll es einen Feedback
>geben dass diese Spannung erreicht ist. die LEDs sollen nicht zwischen 0
>und 60V zum leuchten kommen nur ab 60V. hoffe das es jetzt
>verständlicher ist.

Ein Weitbereichswandler von 60-600V ist eine sportliche Herausforderung, 
auch im Zeitalter der 1kV++ IGBTs.

https://www.mikrocontroller.net/articles/Transformatoren_und_Spulen#Energiespeicherung_in_Magnetkernen

http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/smps.html

: Bearbeitet durch User
von Brook S. (brook_s)


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> Bei möglichst kurzer Schaltzeit. Das wird ein prima Breitband-Störsender.
auch wenn ich das ein und ausschalten nicht so oft durchgeführt wird 
oder meinst du das einschalten selbst von 0 bis 600V ?

>Ein Halbbrückenwandler ist da einfacher in der Handhabung.

kannst du mir hier für einige Referenzen dazu geben.

von hinz (Gast)


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Falk B. schrieb:
> Ein Weitbereichswandler von 60-600V ist eine sportliche Herausforderung,

Also ideales Anfängerprojekt. ;-)

von Brook S. (brook_s)


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> 60-600V ist eine sportliche Herausforderung,

ist eine Zener Diode mit eine Schwell Spannung von 60V keine option ?

von der schreckliche Sven (Gast)


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Brook S. schrieb:
> auch wenn ich das ein und ausschalten nicht so oft durchgeführt wird
> oder meinst du das einschalten selbst von 0 bis 600V ?

Nein, ich meinte, wenn der Transistor abschaltet. Z.B. 50000 mal in der 
Sekunde.

Brook S. schrieb:
> kannst du mir hier für einige Referenzen dazu geben.

Nicht für das was Du vorhast.
Eingangsspannung 0-600 Volt, wozu denn das?

von Falk B. (falk)


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@Brook Skull (brook_s)

>> 60-600V ist eine sportliche Herausforderung,

>ist eine Zener Diode mit eine Schwell Spannung von 60V keine option ?

Träumer ;-)

Sich dir ein passendes Netzteil im Netz, das ist für dich im Moment 
schon eine große Herausforderung. Dann klemm dort eine passende KSQ mit 
12 oder 24V dahinter. ABer so ein Netzteil ist nicht billig.

Warum eigentlich 600V? Solarpanels?

von Brook S. (brook_s)


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> Warum eigentlich 600V? Solarpanels?

ist halt eine Auto Batterie. es gibt einen DC/DC wandler auch aber 
dieser Funktion darf nichts anders machen als was ich vorhin erwähnt 
habe. soll ein Sicherheitselement sein.

von Brook S. (brook_s)


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> Eingangsspannung 0-600 Volt, wozu denn das?

Auto Batterie. die Schaltung ist wie ein Hochvolt Indikator.

von hinz (Gast)


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Brook S. schrieb:
> soll ein Sicherheitselement sein.

Dann solltest du die Finger davon lassen.

von Brook S. (brook_s)


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Ist ein Projekt an der Uni wird auch betreut. also Vorbereitung wollte 
ich einige Ideen sammeln und im Detail das bearbeiten. wenn du was 
konkretes hast worauf ich achten soll wird es mir besser helfen.

von hinz (Gast)


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Brook S. schrieb:
> Ist ein Projekt an der Uni

Uni Phantasien?

von der schreckliche Sven (Gast)


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Brook S. schrieb:
> Ich will eine Schaltung bauen wo:
> Eingang geeignet für 600VDC oder 450VDC (einstellbar auch dazwischen)
> Ausgang Einstellbar für 24VDC oder 12VDC

Brook S. schrieb:
> sorry hab mich nicht richtig ausgedruckt. Eingang liegt zwischen 0-600V

Brook S. schrieb:
> ist halt eine Auto Batterie.

Brook S. schrieb:
> Ist ein Projekt an der Uni wird auch betreut.

Na dann.
Ich hab bloß Hauptschule.
Verdammt, bin ICH froh!

von THOR (Gast)


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Ich würde dir nen Gegentaktflusswandler mit Kondensatorbrücke 
vorschlagen. Keine Probleme mit Gleichspannung im Trafo, keine großen 
Peaks primärseitig.
Dafür 2 Leistungsschalter.

Sekundär Mittelanzapfung und 2-Dioden Gleichrichtung (Mittelanzapfung 
ist Masse).

von THOR (Gast)


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www.st.com/resource/en/application_note/cd00003910.pdf

Figure 12 falls das Google Fu nicht ausreicht.

von Gustl B. (-gb-)


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Wo kommen die 0 ... 600V her? Aus einer Autobatterie sicher nicht. Was 
soll das Ganze? 24VDC sind zwei Autobatterien, 12VDC ist eine 
Autobatterie.

Hoffentlich sind wir nicht an der gleichen Uni.

: Bearbeitet durch User
von Axel S. (a-za-z0-9)


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Gustl B. schrieb:
> Wo kommen die 0 ... 600V her? Aus einer Autobatterie sicher nicht. Was
> soll das Ganze? 24VDC sind zwei Autobatterien, 12VDC ist eine
> Autobatterie.

Reine Elektroautos haben deutlich höhere Batteriespannung, schon um die 
Verluste durch Leitungswiderstände gering zu halten. Aber natürlich 
schwankt die Batteriespannung nicht zwischen 0 und 600V. Bei 600V 
Nennspannung geht es vielleicht auf 400V runter.

Und natürlich ist ein Spannungswandler von 400..600V auf 24V eine ganz 
andere Hausnummer als einer von 60..600V auf 24V. Bis auf die etwas 
höhere Spannungslage und den Vorteil, schon DC zu haben, ganz ähnlich 
wie ein Schaltnetzteil 230V~ auf 24V.

Der TE müßte sich halt einfach mal ein bißchen bilden. Ein Buch lesen 
oder so. z.B. http://joretronik.de/Web_NT_Buch/Vorwort/Vorwort.html

von Brook S. (brook_s)


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> Wo kommen die 0 ... 600V her? Aus einer Autobatterie sicher nicht. Was

Elektroauto

von sp (Gast)


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Ein Wandler hoher Leistung, der von 60-600VDC (1:10 Verhältnis) 
funktionieren sollte, wäre schon heftig. Stell Dir doch einfach mal vor, 
daß/wie der Strom für niedrigere Eingangsspannung im selben Maße 
ansteigen müßte, um die selbe Leistung wie bei 600V durchzuschaufeln. 
Das scheint Dir nicht bewußt zu sein.

Zum Glück hat Axel völlig recht, die Spannung wird niemals in einem so 
großen Bereich schwanken (dürfen). Recherchier doch erst mal die genauen 
Fakten, welcher Energiespeicher da nun wirklich verwendet wird/werden 
soll, und in welchem Spannungsbereich sich das genau bewegt.

Du sollst also aus der HVDC-Versorgung von maximal etwa 600VDC - eines 
E-Autos - 12V und 24V gewinnen? Vorgaben bezüglich Effizienz, verwendete 
Teile/Material oder sonstiges?

Ihr werdet doch Rahmenbedingungen haben.

von Gustl B. (-gb-)


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Elektroauto

von Pat (Gast)


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von der schreckliche Sven (Gast)


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sp schrieb:
> Ein Wandler hoher Leistung, der von 60-600VDC (1:10 Verhältnis)
> funktionieren sollte, wäre schon heftig.

Eigentlich nicht. Jede PFC-Schaltung kann sowas. Hier wäre nur die 
Spannung höher als gewöhnlich.

Aber Brook Skull sollte endlich damit herausrücken, worum es eigentlich 
geht.

von sp (Gast)


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der schreckliche Sven schrieb:
>> Ein Wandler hoher Leistung, der von 60-600VDC (1:10 Verhältnis)
>> funktionieren sollte, wäre schon heftig.
>
> Eigentlich nicht. Jede PFC-Schaltung kann sowas. Hier wäre nur die
> Spannung höher als gewöhnlich.

Eine echte Weitbereichs-PFC, die auch noch mit 85VAC (bei P_out(max.)) 
zurechtkommt, könnte das locker. Höher als gewöhnlich wäre die Spannung 
dann aber nicht. Verglichen mit der mittleren Spannung von 85V wäre sie 
eindeutig niedriger.

Bei einer wie o. g. PFC wäre die Kühlung ganz ähnlich auszulegen, die 
Transistoren aber müßten sogar noch größere Spitzenströme aushalten 
(böse Nulldurchgänge).

Aber: Kennst Du die "Faustformel", ab welchem ÜV man für gewöhnlich (aus 
eben jenen Effizienzgründen) spätestens zum Wandler mit ÜT greift? Das 
war eben jenes 1:10.

Solche im Zeitalter vor SJ-FET, GaN und SiC(-J)-FET in Gebrauch 
gekommene Fausformeln sind durch Bauteil-Überdimensionierung (im 
Gegensatz zum Durchschnitt b. Kaufgeräten) leicht etwas zu erweitern, 
das ist korrekt.

Die von Dir o. g. Halbbrücke ist halt die traditionelle Wahl. Wäre mit 
relativ zum Boost stark minimierten Bauteil-Einsatz realisierbar, 
trotzdem sehr effizient. Und das notfalls sogar mit Uralt-FETs, was ich 
für den reinen Boost ausschlösse.

Also, @TO, komm auf den Punkt: Industrielles Konzept, oder etwas 
Überdimensionierung? Wie groß soll denn überhaupt alles werden? 
Vielleicht kommt anderes als die kleinstmögliche Lösung ja gar nicht in 
Frage. Und was ist sonst noch Sache?

von Stefan S. (chiefeinherjar)


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der schreckliche Sven schrieb:
> Aber Brook Skull sollte endlich damit herausrücken, worum es eigentlich
> geht

Du kennst doch seine lakonische Antwort: "Elektroauto." wahlweise 
"Autobatterie."

Mehr werden wir wohl nie erfahren...

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