Hallo zusammen, ich würde gern den Wirkungsgrad eines Übertragers für ein DC/DC Wandler bestimmen, bin mir aber noch nicht sicher wie ich das anstelle. Die Verluste setzen sich ja zum größten Teil aus den Kupferverlusten und den Eisenverlusten zusammen. Kann das Messtechnisch ermittelt werden? Also die Kupferverluste sind ja eigentlich nur der Widerstand der der Primär und Sekundärwicklung. Aber wie bekomme ich den die Eisenverluste heraus?
Falk B. schrieb: > Hysteresekurve ausmessen. Mal einen Leerlauf- und Kurzschlussversuch machen. Leerlaufversuch liefert die Eisenverluste, Kurzschlussversuch die Kupferverluste.
Messe die Temperaturerhöhung im Betrieb und lass durch einen identischen Übertrager bei gleichen Einbaubedingungen einen so großen Gleichstrom fließen, bis er die gleiche Temperaturerhöhung zeigt. Damit kannst Du die Verlustleistung des Überträgers und somit auch den Wirkungsgrad bestimmen.
Beim DC/DC Wandler hast du auch beträchtliche Verluste in der Diode. Der Wirkungsgrad ist je nach Laststrom und Eingangsspannung sehr unterschiedlich.
Hallo, die Verluste der Schaltung interessieren mich erstmal nicht, ich brauch nur die Verluste des Übertragers. @Falk mit der Hysteresekurve kann ich dann also noch die Ummagenetisierungsverluste bestimmen? @Ingo bei welcher Frequenz sollte ich das machen? Ich kenne das noch von den 50Hz Trafos. Das wird dann einfach in der bestehenden Schaltung gemacht? @j.v. Wenn ich das tue habe ich doch nur in der Primärseite einen Strom fließen, da nur DC. Mir ist das nicht ganz klar was es bringen soll.
Uwe schrieb: > Mir ist das nicht ganz klar was es bringen soll. P = U x I, beide Größen (U und I) kannst Du mit einem Multimeter recht genau bestimmen und damit die Leistung berechnen. Beide Übertrager werden bei gleicher Verlustleistung (egal wie sie erzeugt wurde) gleich warm. Damit hast Du die reine Verlustleistung des Übertragers im Wandlerbetrieb ohne irgendwelche Verlustleistungen weiterer Bauteile bestimmt.
Hierbei bleibt zu berücksichtigen, dass im Betriebsfall der Trafo auch von benachbarten Teilen mit geheizt werden kann - was bei der anschließenden Gleichstrommessung eben nicht der Fall ist. Ansonsten ist die Verlustbestimmung in einem Schaltwandler-Trafo eine recht komplizierte Angelegenheit: Kernverluste bestimmt man, bei gegebenem Kern und gegebener Taktfrequenz, über die magnetische Flußänderung. Letztere ergibt sich aus Wickeldaten, Stromstärke und Kernquerschnitt. Kupferverluste nehmen aufgrund von Stromverdrängung zu mit wachsender Frequenz, hier ist vor allen Dingen der proximity-Effekt zu betrachten. Es soll Menschen geben, die so etwas über finite Elemente Analyse bestimmen können. Zu diesen Auserwählten gehöre ich nicht...
>>Also die Kupferverluste sind ja eigentlich nur der Widerstand der >>der Primär und Sekundärwicklung Mitunter kommen noch Wirbelstromverluste hinzu, wenn das Magnetfeld (z.B. vom Luftspalt) den Wickelraum durchsetzt. Bei einem Flyback Konverter führt dann z.B. eine "hohe" Streuung des "Trafos" zu zusätzlichen Verlusten im Schalttransistor oder dem Snubber-Netzwerk. Je besser der TRafo (geringe Streuung) desto besser beim Flyback.
Beitrag #5177362 wurde vom Autor gelöscht.
Grundsätzlich schöner Ansatz, j.v. Eine Frage meinerseits: j.v. schrieb: > P = U x I, beide Größen (U und I) kannst Du mit einem Multimeter recht > genau bestimmen und damit die Leistung berechnen. Ein Übertrager kann kein DC, da er irgendwann sättigt aufgrund der Volt-Second Balance. Und überhaupt, würden mit dem DC Ansatz lediglich die DC Kupferverluste für eine Temperaturerhöhung sorgen. Der ohmsche Widerstand bei 0Hz ist in der Regel gering im Vergleich zum AC Widerstand. Mir stellt sich entsprechend die Frage, wie viel Strom im Endeffekt benötigt wird, um eine vernünftige Temperaturerhöhung zu erreichen, so dass die Messtoleranzen wenig Einfluss haben. Magst du ein wenig näher erläutern, wie genau der DC Ansatz bei einem Übertrager funktionieren kann? Gruß,
voltwide schrieb: > die so etwas über finite Elemente Analyse > bestimmen können. Zu diesen Auserwählten gehöre ich nicht... Dowell's Equation bringt meist hinreichend Informationen bezüglich des AC Widerstandes in magnetischen Bauteilen. Erst bei Litze und Hotspots aufgrund von Airgaps wird es kompliziert, und FEA hilft weiter. Ansonsten braucht man sowas nicht unbedingt. Gruß,
Zum DC Betrieb des Uebertragers. Eines identischen Uebertragers. Der Trick dabei ist mit einem linearen Powersupply die DC Stroeme gemess den AC Effektivwerten fliessen zu lassen und die Erwaermung zu vergleichen. Ja, damit misst man ausschliesslich die ohmschen Verluste.
> Wirkungsgrad von Übertragern
Eisen- und Kupferverluste.
Ein Klassiker. ;-)
Uwe schrieb: > Kann das Messtechnisch ermittelt werden? Ach du meine Güte, denkt ihr kompliziert. Ja, man kann es messen. Einfach an der real existierenden Schaltung im Betrieb nachmessen, was vorne reingeht, und was hinten rauskommt. Aus der Differenz den Wirkungsgrad berechnen, das war doch die Frage.
der schreckliche Sven schrieb: > Ach du meine Güte, denkt ihr kompliziert. > Ja, man kann es messen. > Einfach an der real existierenden Schaltung im Betrieb nachmessen, was > vorne reingeht, und was hinten rauskommt. Aus der Differenz den > Wirkungsgrad berechnen, das war doch die Frage. Na, dann schreib mal auf, wie man das im laufenden Betrieb misst.
"Einfach an der real existierenden Schaltung im Betrieb nachmessen...." Gute Trafos haben Wirkungsgrade über 95%. Jetzt betreiben wir den Trafo mal mit 500kHz (ist jetzt nicht abartig hoch). Die Strom/Spannungsformen sind dreieck- bzw. rechteckförmig. Um diese genau zu messen brauchen wir bestimmt ne Bandbreite von 5MHz. Bei dieser müssen wir Spannungen und Ströme jeweils primär und sekundärseitig messen, inkl der Zeitbeziehung (Phase) zwischen ihnen. Wenn wir pro Größe 1% Genauigkeit erreichen, machen wir, da es 4 Größen sind, schon 4% Fehler. Ok, wir erhöhen die Genauigkeit auf 0.1%, ist ja so "einfach"...... Und der (numerische-) Mathematiker hat noch gewarnt: Vorsicht bei der Differenz großer Größen (Eingangs-Ausgangsleistung=Verluste)
Kein Problem: Bei einem DC-DC Wandler kann man Eingangs - und Ausgangsleistung ganz simpel mit dem Multimeter bestimmen. Die Leistungshalbleiter sitzen auf Kühlkörpern mit bekanntem Wärmewiderstand. Mittels Temperaturmessung lässt sich deren Verlustleistung bestimmen. Der Rest bleibt im Übertrager. Wer es genau nimmt, berücksichtigt noch Snubber-Widerstand und Leiterbahnen. Und wem die Rechnerei zu viel wird, freut sich, wenn er sich an seinem Wandler nicht die Finger verbrennt
Zu "ist einfach" und "kein Problem" Spätestens wenn man Wirkungsgrade über 1 misst wird man entweder etwas kritischer der eigenen Messung gegenüber oder man wandert ins "Over Unity" Lager ab.....
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