Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Sinusgenerator mit hohem Wirkungsgrad


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von Suchender (Gast)


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Hallo, ich steh gerade auf dem Schlauch, vermutlich fehlt mir der 
richtige Suchbegriff.

Ein Sinussignal (120 kHz, ca. 5 Vss, ca. 2 VA) soll mit hohem 
Wirkungsgrad erzeugt werden. Die Last ist induktiv, Wicklungen etc. 
wären noch anpassbar. Klirrfaktor, Aplituden- und Frequenzstabilität 
sind nicht so wichtig.

Zunächst dachte ich an einen Wien-Oszillator mit nachgeschaltetem 
Class-D Verstärker, aber hier reicht der Frequenzbereich nicht aus.

Hat jemand eine gescheite Idee?

von Falk B. (falk)


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@Suchender (Gast)

>Ein Sinussignal (120 kHz, ca. 5 Vss, ca. 2 VA) soll mit hohem
>Wirkungsgrad erzeugt werden.

Warum hoher Wirkluchsgrad? Ist das Ding batteriebetrieben oder hat es 
riesige Kühlungsprobleme?

> Die Last ist induktiv, Wicklungen etc.

Hmm.

>wären noch anpassbar. Klirrfaktor, Aplituden- und Frequenzstabilität
>sind nicht so wichtig.

>Zunächst dachte ich an einen Wien-Oszillator mit nachgeschaltetem
>Class-D Verstärker, aber hier reicht der Frequenzbereich nicht aus.

Welcher Frequenzbereich? Du meinst die Grenzfrequenz des Klasse-D 
Verstärkers, der bei 120 kHz Sinus wahrscheinlich mit eher 200-300kHz 
getaktet werden muss? Das können einige, erst recht bei den kleinen 
Leistungen. Und da du nur eine Frequenz brauchst, kannst du einen 
LC-Schwingkreis als Ausgangsfilter nehmen. Oder gleich einen [[Royer 
Converter]], der liefert von Haus aus einen Sinus. Oder einen einfach 
Phasenschieberoszillator + lineare Endstufe.

von Andrew T. (marsufant)


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Suchender schrieb:
> Ein Sinussignal (120 kHz, ca. 5 Vss, ca. 2 VA) soll mit hohem
> Wirkungsgrad erzeugt werden. Die Last ist induktiv, Wicklungen etc.

Dann wäre ein erster Ansatz, das System auf Resonanz abzustimmen, zumal 
es wie Du sagst  noch anpaßbar ist.

von Suchender (Gast)


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Für die ganze Schaltung stehen nur 3 W zur Verfügung. Endtufen AB oder B 
fallen damit aus, schon ausprobiert. Die grundsätzliche Funktion ist 
gegeben. Sinus muss sein, da noch Datensignale aufmoduliert werden. 
Klappt soweit alles, aber nicht mit 3 W.

Ich habe Class D-Verstärker IC bei TI gefunden, die mit 400 kHz getaktet 
werden. Aber das kommt mir für 120 kHz ein bisschen knapp vor.

Mit einem LC_Filter am Ausgang? Vielleicht?

Mit der Abstimmung auf Resonanz wird das schwierig, da mit der 
Induktivität eine weitere Induktivität drahtlos angeregt wird, und da 
werkelt ein Schaltregler.

Ich hatte gehofft, dass es außerhalb der Jubelelektronik sowas wie 
Class-D-Verstärker gibt, die möglicherweise anders bezeichnet werden.

von Der Zahn der Zeit (Gast)


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Andrew T. schrieb:
> Dann wäre ein erster Ansatz, das System auf Resonanz abzustimmen, zumal
> es wie Du sagst  noch anpaßbar ist.

Dann kann man mit einer sehr simplen Oszillator-Schaltung sehr hohe 
Wirkungsgrade erreichen. CCFL-Wandler arbeiten so, die machen Sinus, und 
da kannst du dich orientieren.

von Falk B. (falk)


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@ Der Zahn der Zeit (Gast)

>Dann kann man mit einer sehr simplen Oszillator-Schaltung sehr hohe
>Wirkungsgrade erreichen. CCFL-Wandler arbeiten so, die machen Sinus, und
>da kannst du dich orientieren.

Das sind zu 99% Royer Converter.

von Der Zahn der Zeit (Gast)


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Suchender schrieb:
> Mit der Abstimmung auf Resonanz wird das schwierig, da mit der
> Induktivität eine weitere Induktivität drahtlos angeregt wird, und da
> werkelt ein Schaltregler.

Wenn die Frequenz nicht konstant sein muss, stellt sich die 
Oszillatorschaltung automatisch auf andere Verhältnisse ein.

von Suchender (Gast)


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Den Royer Konverter schau ich mir genauer an, vielleicht krieg ich die 
gewünschte Frequenz hin.

von Suchender (Gast)


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Der Royer scheint für mich nicht zu taugen, der eingekoppelte Strom ist 
weit weg von sinusförmig. Schade.

von resonator (Gast)


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Suchender schrieb:
> Ein Sinussignal (120 kHz, ca. 5 Vss, ca. 2 VA) soll mit hohem
> Wirkungsgrad erzeugt werden.

Suchender schrieb:
> Sinus muss sein, da noch Datensignale aufmoduliert werden.
> Klappt soweit alles, aber nicht mit 3 W.

Ja, die Anforderungen werden immer höher und kryptischer. Typischer 
langeweile langeswochenende Quatsch. Hast gute Chancen hier noch 100 
weitere sinnlose Antworten zu bekommen.

Welche Art der Modulation soll es denn überhaupt sein? Jetzt sag nicht 
FM...

Suchender schrieb:
> Zunächst dachte ich an einen Wien-Oszillator mit nachgeschaltetem
> Class-D Verstärker, aber hier reicht der Frequenzbereich nicht aus.

Wenn da Daten drauf sollen und der Sinus dabei wichtig ist, dann wird 
D-Amp sicher nicht Mittel der Wahl sein. Bleibt also nur linear und 
resonanz zwecks energieoptimierung. aber das wurde ja schon alles 
gesagt.

von W.A. (Gast)


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Falk B. schrieb:
> Du meinst die Grenzfrequenz des Klasse-D
> Verstärkers, der bei 120 kHz Sinus wahrscheinlich mit eher 200-300kHz
> getaktet werden muss?

Mit einem 200-300kHz getakteten Signal ein (saubere) Frequenz von 120kHz 
zu generieren, dürfte schon wegen des Abtasttheorems problematisch 
werden

von Suchender (Gast)


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FM  - der war gut.

Keine Bange, ich krieg das zum Laufen.

von Dergute W. (derguteweka)


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W.A. schrieb:
> Mit einem 200-300kHz getakteten Signal ein (saubere) Frequenz von 120kHz
> zu generieren, dürfte schon wegen des Abtasttheorems problematisch
> werden

Wieso? Ein Sinus mit 120kHz hat doch eine Bandbreite von deutlich << 
200-300kHz.

Gruss
WK

: Bearbeitet durch User
von Mark S. (voltwide)


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Mit einem LLC-Wandler, betrieben auf der Serienresonanzfrequenz des 
Ausgangsfilters, lassen sich halbwegs sinusförmige Ströme bei recht 
guten Wirkungsgrad erzeugen.

von W.S. (Gast)


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Suchender schrieb:
> Der Royer scheint für mich nicht zu taugen, der eingekoppelte Strom ist
> weit weg von sinusförmig. Schade.

Dann hast du was falsch gemacht. Ein Royer ist ein auf Resonanz 
betriebener Wandler. Der erzeugt von sich aus einen Sinus. Die Spannung 
über der Emitterdrossel sieht aber wirklich wie ein gleichgerichteter 
Sinua aus - welch Wunder!

W.S.

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