Hallo!
Ich muss aus +24V DC eine Wechselpannung von ca. 48...96Vpp/1mA
erzeugen.
Realisieren möchte ich das mit einem Übertrager, der mit 5...10kHz/24V
getaktet wird. Die Ansteuerung erfolgt über einen BSS138 als
Low-Side-Switch.
Der Bereich für den Übertragungsfaktor ist klar, 1:2...1:4.
Aber was muss ich sonst noch beachten? Oder anders: Wie geht man bei der
Dimensionierung systematisch vor?
Gruß,
Klaus
P.S.:
Im Moment würde ich diesen hier verwenden:
http://www.farnell.com/datasheets/1870441.pdf
Spricht das was dagegen?
@ Klaus-Bärbel (Gast)
>Ich muss aus +24V DC eine Wechselpannung von ca. 48...96Vpp/1mA>erzeugen.
Welche Signalform? Sinus oder Rechteck? Welche Frequenz?
>Realisieren möchte ich das mit einem Übertrager, der mit 5...10kHz/24V>getaktet wird. Die Ansteuerung erfolgt über einen BSS138 als>Low-Side-Switch.
Naja, wenn gleich das möglich ist, so muss man da schon einiges
beachten. U.a., daß man bei diesem Ansatz eine Resetwicklung für den
Magnetisierungsstrom braucht. Was du hier beschreibstr ist ein
Eintaktflußwandler.
http://schmidt-walter-schaltnetzteile.de/smps/edw_smps.html>Der Bereich für den Übertragungsfaktor ist klar, 1:2...1:4.
Nicht zwangsweise.
>Aber was muss ich sonst noch beachten? Oder anders: Wie geht man bei der>Dimensionierung systematisch vor?
Dazu braucht man noch ein paar Infos. Siehe oben.
>http://www.farnell.com/datasheets/1870441.pdf>Spricht das was dagegen?
Einiges. Ohne ein gescheites Grundkonzept kann man keine Komponenten
auswählen. Dein gewählter Trafo ist KEIN normaler Trafo sondern einer
für Schaltnetzteile nach dem Speicherprinzip (Sperrwandler, Flyback
Konverter). Die sind anders dimensioniert als "normale" Trafos für
Signalübertragung und Flußwandler.
Bei Sinus würde ich einen Royer Converter empfehlen.
Hallo Falk,
>>Ich muss aus +24V DC eine Wechselpannung von ca. 48...96Vpp/1mA>>erzeugen.>> Welche Signalform? Sinus oder Rechteck? Welche Frequenz?
Rechteck, und 5...10kHz. Energie soll keine übertragen werden, d.h.es
wird auch kein nenenswerter Sekundärstrom fließen.
>>Realisieren möchte ich das mit einem Übertrager, der mit 5...10kHz/24V>>getaktet wird. Die Ansteuerung erfolgt über einen BSS138 als>>Low-Side-Switch.> Naja, wenn gleich das möglich ist, so muss man da schon einiges> beachten. U.a., daß man bei diesem Ansatz eine Resetwicklung für den> Magnetisierungsstrom braucht.
Was ist eine Reset-Wicklung?
> Was du hier beschreibstr ist ein> Eintaktflußwandler.
Letztlich soll das ganze grob die Funktion eines Baluns bekommen. An die
Ausgangssignalform bestehen keine besonderen Anforderungen.
> http://schmidt-walter-schaltnetzteile.de/smps/edw_smps.html
Das ist genial! Danke!
>>Aber was muss ich sonst noch beachten? Oder anders: Wie geht man bei der>>Dimensionierung systematisch vor?>> Dazu braucht man noch ein paar Infos. Siehe oben.
Welche Infos benötigst du noch?
>>http://www.farnell.com/datasheets/1870441.pdf>>>Spricht das was dagegen?>> Einiges. Ohne ein gescheites Grundkonzept kann man keine Komponenten> auswählen. Dein gewählter Trafo ist KEIN normaler Trafo sondern einer> für Schaltnetzteile nach dem Speicherprinzip (Sperrwandler, Flyback> Konverter). Die sind anders dimensioniert als "normale" Trafos für> Signalübertragung und Flußwandler.
Bisher weiß ich über die Dinger nur, daß sie wohl für Rechtecksignale
optimiert sind.
Andere Frage: Ich heute schon bei Amazon nach passender Literatur zum
Thema Berechnung von Trafos/Übertragern gesucht. D.h., wo auf die
Methodik der Dimensionierung fü bestimmte Anwendungen eingegangen wird.
Wenn du oder ein anderer Mitleser da Tips habt, wäre ich dankbar.
Gruß,
Klaus
Klaus-Bärbel schrieb:> Spricht das was dagegen?
Für 0,1 Watt ist dieser Übertrager ein Monster.
Klaus-Bärbel schrieb:> Was ist eine Reset-Wicklung?
Entmagnetisierungswicklung.
Siehe Eintakt-Flusswandler.
Bau einen Transistormultivibrator und steuer damit zwei
Transistoren im Gegentakt an. Dann kannst du ohne Sättigung
befürchten zu müssen, einen Breitbandübertrager benutzen.
Primärseitig muß der Übertrager dann eine Wicklung mit
Mittelanzapfung haben.
der schreckliche Sven schrieb:> Für 0,1 Watt ist dieser Übertrager ein Monster.
seh ich eigentlich auch so - ich hab auch schon an einen
Audio-Übertrager gedacht, aber ich hab vor allem wegen der
rechteckförmigen Größen Bauchschmerzen - das ist Neuland für mich.
Gruß,
Klaus-Bärbel
Klaus-Bärbel schrieb:> Ich muss aus +24V DC eine Wechselpannung von ca. 48...96Vpp/1mA> erzeugen.> Aber was muss ich sonst noch beachten?
Wozu einen Übertrager ?
Wenn deine Beschreibung RICHTIG ist,
und du 24V= hast und 48Vpp Rechteck erzeugen willst, nimm eine
Vollbrücke (H-bridge) und fertig.
Ansonsten: Jeder Übertrager verträgt nur eine bestimmte Spannung eine
bestimmte Zeit, also angelegt Volt x Sekunde, dann muss wieder umgepolt
werden damit im Mittel 0V anliegen.
Du weisst sehr genau wie lange deine 24V anliegen, und 5000 Hz bedeutet
100us demagnetisieren und 100us magnetisieren, er muss also 2.4mVs
vertragen = 0.0024 Wb und man weiss daß man je nach Magnetmaterial in
den 100us nicht über 0.4 Tesla zusammenbekommen will.
Mit den geometrischen Formen der Kerne kann man also ausrechnen, ob er
passt und welche Induktivität sich ergibt, die bestimmt den
Leerlaufstrom, der rücktransformierte Ausgangsstrom kommt hinzu. Du
nimmst einen hochpermeablen Ferritkern von einfachem Material, z.B. N27
bis 25kHz reicht. Dann erzeugt der Strom in den Windungen eine Abwärme
und wenn der Kern die loswerden kann ohne zu heiss zu werden passtv es.
@ Klaus-Bärbel (Gast)
>Rechteck, und 5...10kHz. Energie soll keine übertragen werden, d.h.es>wird auch kein nenenswerter Sekundärstrom fließen.
OK. Du sagtest 1mA. Ist nicht viel, aber auch nicht Null.
>> beachten. U.a., daß man bei diesem Ansatz eine Resetwicklung für den>> Magnetisierungsstrom braucht.>Was ist eine Reset-Wicklung?
Das ist eine 3. Wicklung beim Eintakt-Flußwandler, welche die
Magnetisierungsenergie vom Kern schonend abbaut.
>Letztlich soll das ganze grob die Funktion eines Baluns bekommen. An die>Ausgangssignalform bestehen keine besonderen Anforderungen.
Dann mach das doch einfach. Nimm einen einfachen Leistungstreiber für
24V, L293 oder so. Mit dem taktest du deinen Trafo. Und weil so ein
Treiber mehr als einen Ausgang hat, kannst du den sogar direkt per
H-Brücke ansteuern. Allerdings lohnt sich das bei nahezu NUll Leistung
nicht so ganz. Ist halt einfach.
Oder man macht es mit einem 4000er Gatter, da kann man Oszillator +
Endstufen mit einem IC erschlagen. Bei 1mA sollte das passen.
Siehe Anhang. Als Trafo braucht man was mit 1:8 Übersetzungsverhältnis.
Bei 10kHz bietet sich ein Audioübertrager an, allerdings sind welche mit
8:1 nicht so leicht zu finden.
Wenn man geringe Blindleistung haben will, brauchst du einen Trafo, der
ca. 0,5H Primärinduktivität hat, das ist schon ne ganze Menge. Und
Sekundär muss er die 8-fache Windungszahl bzw. 32H haben. Das ist schon
enorm! Das wird auch relativ groß, so im Format doppelte
Zigarettenschachtel oder so.
Man könnte versuchen, einen normalen 50 Hz Trafo mit 230V/24V Wicklungen
umgedreht zu betreiben. Mit etwas Glück geht so so leidlich. Vermutlich
aber eher nicht, denn die Kernverluste bei 10kHz sind bei normalen
Eisenkernen enorm.
Vermutlich mußt du dir den Trafo selber berechnen und wickeln.
>Wenn du oder ein anderer Mitleser da Tips habt, wäre ich dankbar.https://www.mikrocontroller.net/articles/Transformatoren_und_Spulen
Falk B. schrieb:> Oder man macht es mit einem 4000er Gatter, da kann man Oszillator +> Endstufen mit einem IC erschlagen. Bei 1mA sollte das passen.
Yeah, der Schaltplan von Falk ist gut.
Falk B. schrieb:> Das wird auch relativ groß, so im Format doppelte> Zigarettenschachtel oder so.
Das ist leider Nonsens.
Für 0,1 Watt tuts ein winzigkleiner Übertrager.
RM4 / T38 z.B.
Primär um die 200 Windungen.
Sekundär entsprechend mehr.
Das ist technisch möglich, bitte nicht jammern.
Sind nur 10x10x10mm ungefähr.
@der schreckliche Sven (Gast)
>> Das wird auch relativ groß, so im Format doppelte>> Zigarettenschachtel oder so.>Das ist leider Nonsens.>Für 0,1 Watt tuts ein winzigkleiner Übertrager.>RM4 / T38 z.B.>Primär um die 200 Windungen.>Sekundär entsprechend mehr.>Das ist technisch möglich, bitte nicht jammern.>Sind nur 10x10x10mm ungefähr.
Soso. Das halte ich für ein Gerücht. Der schreckliche Sven ist leider
auch schrecklich ********* (zensiert). Lies mal was zum Thema
https://www.mikrocontroller.net/articles/Transformatoren_und_Spulen
und rechne die Anzahl an Windungen aus, die so ein Kern bei 12V
Eingangsspannung und 10kHz braucht. Und rechne dann mal den Blindstrom
aus . . . .
Die 0,5H hab ich nicht aus dem Hut gezaubert sondern berechnet.
L = U * t / I = 12V * 50us / 1mA = 0,6H
Jetzt versuch mal 0,6H mit einem RM4 Kern zu erreichen . . .
Falk B. schrieb:> L = U * t / I = 12V * 50us / 1mA = 0,6H
Wie kommst Du eigentlich auf die (blöde?) Idee, daß der Blindstrom nicht
mehr als 1mA betragen dürfte?
Die Ausgangsleistung soll ca. 0,1 Watt betragen (96V/1mA).
0,1 Watt/12 Volt macht 8,33mA.
Den Wirkungsgrad muß man auch noch berücksichtigen.
Da fallen ein paar mA Blindstrom nicht sehr ins Gewicht.
Der RM4 Kern aus T38 hat einen AL-Wert von 3700nH. Macht bei 200
Windungen immerhin 148mH.
Von Seiten des TO mit der Angabe von 5...10kHz bedeutet, dass es ihm
nichts ausmacht, wenn der Wandler leise mit dieser Frequenz pfeift. Bei
höheren Frequenzen hören es nur die Haustiere. Es gab einen Kollegen, da
sind Hund und Katze immer aus dem Haus marschiert, wenn er das Netzteil
vom Notebook am Netz hing.
Ein einfacher Sperrwandler würde die geringe Leistung sehr einfach
erzeugen können. Die Ausgangsspannung muß sicherlich nicht genau
geregelt sein.
Eine Standardschaltung mit zwei Transistoren, wäre durchaus ausreichend.
Nachdem ungefähr gilt, dass
t~L*I/U
ist, erfordert eine solche Schaltung ein hohes L, oder eine Regelung
sorgt für längere Ausphasen.
Dieter schrieb:> Ein einfacher Sperrwandler...
...kommt nicht in Frage:
Klaus-Bärbel schrieb:> Ich muss aus +24V DC eine Wechselpannung von ca. 48...96Vpp/1mA> erzeugen.
Klaus-Bärbel schrieb:> Rechteck, und 5...10kHz.Brauchst du das Rechteck oder willst du das?
Was wird denn mit oder aus dieser Rechteckspannung gemacht?
@ der schreckliche Sven (Gast)
>> L = U * t / I = 12V * 50us / 1mA = 0,6H>Wie kommst Du eigentlich auf die (blöde?) Idee, daß der Blindstrom nicht>mehr als 1mA betragen dürfte?
War einfach mal ein Ansatz. OK, 1mA ist vielleicht ein wenig arg klein.
10mA sind hier sicher noch OK, da reichen dann halt 60mH. Dann könnte es
mit RM4 doch passen. Hmmm.
Lothar M. schrieb:>> Rechteck, und 5...10kHz.> Brauchst du das Rechteck oder willst du das?> Was wird denn mit oder aus dieser Rechteckspannung gemacht?
Anfänglich wollte Klaus ja mit einem (!) "Lowside-Switch" (!)
einen Flyback-Trafo (!) für "120 – 377 V in; up to 500 V out" (!)
und I(peak) = 5A (! - alles aus dem Datenblatt) betreiben.
Daß man damit eher kein AC-Rechteck mit 1mA fertigbringt,
ist doch einem Teil der Leser / User (einschl. mir) klar.
Was sind nun wirklich die Anforderungen?
Also bitte, Klaus: Beantworte doch Lothars Fragen.
Bis dahin ist alles sinnlos, ganz egal, ob ein RM5 reichte.
(Ich bin ja der Meinung, man müßte weder die allerkleinste,
noch die allergrößte Möglichkeit anstreben. Also weder den
größten lieferbaren Kern, noch die dünnsten lieferb. Drähte.
Denn es würde wohl bequem auch z.B. ein RM14 gehen, ein ETD29,
oder ein ähnlich großer P - hauptsache einfach zu wickeln! :)
Hallo,
Lothar M. schrieb:> Klaus-Bärbel schrieb:>> Rechteck, und 5...10kHz.> Brauchst du das Rechteck oder willst du das?
Nö, das muss kein Rechteck sein, aber in nem digitalen Umfald kann ich
den einfach leichter erzeugen.
Gruß,
Harald
Falk B. schrieb:> Oder man macht es mit einem 4000er Gatter, da kann man Oszillator +> Endstufen mit einem IC erschlagen. Bei 1mA sollte das passen.>> Siehe Anhang. Als Trafo braucht man was mit 1:8 Übersetzungsverhältnis
Warum 1:8?
@ Klaus-Bärbel (Gast)
>> Siehe Anhang. Als Trafo braucht man was mit 1:8 Übersetzungsverhältnis>Warum 1:8?
OK, mein Fehler, ich hab das Vpp als Vp gelesen und gerechnet. Also 1:4.
Klaus-Bärbel schrieb:> Nö, das muss kein Rechteck sein, aber in nem digitalen> Umfald kann ich den einfach leichter erzeugen.
Ein unipolares Rechteck zumindest, ohne weitere Maßnahmen.
Du aber sprachst über (naturgemäß bipolare) Wechselspannung.
Klaus-Bärbel schrieb:> muss aus +24V DC eine Wechselpannung von ca. 48...96Vpp/1mA> erzeugen
Das ist doch merkwürdig.
Sag doch, was Du vor hast, dann kann man endlich sicher beraten.
(Anstatt - was bisher geschah - einfach nur zu raten.)
Es gibt zuallererst mal Beschränkungen, was überhaupt geht.
Und dazu kommen Vernunftgründe, wie man etwas am besten macht.
Ist denn die Anwendung / der Zweck des Ganzen... ein Geheimnis?
wasdennnun? schrieb:> Sag doch, was Du vor hast, dann kann man endlich sicher beraten.> (Anstatt - was bisher geschah - einfach nur zu raten.)
Ach, ja, das soll die Ionisationssonde eines Flammendetektors speisen.
Und, nein, zukaufen ist keine Oprtion, da das ganze etwas speziell ist.
Mehr kann ich leider nicht verraten.
Gruß,
Klaus-Bärbel
wasdennnun? schrieb:> Oh, Mann. Da Du Dich nicht einmal zw. AC und pulsierender DC> entscheiden kannst - viel Glück.
Wo kann ich mich da bitte nicht entscheiden? Ich hab im Usprungsposting
ganz klar geschrieben, daß es um eine Wandlung in eine Wechselspannung
geht - das ist eindeutig keine pulsierende Gleichspannung.
An pulsierende GlSp und Koppelkondensator hatte ich auch schon als
Vorschlag mit im Blick und auch
an 1:2 Trafo mit Vollbrueckenansteuerung um die Varianten noch etwas zu
komplettieren.
Klaus-Bärbel schrieb:> Ach, ja, das soll die Ionisationssonde eines Flammendetektors speisen
Gut zu wissen...
Dann empfiehlt sich tatsächlich ein Gegentaktwandler.
Hallo,
Werner H. schrieb:> Ein FID braucht etwa 200 V Saugspannung, um auch alle Ionen einzufangen.> Darunter wird es wegen Rekombination nicht quantitativ.>> Gruß - Werner
das soll kein Analysegerät, sondern ein Flammensensor werden. In
abgelaufnen Patentschriften findet man dafür Spannungsangaben zwischen
50Vpp und 100Vpp.
So, ich bedanke mich für die Hilfe. Letztlich habe ich mich nun für
einen abgewandelten Joule Thief entschieden, der nur mit Drosseln
auskommt. Er leistet genau was ich wiell, und Festwertinduktivitäten
sind leichter und in wesentlich größerer Auswahl zu bekommen.
Anbei die Schaltung nebst Simulation. Wegen der hohen Frequenz mache ich
mir ein wenig Sorgen wegen Abstrahlung, allerdings wird es keine
Leitungen geben, die der Wellenlänge von 150m nahekommen. Strom und
Spannung über R1 sind auch sehr gut Sinsusförmig. Nich-sinusförmige
Größen treten nur an den Spulen und über dem Transistor auf. Der
Transistor ist noch nicht die endgültige Auswahl, ich hab das Datenblatt
noch nicht studiert und gehe davon aus, daß der BC547 die CE-Spannung
von ca. 80V nicht aushalten wird.
Ich wäre noch froh über einige Ratschläge bezüglich Abstrahlung, wie
gravierend das Problem eingeschätzt wird und was ich dagegen tun kann.
Gruß,
Klaus-Bärbel
