Hallo, ich möchte eine Schaltung entwerfen mit der ich eine Spannung um
den Faktor von etwa 10 erhöhen kann. Diese Schaltung soll kaum Leistung
liefern.
Da das Verhältnis von Eingangsspannung zu Ausgangsspannung recht hoch
ist habe ich an einen Trafo gedacht. Auf der suche nach einem möglichst
Verlustarmen Kern bin ich auf das N97 Material von TDK gekommen.
Eine kurzer Rechnung zum abschätzen der Verluste hat für diesen Kern
(https://www.digikey.de/product-detail/de/epcos-tdk/B65807J0000R097/495-75897-ND/3914130)
folgendes ergeben:
Aus Datenblatt:
---------------------------------
Mittlere Weglänge: 28,6mm
µe: 1490
Eff. Magn. Volumen: 1050mm^3
---------------------------------
Windungen Primär: 10
Strom primär: 50mA
Magnetische Durchflutung: 10*50mA = 0,5A
Magnetische Feldstärke = Mag. Durchfl. / Mittlere Weglänge
Mag. Felds. = 0,5A / 28,6mm = 17,5 A/m
Magnetische Flussdichte: µ * Mag. Felds. = 1,26*10^-6 *1490 *17,5A/m
Mag. Flussd: 33mT
Mit 33mT bin ich beim Graphen "Relative core losses versus AC field flux
density" bei einer Verlustleitung von etwa 8kW/m^3 (25°C).
Das macht dann also als Verlust:
Verlustleistung: 8kW/m^3 * 1050(mm)^3 = 8000 W/m^3 * 1050*10^-9 * m^3
Verlustleitung = 8,4mW
Ich finde das etwas viel. Gerade deshalb weil man die Ansteuerung für
den Trafo ja sehr sparsam aufbauen kann (<1mA). Habe ich mich hier
irgendwo komplett verrechnet oder passt das ganze so in etwa?
Vielleicht kennt jemand eine alternative Schaltung die ich aufbauen
könnte.
Dextrose schrieb:> kennt jemand eine alternative Schaltung
Von Deiner Schaltung ist bisher bekannt: RM6-Kern, N97, 10Wdg Primär.
Meine Alternative: Ringkern, T38.
Über die optimale Grösse des Ringkernes kann erst entschieden werden,
wenn die geforderte Leistung und die Frequenz bekannt ist.
Die Frequenz wollte ich nicht höher als 100kHz ansetzen.
Das ganze soll eine bias Spannung für ein Geiger-Müller Rohr liefern.
Hinter dem Trafo soll dann eine Kaskade aufgebaut werden.
Mit den 50mA primär habe ich gerechnet, damit ich noch den Graphen aus
dem Datenblatt verwenden kann. Über eine Einfache Rückkopplung soll der
Spannungsregler an und abgeschaltet werden um nochmal den
Leistungsverbrauch zu senken. Ich schaue mir mal das Datenblatt zu dem
T38 Kern an, danke!
Dextrose schrieb:> Die Frequenz wollte ich nicht höher als 100kHz ansetzen.
Schaltverluste, Ummagnetisierverluste, 'kapazitive Ströme' über die
Windungen, Diodenverluste in beide Richtungen.
Ja, im Sperrmoment fliest ein Strom rückwärts bis die Ladungsträger weg
sind.
Keine Schaltung ohne Verluste und die Tools sind nicht mehr als eine
grobe Abschätzung.
Such mal nach Trigger Transformatoren für Blitzlampen.
Im Prinzip kleine Zündspulen.
N97 ist ein Power Ferrit für richtig Wumms bei hohen Frequenzen.
Geringste Verluste irgendwo bei 60° wenn ich das recht erinner.
Du kannst einigen Aufwand treiben um Deine Schaltverluste zu minimieren.
Quasi Resonanz, LLC, aktive Gleichrichterbrücken etc. pp.
Ich würde einen einfachen Boost Wandler bauen und mit den leicht höheren
Verlusten leben bevor ich so einen Aufwand treibe für die paar mA.
Michael K. schrieb:
>Ich würde einen einfachen Boost Wandler bauen und mit den leicht höheren>Verlusten leben bevor ich so einen Aufwand treibe für die paar mA.
Ein einfacher Gegentaktwechselrichter ist auch kein
großer Aufwand, im einfachsten Fall braucht man da
nur zwei Transistoren, oder vier Transistoren wenn
man einen Multivibrator baut, der die zwei
Transistoren im gegentakt schaltet.
Günter Lenz schrieb:> Ein einfacher Gegentaktwechselrichter ist auch kein> großer Aufwand,
Stimmt, aber Boost Wandler sind schön, weil die Ausgangsspannung relativ
unabhängig von der Eingangsspannung ist.
Ein MosFet, simple Current Mode Switcher, keine Glättungsdrosseln,
simples Regelprinzip.
1/10 ist auch bei der Leistung auch keine besonders schwierige
Anforderung.
UC3844 mit max 50% duty und man kann fast nix mehr falsch machen.
Einfach und robust.
Gegentakt Flusswandler sind da schon eine andere Nummer und für HV
Erzeugung mit geringer Leistung vermag ich da nur Nachteile zu erkennen.
Günter Lenz schrieb:> wenn> man einen Multivibrator baut, der die zwei> Transistoren im gegentakt schaltet.
Das würde ich lassen den diskret zu bauen.
Definierte Totzeiten der Brücke sind schon nett um sich nicht mit
Problemen herumzuschlagen die schon vor Jahrzehnten in Silizium gelöst
wurden.
der schreckliche Sven schrieb:> Ich würde einen SG3525 nehmen
Bei 8 MILLIwatt ?
Günter Lenz schrieb:> Ein einfacher Gegentaktwechselrichter ist auch kein> großer Aufwand, im einfachsten Fall braucht man da> nur zwei Transistoren, oder vier Transistoren
Bei 8 MILLIwatt ?
Michael K. schrieb:> Du kannst einigen Aufwand treiben um Deine Schaltverluste zu minimieren.> Quasi Resonanz, LLC, aktive Gleichrichterbrücken etc. pp.
Bei 8 MILLIwatt ?
> Ich würde einen einfachen Boost Wandler bauen und mit den leicht höheren> Verlusten leben bevor ich so einen Aufwand treibe für die paar mA.
Bei 1:10 geht das noch, bei 1:40 (weil er eine Kaskade dahinter schalten
wolle was bei Boost nicht mehr geht) wird das nichts mehr.
Die normale Bauweise eine Geiger-Müller Hochspannungserzeugers wäre wohl
ein klenier Ringkern auf dem ein 1-Transistor Sperrwandeler gewickelt
wird, siehe Schaltplan des Hupra HJ001 oben.
Aber dazu müsste man Grundlagen der Elektrotechnik lernen, das macht
heute keiner mehr.
Stattdessen werden Kamerablitze oder CCFL Backlights zweckentfremdet,
die eigentlich viel zu viel Leistung bringen (und kosten):
http://uzzors2k.4hv.org/index.php?page=geigercounterhttp://www.giangrandi.ch/electronics/twin-tube-geiger/twin-tube-geiger.shtmlhttp://danyk.cz/gm_ind_en.html
Michael B. schrieb:> Bei 1:10 geht das noch, bei 1:40 (weil er eine Kaskade dahinter schalten> wolle was bei Boost nicht mehr geht) wird das nichts mehr.
Spule mit Mittenanzapfung, Bauweise wie Zündspule und 1:40 ist auch kein
Problem. Ohne Kaskade.
Bei der Leistung nimmt man einfach einen kapazitätzwarm gewickelten
Trigger Transformer für Blitzröhren.
Michael B. schrieb:> Aber dazu müsste man Grundlagen der Elektrotechnik lernen, das macht> heute keiner mehr.
Sein unbesorgt, die haben recht viele gut drauf.
Du bist nicht das letzte Einhorn.
Michael B. schrieb:> Bei 8 MILLIwatt ?
Sag ich doch, macht keinen Sinn monströse Dinge zu bauen um 5%
effizienter zu werden.
Michael B. schrieb:> Die normale Bauweise eine Geiger-Müller Hochspannungserzeugers wäre wohl> ein klenier Ringkern auf dem ein 1-Transistor Sperrwandeler gewickelt> wird,
Huch, nun doch ein Boost?
Sperrwandler, Boost, Flyback, alles die gleiche Suppe.
Michael K. schrieb:> Sperrwandler, Boost, Flyback, alles die gleiche Suppe
Nee, Boost hat nur eine Spule, Flyback einen Trafo, beides sind
Sperrwandler.
Michael B. schrieb:> Michael K. schrieb:>> Sperrwandler, Boost, Flyback, alles die gleiche Suppe>> Nee, Boost hat nur eine Spule, Flyback einen Trafo, beides sind> Sperrwandler.
Nee, der Boost ist kein Sperrwandler, der Inverswandler ist der
Flyback ohne Trafo und die Beiden sind Sperrwandler.
ArnoR schrieb:> der Boost ist kein Sperrwandler,
Natürlich ist er ein Sperrwandler.
Die Energieübertragung findet bei ihm in dem Moment statt, in dem der
Schalttransistor den Primärstrom SPERRT, also braucht er, wie der
Flyback, einen Kern mit Luftspalt weil die Energie im Kern gespeichert
wird.
Daher kommt das Wort.
Beim Flusswandler erfolgt die Energieübertragung wenn der Transistor
leitet, dort ist der Trafo ein Trafo wie der 50Hz Eisenkerntrafo auch,
auf magnetisch beste Kopplung ausgelegt, nicht auf Energiespeicherung.
Michael B. schrieb:> ArnoR schrieb:>> der Boost ist kein Sperrwandler,>> Natürlich ist er ein Sperrwandler.>> Die Energieübertragung findet bei ihm in dem Moment statt, in dem der> Schalttransistor den Primärstrom SPERRT, also braucht er, wie der> Flyback, einen Kern mit Luftspalt weil die Energie im Kern gespeichert> wird.>> Daher kommt das Wort.
Der Begriff Sperrwandler kommt daher, dass in der Leitphase des
Schalters Energie in die Drossel oder den Trafo geladen wird und in der
Sperrphase die zwischengespeicherte Energie an den Ausgang abgegeben
wird. Beim Boost wird aber auch in der Sperrphase Energie direkt vom
Eingang an den Ausgang geliefert, in diese Phase ist der also sowohl ein
Durchfluss-, wie auch ein Sperrwandler. Der ist somit das Komplement zum
Abwärtswandler, bei dem ist es genau spiegelbildlich.
Der Inverswandler dagegen speichert Energie in die Drossel und gibt die
in der Sperrphase an den Ausgang ab. Dort gibt es keine direkte
Energieübertragung (Durchflussphase) vom Eingang zum Ausgang.
Michael K. schrieb:> Sperrwandler, Boost, Flyback, alles die gleiche Suppe.
Alle die genannten funktionieren nach dem gleichen Prinzip.
Mal potentialgetrennt über Trafo, mal nur eine einfache Induktivität,
mal mit Mittenanzapfung, mal positiv, mal negativ.
Immer nur Varianten der immer gleichen Suppe.
Wer den einen verstanden hat, hat kein Problem mit den anderen.
Auch die Switchmode Controller sind die gleichen (können es sein).
Brauche ich Potentialtrennung oder eine gegenüber der Eingangsspannugn
kleinere Uout nehme ich einen Trafo.
Brauche ich nur eine höhere Spannung nehme ich eine einfache
Induktivität.
Brauche ich eine viel höhere Spannung, eine mit Mittelanzapfung die auch
nur eine Trafo Variation ist.
Für eine negative Uout verschalte ich nur Induktivität und Diode anders,
aber das Prinzip bleibt immer das gleiche.
Alle verrichten Ihre Arbeit im Sperrmoment des Fets.
Für alle brauche ich einen Fet, eine Diode, eine Induktivität (Spule,
Trafo etc.)
Der Rest sind Spitzfindigkeiten ob etwas das statt einer Drossel, zwei
gekoppelte verwendet sich Sperrwandler nennen darf, während der mit nur
einer Drossel das nicht darf, ebensowenig wie der Wandler der nach
gleichem Prinzip arbeitet aber invertiert.
Ist ein invertierendet Flyback jetzt ein Inverter, oder eine
invertierender Sperrwandler und warum werden im allgemeinen
Sprachgebrauch Schaltnetzteile als Inverter bezeichnet auch wenn die
garnicht invertieren?
Erbsenzählerei. Ich denke wir wissen was gemeint ist.
ArnoR schrieb:> Der Begriff Sperrwandler kommt daher, dass in der Leitphase des> Schalters Energie in die Drossel oder den Trafo geladen wird und in der> Sperrphase die zwischengespeicherte Energie an den Ausgang abgegeben> wird.
Richtig.
> Beim Boost wird aber auch in der Sperrphase Energie direkt vom> Eingang an den Ausgang geliefert, in diese Phase ist der also sowohl ein> Durchfluss-, wie auch ein Sperrwandler.
Blödsinn.
Der Flyback ist der isolierte Inverswandler, das ist topologisch
korrekt.
Michael B. schrieb:> Beim Boost wird aber auch in der Sperrphase Energie direkt vom>> Eingang an den Ausgang geliefert,
Stimmt aber schon... das macht der Unterschied isoliert/nicht isoliert.
Ob ein Wandler auf- oder abwärts-wandelt, ist so egal nicht:
Beim Flußwandler bedeutet steigender Duty-Cycle immer auch höhere
Ausgangsspannung, das könnte man noch so festhalten.
Ansonsten streitet ruhig...
Michael B. schrieb:>> Beim Boost wird aber auch in der Sperrphase Energie direkt vom>> Eingang an den Ausgang geliefert, in diese Phase ist der also sowohl ein>> Durchfluss-, wie auch ein Sperrwandler.>> Blödsinn.
Flusswandler ist sicher falsch, denn der Flusswandler transferiert seine
Energie im Arbeitstakt des Fets.
Richtig ist aber das der Boost sich an der Eingangsspannung abstützt und
die gespeicherte Energie nicht die volle Leistung liefern muss sondern
nur noch die Differenz, während der Flyback Trafo die volle Energie
liefern muss.
der schreckliche Sven schrieb:> Jetzt zanken sie sich wieder rum.> Nennen sich Fachleute.
Auch Fachleute zanken sich.
Häufig sogar, da beide genug wissen um auch heftig über ihre
unterschiedlichen Auffassungen zu zanken.
Der technische Disput ist auch sehr nützlich, wenn man sich in der
Wortwahl zügelt damit es nicht zum persönlichen Disput wird.
Ich finde den Artikel nicht mehr, aber es gibt wohl einen
wissenschaftlich belegten Zusammenhang zwischen hoher fachlicher
Kompetenz und einer damit einhergehenden gesunkenen Sozialkompetenz.
Fachleute glauben gerne sie wären die einzig Wissenden in einem Meer der
Inkompetenz. Ich habe schon unglaublichen Blödsinn von sehr kompetenten
Kollegen gehört die sich lieber die Zunge abbeissen würde als zuzugeben
das sie mit ihre Argumentation kräftig ins Schwimmen geraten sind und
ausser einem festen Glauben an die eigene Genialität gerade nichts
vorzuweisen haben.
Ungeachtet der manchmal fragwürdigen Sozialkompetenz brauchen wir die
Fachleute und müssen mit ihnen arbeiten, denn ihre Leistungen machen das
wett und nur nette aber ahnungslose reissen das auch nicht.
Boost, Flyback, Sperrwandler hin oder her.
Mein eigentlicher Gedanke war, den Trafo mit einer H-Brücke zu
Beschalten.
Solche, bzw. Halbbrücken gibt es ja schon in einem Gehäuse fertig zu
kaufen.
Eine Weile habe ich verschiedene Ansätze verfolgt wie man diese am
effizientesten ansteuern kann.
Ich hoffe ich bekomme jetzt von keinem Analog Liebhaber eins auf den
Deckel, aber ich denke ich werde dafür einfach einen Mikrocontroller
nehmen. Also zum ansteuern der Brücke. Außerdem kann ich dann Totzeiten
Wunderbar anpassen.
Beispiel Attiny10:
Stromaufnahme im aktiven Betrieb:
128kHz bei 2V etwa 35µA
32kHz bei 2V sogar nur etwa 11µA
Stromaufnahme im Schlaf:
100nA
Michael B. schrieb:>> Beim Boost wird aber auch in der Sperrphase Energie direkt vom>> Eingang an den Ausgang geliefert, in diese Phase ist der also sowohl ein>> Durchfluss-, wie auch ein Sperrwandler.>> Blödsinn.
Vielleicht liest du mal nach, wie ein Aufwärtswandler funktioniert.
Michael K. schrieb:> Flusswandler ist sicher falsch, denn der Flusswandler transferiert seine> Energie im Arbeitstakt des Fets.
Was ich mit "Durchflusswandler" in dem Zusammenhang meinte ist, dass
Energie direkt vom Eingang zum Ausgang fließt, also durch den Wandler
hindurch ohne in der Drossel zwischengespeichert zu werden.
ArnoR schrieb:> Was ich mit "Durchflusswandler" in dem Zusammenhang meinte ist, dass> Energie direkt vom Eingang zum Ausgang fließt, also durch den Wandler> hindurch ohne in der Drossel zwischengespeichert zu werden.
Womit Du recht hast, da in dem Moment quasi zwei Quellen in Reihe
geschaltet sind, deren Spannungen sich aufaddieren und einen Stromfluss
zur Folge haben.
Die Boost Stufe sperrt aber in dem Moment und es bleibt ein
Sperrwandler, den davor wird ja nix gewandelt.
Wir haben das doch so mit exakten Begrifflichkeiten ;-)
ftgszr schrieb:> Ob ein Wandler auf- oder abwärts-wandelt, ist so egal nicht:
Garnicht.
Man braucht ganz andere Regelungen, Luftspaltlose Trafos (sofern
potentialgetrennt), eine Glättungsdrossel / Speicherdrossel, eine
zusätzliche Diode etc.
Darum ging es doch aber auch nicht.
Dextrose schrieb:> einfach einen Mikrocontroller> nehmen. Also zum ansteuern der Brücke. Außerdem kann ich dann Totzeiten> Wunderbar anpassen.
Kling einfach, ist alles andere als das.
Bei 100Khz PWM noch Pulsbreiten fein einzustellen, dafür brauchst Du
aber ganz schön fette PWM Hardware.
Dazu brauchst Du Mosfet Treiber, für die oberen Fets sogar High-Side
Treiber.
Du brauchst eine Hardware Verriegelung der Brücke weil die MCU mal
abschmieren kann durch die Störungen der Brücke und dabei zerfetzt es
Dir sofort die Fets.
Eine Überstromabschaltung brauhcst Du auch, der Boost hat die bereits
als Nebeneffekt integriert.
Cycle by Cycle Regelung kannst Du Dir abschminken bei dem Speed, das
wird langsam, also brauchst Du eine Überspannungsabschaltung.
Dazu 4 Fets, einen Trafo, die Kaskade ....
Wegen 8mW?
Du steckst die scheinbar gesparte Energie 10fach in Deine Ansteuerung.
Ein paar Prozent Effizienz, wenn es denn überhaupt mehr als 5% sind, zu
sparen bring bei einem 300W Netzteil richtig was.
Bei 8mW wird das ein Minusgeschäft.
Nur mal fürs Protokoll:
Welche Eingangsspannung hats Du und wie groß soll die HV sein?
Michael K. schrieb:> Die Boost Stufe sperrt aber in dem Moment und es bleibt ein> Sperrwandler> Wir haben das doch so mit exakten Begrifflichkeiten ;-)
Den Sperrwandler kennzeichnet aber, dass eben nur die in Drossel oder
Trafo zwischengespeicherte Energie an den Ausgang geliefert wird und
kein direkter Energiedurchfluss auftritt. Das ist nur beim Flyback und
beim Inverswandler der Fall.
Zitat Wikipedia:
< Ein Inverswandler, englisch inverting Buck-Boost Converter, ist in der
Leistungselektronik eine Form von Gleichspannungswandler, der eine
positive Eingangsspannung in eine negative Ausgangsspannung ohne
galvanische Trennung wandelt. Der Sperrwandler basiert auf dem
Inverswandler, ist aber bei sonst gleichen Funktionsprinzip um eine
galvanische Trennung erweitert. >
Ich hatte mir gedacht ich könnte zwei von diesen hier nehmen: DMC2990UDJ
um eine H-Brücke aufzubauen.
Die Leckströme sind da >1uA und die Gate Kapazitäten so klein, dass ich
dachte ein attiny schafft das auch so.
Es wurde oben ja schon auf sie T38 Kerne verwiesen. Diese müsste Ich
dann bei 10kHz betreiben.
Die Spannung soll bis max 400V Ausgangsseitig gehen. Primär dachte ich
mir eine bis zwei Li-Ion zellen.
Michael K. schrieb:> Kling einfach, ist alles andere als das.
Dem von dir bereits aufgeführten Text möchte ich gerne noch hinzufügen,
dass digitale Regelungen (vor allem für Schaltwandler) im ersten Anlauf
alles andere als trivial sind.
Vor allem der Fakt, dass man an Phasenreserve durch die digitale
Implementierung verliert, kann uU zu instabilen Regelungen führen,
weshalb die vom Michael angeführten Schutzmechanismen umso wichtiger
sind.
Ist sicherlich keine Raketenwisdenschaft, man muss den Dreh aber nur
erstmal raus haben.
Gruß,
Ja ja, die Wikipedia.
Der Sperwandler basiert nicht auf dem Inverswandler, wie man leicht
sehen kann wenn man sich den Inverswandler mal ansieht, sondern auf dem
Boost, was leicht zu erkennen ist wenn man Prim und Sek Windung mal mit
korrekter Polarität übereinander legt und als eine Drossel annimmt.
Der Flyback Trafo braucht daher auch einen Luftspalt weil er sonst keine
Energie speichern kann.
Bei einer Ringkerndrossel (Eisenpulver) ist der im Kern verteilt, daher
eigen sich Eisenpulverkerne auch nicht für Flusswandler und Ferrit-Ringe
nicht für Flybacks (gehen sofort in Sättigung)
Der Flusswandler darf keinen Luftspalt haben, weil er dem idealen
Übertrager entspricht der quasi garnicht da ist, und bei idealer
Kopplung seiner Wicklungen nur über sein Windungsverhältniss Spannungen
/ Ströme anders übersetzt.
Eingangsenergie = Ausgangsenergie (ideale Betrachtung).
Eingangsspannung hoch, Strom klein kann zu Ausgangsspannung klein, Strom
gross werden, oder eben das was Du über das Wicklungsverhältniss
einstellst.
Fluss / Sperr bezeichnet den Zustand des Fets bei dem die Energie an den
Ausgang geliefert wird.
Die benötigte Energie um von einem niedrigen Niveau auf das benötigte
höhere zu kommen wird immer noch im Sperrfall übertragen, auch wenn er
sich dabei am Eingang abstützt.
Im Eingangskreis bis zum Elko wird garnichts gewandelt.
Da fliesst zwar Energie im Sperrfall des Boost an den Ausgang, aber es
ist eben kein Wandler und damit auch kein Flusswandler, denn wer nix
wandelt sondern nur liefert ist kein Wandler.
In keinem Fall wird im Fluss-Fall Energie an den Ausgang übertragen.
In dem Fall liefert einzig der Ausgangselko die Energie.
Dextrose schrieb:> um eine H-Brücke aufzubauen
Das liebe ich so an diesem Forum.
Ein TO stellt eine Frage und hat schon einen Ansatz wie er das machen
will.
Dann beginnt eine Diskussion in der in großer Breite und Tiefe erläutert
wird warum das ausser großen Schwierigkeiten nichts bringen wird und am
eigentlichen Ziel weit vorbei geht.
Einfache, robuste und quasi idiotensichere Alternativen werden
vorgeschlagen und in voller Breite ausgerollt.
Dann fragt der TO: Also meinen ursprünglichen Ansatz wollte ich so ...
umsetzen.
Ich schmeiss mich wech...
Aber macht trotzdem Spaß.
Ja klar, kannste machen, wird dann halt scheisse.
Für 'irgendwas im Bereich 3,3 bis 20V Eingang' auf 400V würdest Du nur
folgendes brauchen:
UC3844
HV-Trigger Transformer
Mosfet
UF4007
500V Kerko + ein wenig Hühnerfutter an R+C
Aber bitte, tob Dich aus.
Wickel Dir einen Kern, sammel Deine Erfahrungen worauf es dabei ankommt,
besorge Dir das ganze Wickelmaterial und fummel das mit blutigen Fingern
da rum, Fixiere es, isoliere es.
Ich würde ein direkt MCU gesteuertes Konzept nicht mit der Kneifzange
anfassen solange ich eine Alternative dazu habe und ich baue häufiger
Schaltnetzteile, aber jeder wie er mag.
Klar, den Tiny, warum auch etwas das vernünftige PWM Stufen und genug
Power hat auch die Regelung zu erledigen.
Warum 100Khz mit einfachen Mitteln wenn man sich auch mit 10Khz so
richtig die Karten legen kann.
Schön, einfach nur schön.
Dextrose schrieb:> ich werde dafür einfach einen Mikrocontroller> nehmen. Also zum ansteuern der Brücke.
Aber bitte, bitte kein neues Brücken-Thema.
Dann zanken sie sich wieder.
Dextrose schrieb:> Ich hoffe ich bekomme jetzt von keinem Analog Liebhaber eins auf den> Deckel, aber ich denke ich werde dafür einfach einen Mikrocontroller> nehmen. Also zum ansteuern der Brücke. Außerdem kann ich dann Totzeiten> Wunderbar anpassen.>> Beispiel Attiny10:> Stromaufnahme im aktiven Betrieb:> 128kHz bei 2V etwa 35µA> 32kHz bei 2V sogar nur etwa 11µA
Kann man durchaus machen, aber bei 2V Versorgungsspannung sind die
Ausgänge des µC ziemlich hochohmig.
ArnoR schrieb:> Was ich mit "Durchflusswandler" in dem Zusammenhang meinte ist, dass> Energie direkt vom Eingang zum Ausgang fließt, also durch den Wandler> hindurch ohne in der Drossel zwischengespeichert zu werden.
Was du meinst weil dir die richtige Wortbedeutung fehlt, ist egal.
Beim Boost-Wandler fliesst in dem Moment in dem der Transistor
einschaltet KEIN Strom in den Ausgang weil die Diode sperrt.
Die Diode leitet erst und transportiert gespeicherte Energie aus der
Spule in den Ausgang wenn der Transistor SPERRT.
Er ist ein Sperrwandler, wie auch der Flyback.
Dextrose schrieb:> Das ganze soll eine bias Spannung für ein Geiger-Müller Rohr liefern.> Hinter dem Trafo soll dann eine Kaskade aufgebaut werden.
Naja, die Verluste im Magnetkern kannst Du m.E. gegenüber den
Verlusten in der Kaskade deutlich vernachlässigen.
Bevor ich irgendetwas aufbaue werde ich mich nochmal näher mit dem Thema
beschäftigen. Offensichtlich ist es nicht so trivial wie ich es erst
vermutet habe.
Danke allen für die Tipps und Hilfe.
Mein letzter post sollte nur kurz zeigen wie ich es mir ursprünglich
überlegt hatte und nicht alles andere ablehnen. Es soll halt möglichst
effizient sein.
Eine andere Sache ist mir jetzt noch in den Sinn gekommen: Da dies eine
Spannungsversorgung für eine Geigerröhre werden soll, könnte der ganze
Aufbau ionisoerender Strahlung ausgesetzt sein.
Wie sieht da das Risiko aus, falls ich doch einen Attiny nehme, dass ich
Bit-Flips bekomme und dann doch alles stirbt?
Michael B. schrieb:> Was du meinst weil dir die richtige Wortbedeutung fehlt, ist egal.
Das finde ich nicht.
Für eine sinnvolle Diskussion kann es nicht egal sein was der
Gesprächspartner meint, auch wenn er falsche Begriffe verwendet oder
sich vertut.
Michael B. schrieb:> Beim Boost-Wandler fliesst in dem Moment in dem der Transistor> einschaltet KEIN Strom in den Ausgang weil die Diode sperrt.> Die Diode leitet erst und transportiert gespeicherte Energie aus der> Spule in den Ausgang wenn der Transistor SPERRT.
Ja, wie ich es bereits erwähnte.
Arno's Missverständniss bestand aber darin, das Ding Flusswandler zu
nennen weil im Sperrfall sowohl die Drossel als auch der Eingangskreis
Energie liefern.
Hat er erklärt und ich finde es IST wichtig was er meinte, denn ausser
einen falschen Begriff zu verwenden war das im Grundsatz richtig.
Michael K. schrieb:> Der Sperwandler basiert nicht auf dem Inverswandler, wie man leicht> sehen kann wenn man sich den Inverswandler mal ansieht, sondern auf dem> Boost
Das ist falsch.
Aber da ich weiß, dass Diskussionen mit dir grundsätzlich nichts
bringen, steige ich hier aus. Wer will kann ja deinen falschen
Behauptungen folgen, wird in 95% der Welt schließlich auch so gemacht.
Michael K. schrieb:> Das finde ich nicht.> Für eine sinnvolle Diskussion kann es nicht egal sein was der> Gesprächspartner meint, auch wenn er falsche Begriffe verwendet oder> sich vertut.
Der Herr diskutiert nicht
ArnoR schrieb:> Nee, der Boost ist kein Sperrwandler, der Inverswandler ist der> Flyback ohne Trafo und die Beiden sind Sperrwandler.ArnoR schrieb:> Vielleicht liest du mal nach, wie ein Aufwärtswandler funktioniert.
sondern möchte alle anderen zu Geisterfahrern erklären.
Michael B. schrieb:> Beim Boost-Wandler fliesst in dem Moment in dem der Transistor> einschaltet KEIN Strom in den Ausgang weil die Diode sperrt.> Die Diode leitet erst und transportiert gespeicherte Energie aus der> Spule in den Ausgang wenn der Transistor SPERRT.
Ja und? Das ist nicht der Punkt, sondern:
ArnoR schrieb:> Den Sperrwandler kennzeichnet aber, dass eben nur die in Drossel oder> Trafo zwischengespeicherte Energie an den Ausgang geliefert wird und> kein direkter Energiedurchfluss auftritt.
Beim Boost und beim Buck tritt aber direkter Energiedurchfluss auf.
Deswegen sind das keine Sperrwandler. Und auch beim Buck wird während
der Sperrphase Energie aus der Drossel an den Ausgang geliefert,
trotzdem ist das kein Sperrwandler.
Michael B. schrieb:> Der Herr diskutiert nicht
Du meinst anstatt Erklärungen zu liefern, solle ich es eher so machen
wie Du?:
Michael B. schrieb:> Blödsinn.
Gefallen dir solche "Diskussionsbeiträge" besser?
Dextrose schrieb:> Es soll halt möglichst> effizient sein.
Bedeutet auch wenig schaltende Elemente, schnelle Anstiegszeiten, so
wenige Diodenstrecken wie möglich.
Du optimierst gerade auf eine möglichst schlechte Effizienz weil Du
nichts betrachtest ausser der Trafo Verluste, die der kleinste Teil des
ganzen sind.
Fet Ansteuerung ohne Treiber bedeutet langsame Fets = hohe
Schaltverluste.
HV Kaskade bedeutet einen Sack voll Dioden Verluste + Kondensator ESRs.
ArnoR schrieb:> Aber da ich weiß, dass Diskussionen mit dir grundsätzlich nichts> bringen, steige ich hier aus. Wer will kann ja deinen falschen> Behauptungen folgen, wird in 95% der Welt schließlich auch so gemacht.
Autsch, das ist hart.
Ich bin für nachvollziehbare Argumente durchaus offen.
Wenn Du mir erklärst worin Deiner Meinung nach mein Fehler besteht,
überprüfe ich das gerne.
Mit bockigem Fussaufstampfen und beleidigten Leberwürsten kann ich
allerdings nicht so viel anfangen.
Ich denke schon das ich von dem ganzen Thema nicht unbeleckt bin.
Der fetteste Flyback war bisher ein 12Vin / 20KV 300W, was nun überhaupt
kein Spaß war.
Unzählige kleine Wandler, Boost, Buck, Flyback, Sepic kamen dazu.
Wenn ich da trotzdem etwas faslch verstanden habe oder wiedergebe kannst
Du das sicherlich sachlich und fachlich korrekt begründen.
Auf sachlicher und fachlicher Basis diskutiere ich mit jedem und ich bin
weder allwissend noch fehlerfrei.
Deine Darstellung war aber einfach falsch und das habe ich doch ganz
nett erklärt, oder?
Darauf zu schliessen das es zum Flusswandler wird weil es nicht zu 100%
der Wikipedia Beschreibung eines Sperrwandlers entspricht ... Naja,
etwas seltsam.
Das in 95% der Welt meinen falschen Ausführungen gefolgt wird, finde ich
allerdings ziemlich cool. Das habe ich garnicht gewusst. Danke für diese
Information!
Wenn allerdings 95% der Welt in einem fachbezogenen Thema anderer
Meinung sind als ich, mir würde das zu denken geben.
Im Bereich der persönlichen Lebensführung hingegen wäre mir das sowas
von egal.
Michael B. schrieb:> Der Herr diskutiert nicht
Der hat ein extrem dünnes Fell und ist immer gleich auf 180 obwohl es
doch nur um Technik geht.
ArnoR schrieb:> ArnoR schrieb:>> Den Sperrwandler kennzeichnet aber,
Du zitierst aus Wikipedia ...
Das Thema Schaltregler füllt Regalmeter und Jahre eines
Entwicklerlebens.
Der Sperrwandler mit Trafo kann keine Energie im Flussfall liefern weil
er keinen Eingangselko griffbereit hat an dem er sich abstützen kann.
Der Boost kann das und ist nur eine Variante des Sperrwandlers bei dem
man nur eine Drosselwindung statt zweier isolierter aber magnetisch
gekoppelter zur Verfügung hat. Beides sind Sperrwandler, nus das der
Boost lediglich die Different zur Eingangsspannung liefern muss.
Deine Vorstellung das sich die komplette Wandlertopologie ändert und das
Ding zum Flusswandler wird, der vollständig anders funktioniert ist,
sorry, idiotisch.
Der Buck, eine Variante des Flusswandlers, liefert die Energie im
Durchgesteuerten fall direkt in den Elko. Die Speicherdrossel dient dazu
die sonst extremen Pulsströme zu glätten. Du könntest die in der Drossel
gespeicherte Energie auch sinnlos über eine Freilaufdiode verheizen.
Die Spannung würde der trotzdem regeln, nur mit großerem Ripple und
einer schlechteren Effizienz.
Deine Argumentation fusst auf gelesenem und halb verstandenem Wissen.
Nehme doch einfach mal was an und pup nicht immer gleich rum als ob man
Dir die Kronjuwelen klauen wollte.
Michael K. schrieb:> Fet Ansteuerung ohne Treiber bedeutet langsame Fets = hohe> Schaltverluste.> HV Kaskade bedeutet einen Sack voll Dioden Verluste + Kondensator ESRs.
Laut Datenblatt haben die Fets die ich benutzen will eine Gatekapazität
von rund 30pF. Da habe ich ja parasitär fast soviel. Die mit einem
mikrocontroller pin zu treiben sollte doch relativ gut gehen?
Die Kaskade ist ein guter Hinweis, da habe ich noch gar nicht an den
Wirkungsgrad gedacht. Mal schauen was ich für Komponenten dafür finde
und wie stark diese dann ins Gewicht fällt.
Michael K. schrieb:> Wenn Du mir erklärst worin Deiner Meinung nach mein Fehler besteht,> überprüfe ich das gerne.
Hab ich doch mehrfach getan.
> Das in 95% der Welt meinen falschen Ausführungen gefolgt wird, finde ich> allerdings ziemlich cool. Das habe ich garnicht gewusst. Danke für diese> Information!
Du warst damit nicht gemeint, sondern Kirchen, Politiker, Chefs...
Michael K. schrieb:> Arno's Missverständniss bestand aber darin, das Ding Flusswandler zu> nennenMichael K. schrieb:> Darauf zu schliessen das es zum Flusswandler wird
Und hör bitte auf zu schreiben, ich hätte den Boost zum Flusswandler
erklärt, ich hatte geschrieben:
ArnoR schrieb:> in diese Phase ist der also sowohl ein> Durchfluss-, wie auch ein Sperrwandler.
ArnoR schrieb:> Ja und? Das ist nicht der Punkt, sondern:>> ArnoR schrieb:>> Den Sperrwandler kennzeichnet aber, dass eben nur die in Drossel oder>> Trafo zwischengespeicherte Energie an den Ausgang geliefert wird und>> kein direkter Energiedurchfluss auftritt.
Nein.
Das ist eben NICHT die Definition eines Sperrwandlers.
Sondern dass bei eingeschaltetem Schaltelement kein Energiedurchfluss
stattfindet. Und so ist das beim Boost.
Dextrose schrieb:> 30pF
Die musst Du aber schlagartig vollkriegen.
Mosfet Treiber liefern mehrere Ampere peak in die Gates um die
Schaltverluste niedrig zu halten.
Kann funktionieren aber so richtig überzeugen tut mich das nicht.
Probier es aus und schau Dir dabei die Spannung überm Fet an.
Die meiste Energie wird ohnehin beim Sperren verbraten weil dann der
Strom am höchsten ist und abgewürgt werden muss.
Der Tiny bietet keine Schutzfunktionen an den PWM Ausgängen wenn ich das
recht erinnere. Ausserdem sind die biester recht empfindlich gegen
Störungen.
Der STM8S003 hat einen Fail Eingang für die PWMs und ist in einer
robusten Technologie gebaut.
Eval Boards kosten ein paar Euro und der IAR ist bis 8K umsonst.
Mehr flash hat der eh nicht.
Ich habe gerade was ähnliches mit einem 0815 Flybacktrafo gebaut.
Da ich von 12V auf 500-800V rauf musste habe ich mir einen 230/12V
Flyback Trafo genommen und den auf der Sek Seite bestromt, Prim/Sek
polungsrichtig am Mosfet verbunden. Der Trafo transformiert in beide
Richtungen, dem ist das egal wo Ein- und Ausgang sind.
Durch die Verschaltung wird der zur Drossel mit Mittenanzapfung, wie
eine Zündspule.
Wenn Du einen 230/3v3 nimmst und deine 20V Fets wird das schon passen.
Schnelle Diode am Ausgang + 500V Kerko und fertig.
Nehme aber einen Boost wandler statt dem tiny.
Die Ics bieten alles was Du brauchst, haben die Mosfet Treiber mit drin,
OPs für die Strommessung + Spannungsregelung etc.
Kein Grund sich das unnötig schwer zu machen.
ArnoR schrieb:> ArnoR schrieb:>> in diese Phase ist der also sowohl ein>> Durchfluss-, wie auch ein Sperrwandler
Ja, Du nennst das Ding Durchflusswandler, aber wenn ich sage Du nennst
das Ding Flusswandler ist das falsch?
Flusswandler haben eine bestimmte Definition.
Die Definition haben wir jetzt mehrfach bis ins kleinste Detail
durchgekaut und es ist einfach nicht richtig in dem von Dir bezeichneten
Fall von Durchflusswandler zu reden, den das ist etwas vollkommen
anderes.
Deine Betrachtung der Energieflüsse ist richtig, aber nicht der Begriff
Durchflusswandler.
Um ein Durchflusswandler zu sein müsste die an den Ausgang gelieferte
Energie durch den Fet fliessen, was sie aber nicht tut.
Ich reite darauf so rum, weil Flusswandler sich in sehr vielen Dingen
unterscheiden und auch ganz andere Regelungen erfordern.
Wenn die Definition eines Elektroautos ist das es Elektromotore hat und
eine Batterie, dann ist ein Golf Diesel ein Elektroauto.
Nein, denn die korrekte Definition ist das diese Elektromotore und die
Batterie dem Hauptvortrieb des Autos dienen müssen.
Ebensowenig wird ein Sperrwandler in irgendeiner Phase seines betriebs
zum Durchflusswandler nur weil er einen Effekt nutzt der mit Wandlung
nichts zu tun hat.
ArnoR schrieb:> Hab ich doch mehrfach getan.
Wo?
Welche meiner Antworten war aufgrund welcher Fehler nicht richtig?
Michael B. schrieb:
>ArnoR schrieb:>> Ja und? Das ist nicht der Punkt, sondern:>>>> ArnoR schrieb:>>> Den Sperrwandler kennzeichnet aber, dass eben nur die in Drossel oder>>> Trafo zwischengespeicherte Energie an den Ausgang geliefert wird und>>> kein direkter Energiedurchfluss auftritt.>>Nein.>>Das ist eben NICHT die Definition eines Sperrwandlers.>>Sondern dass bei eingeschaltetem Schaltelement kein Energiedurchfluss>stattfindet. Und so ist das beim Boost.
Ich sehe hier überhaupt keinen Widerspruch, beide Aussagen
sind doch im Prinzip gleich.
Das Schaltelement schaltet ein, es wird Energie in der
Speicherdrossel gespeichert, in diesem Moment bekommt
der Ausgang keine Energie, das Schaltelement schaltet
aus, nun wird die in der Drossel gespeicherte Energie
an den Ausgang abgegeben. So ist meine Vorstellung
von einem Sperrwandler.
Günter Lenz schrieb:> Ich sehe hier überhaupt keinen Widerspruch, beide Aussagen> sind doch im Prinzip gleich.
Wenn die Definition eines Sperrwandlers wäre das NUR die in der Drossel
gespeicherte Energie an den Ausgang geliefert wird, wäre der Boost kein
Sperrwandler, weil er zwar die Differenz zu Uin liefert, der Rest der
Energie aber direkt aus dem Eingangskreis geliefert wird.
Genau diese Ansicht vertrat Arno, was wir so nicht stehenlassen konnten.
Michael K. schrieb:> Genau diese Ansicht vertrat Arno
Vor allem seine Schlussfolgerung, daß ein Boost demnach
ArnoR schrieb:> in diese Phase ist der also sowohl ein Durchfluss-, wie auch ein Sperrwandler
wäre, zeigt die absolut abstruse Begriffsverwirrung in seinem Kopf.
Michael B. schrieb:> Vor allem seine Schlussfolgerung, daß ein Boost demnach>> ArnoR schrieb:>> in diese Phase ist der also sowohl ein Durchfluss-, wie auch ein Sperrwandler>> wäre, zeigt die absolut abstruse Begriffsverwirrung in seinem Kopf.
Diese Aussage war natürlich schon 4,2mm über der Grenze. Aber:
Der Boost-Wandler (Hochsetzsteller) ist trotz der bei ihm fehlenden
aktiven Flußphase (weshalb er auch nicht aktiv abwärtswandeln kann)
nicht wirklich als Sperrwandler zu bezeichnen. Die beiden sind sich in
der Funktion weit ähnlicher, als vgl. m. Flußwandlern, aber doch nicht
identisch.
Ich werde etwas deutlicher, meine obigen Andeutungen waren fruchtlos:
Der echte Sperrwandler ist... (im Grunde die Flyback-Definition.)
Während der Flußphase ist der Ausgang nicht mit dem Eingang verbunden.
Dessen nicht isolierte Version ist der Buck-Boost/Inverting, und das
Kennzeichen ist just diese "DC-isolation" von Aus-und Eingang (also
genau das, was der Boost trotz seiner "ON=Ladung/OFF=Entladung" nicht
hat), so daß einzig über die ge- und ent-ladene Drossel alle Energie
übertragen wird.
Deshalb, nur deshalb, kann ein Sperrwandler (ob nun isoliert oder nicht)
auch abwärts-wandeln - und zwar dann, wenn der Duty-Cycle 0,5 (50%)
unterschreitet (beim "isolated" kommt a.) das ÜV noch zum Tragen, b.)
ist man galv. getrennt wie auch "polaritäts-befreit").
Beim Boost aber liegt stattdessen sogar bei DC 0(%) die Eingangsspannung
minus ein mal Dioden-Flußspannung am Ausgang, deshalb die bekannte
Übertragungskennlinie.
Noch mal: Die 3 nicht isolierten Haupttopologien (Schalter, Drossel,
Diode - einzig sinnvolle Gruppierungen) sind Buck, Boost, und Inverting.
Der Boost ist kein Buck-Boost/Inverting - und zwar nicht (nur), weil er
keine aktive Flußphase hat, sondern gerade weil er eben nicht "bucken"
kann... ein "richtiger" Inverswandler aber schon.
Bis hierhin bin ich da also schon auf Arnos Seite - nur hat er sich imho
zu unnötigen Ausfälligkeiten hinreißen lassen.
So, jetzt stürmt noch einmal, meine Freunde, ... ,-)
Geeignete Sperrwandler und Trafos findet man in jeder 'elektronischen
Fliegenklatsche' für 2 Euro fuffzig. Betriebsspannung liegt hier typisch
bei 3V. Ausgangsspannung ohne die übliche Kaskade sind etwa 700V-1000V.
Michael B. schrieb:> Beim Boost-Wandler fliesst in dem Moment in dem der Transistor> einschaltet KEIN Strom in den Ausgang weil die Diode sperrt.
Das ist nicht ganz richtig, weil die Diode eine Kapazität hat, die
geladen werden muss. Das gibt einen Rückstrom, wenn rechts dabon keine
Drossel sitzt, die den Strom weitertreibt. Das ergibt einen Rückfluss
und keine perfekte Sperrung in der Umschaltphase. Bei hohen Leistungen
kann die auf Dauer zerstört werden.
>Magnetverluste
Die lassen sich durch die Steinmetzformel abschätzen.
Dextrose schrieb:> Hallo, ich möchte eine Schaltung entwerfen mit der ich eine Spannung um> den Faktor von etwa 10 erhöhen kann. Diese Schaltung soll kaum Leistung> liefern.
Die Angaben sind ja extrem dünn.
Welche Leistung und Spannung?
Verzehnfachen kann man noch spulenlos mit ner Kaskade hinter
CMOS-Treibern.
Vorsitzender der Elektronikgruppe Südhessen schrieb:
>Michael B. schrieb:>> Beim Boost-Wandler fliesst in dem Moment in dem der Transistor>> einschaltet KEIN Strom in den Ausgang weil die Diode sperrt.>>Das ist nicht ganz richtig, weil die Diode eine Kapazität hat, die>geladen werden muss.
Die wenigen pF spielen hier überhaupt keine Rolle,
können vernachlässigt werden.
>Das ergibt einen Rückfluss>und keine perfekte Sperrung in der Umschaltphase. Bei hohen Leistungen>kann die auf Dauer zerstört werden.
Ist Unsinn.
Günter Lenz schrieb:> Ist Unsinn.
Natürlich.
Es geht dem Vorsitzender der Elektronikgruppe Südhessen ja nur darum,
ein wenig dummzuschwatzen.
Es gibt halt Klasseneinteilungen und dafür gebräuchliche Namen.
1
Flusswandler Sperrwandler
2
3
isoliert forward flyback
4
5
nichtiso buck boost
und dann noch eine Menge Detailunterscheidungen wie voltage/current mode
Regelung, single ended/half bridge oder push pull/bridge wenn man es
feiner unterteilen will.
Der 'interessanteste' ist wohl buck boost mit Synchrongleichrichtung,
denn der kann wirklch beides, hoch und runter wandeln.
Der uninteressanteste ist der inverting, denn der kann zwar auch mehr
oder weniger als die Eingangsspannung liefern, aber nur in dem er keine
Vorteile nutzt.
Eine mir bekannte Unterscheidung in 2 Parteien findet bei allen Wandlern
(isolierte eingeschlossen, und ganz besonders auch bei den von Dir,
@Michael B., letztgenannten Gegentakt-Wandlern) zw. Abwärts und Aufwärts
statt.
Spannungsgespeiste Gegentaktwandler kennt so gut wie jeder,
stromgespeiste sind etwas weniger bekannt. Letztere sind grundsätzlich
als Boost ausgelegt - einfach mit Eingangsdrossel statt
Eingangskondensator, und mit überlappenden Schaltsignalen. (Obwohl es
abweichende Konzepte gibt, siehe Weinberg o.ä.)
Der Invers- oder Sperrwandler ist ein topologischer Sonderfall, und
dient zur Erzeugung negativer Spannungen zu positiven hinzu, oder gleich
als isolierte Version für Kleinnetzteile mit nur einem induktiven BE -
das aber war's. Kaum jemand dürfte den als Gegentakt-Wandler realisieren
(wollen). (Nicht, daß es nicht ginge - notfalls mit 2 "Trafos"? ...)
Hauptsächlich unterscheidet man also Abwärts- und Aufwärts-Wandler.
Das Prinzip des Sperrwandlers (alle Energie induktiv gespeichert) ist
ja für Wandler hoher Leistung eh recht uninteressant.
Aber denkt, was ihr wollt - besonders Du, liebes "Strichmännchen".
Dextrose schrieb:> Die Spannung soll bis max 400V Ausgangsseitig gehen. Primär dachte ich> mir eine bis zwei Li-Ion zellen.
Da beißt sich aber mit Deinen oben angegebenen 10:1.
Was denn nun?
Und den gewünschten Strom kennt immer noch niemand.
Michael B. schrieb:> Es geht dem Vorsitzender der Elektronikgruppe Südhessen ja nur darum,> ein wenig dummzuschwatzen.>> Es gibt halt Klasseneinteilungen und dafür gebräuchliche Namen.> Flusswandler Sperrwandler>
1
> isoliert forward flyback
2
>
3
> nichtiso buck boost
4
>
> und dann noch eine Menge Detailunterscheidungen wie voltage/current mode> Regelung, single ended/half bridge oder push pull/bridge wenn man es> feiner unterteilen will.
Auch wenn sich die Diskussion im Kreis dreht und es nur um
Begriffsbildung geht - der Boost ist an der Stelle völlig fehl am Platz.
Man kann das Arbeitsprinzip des Flyback sehr schön aus dem Inverswandler
heraus ableiten. Wie einer der Vorredner schon richtig erkannt hat:
ArnoR schrieb:> Beim Boost wird aber auch in der Sperrphase Energie direkt vom> Eingang an den Ausgang geliefert,
Was beim Flyback definitiv nicht der Fall ist.
Michael K. schrieb:> Der Sperwandler basiert nicht auf dem Inverswandler, wie man leicht> sehen kann wenn man sich den Inverswandler mal ansieht, sondern auf dem> Boost, was leicht zu erkennen ist wenn man Prim und Sek Windung mal mit> korrekter Polarität übereinander legt und als eine Drossel annimmt.
Nein.
Schrödingers Katze schrieb:> Auch wenn sich die Diskussion im Kreis dreht und es nur um> Begriffsbildung geht - der Boost ist an der Stelle völlig fehl am Platz.> Man kann das Arbeitsprinzip des Flyback sehr schön aus dem Inverswandler> heraus ableiten.
Blödsinn.
Wenn man sich mal die Mühe machen würde, die Schaltpläne anzugucken
statt rumzutheoretisieren, sieht man auf Anhieb, daß du falsch liegst.
Der Flyback Sperrwandler ähnelt von Anordnung Schaltelement zur Spule
und Ausgangsseite deutlich mehr dem Boost (Aufwärtswandler) als dem
invertierenden Wandler.
Ja, alle 3 sind Sperrwandler, auch wenn irgendein Honk in seiner
geistigen Umnachtung den Boost für einen Flusswandler hält.
Michael B. schrieb:> Blödsinn.>> Wenn man sich mal die Mühe machen würde, die Schaltpläne anzugucken> statt rumzutheoretisieren, sieht man auf Anhieb, daß du falsch liegst.> Der Flyback Sperrwandler ähnelt von Anordnung Schaltelement zur Spule> und Ausgangsseite deutlich mehr dem Boost (Aufwärtswandler) als dem> invertierenden Wandler.
Nein eben genau nicht, du siehst nur nicht dass deine Bilder dir selbst
widersprechen. Mach dir also die Mühe und schaut dir deine eigenen
Zeichnungen an. Zeichne den Schalter beim Inverswandler mal in die
Minusleitung anstatt in die Plusleitung, dann wird es vielleicht
offensichtlicher.
Man sieht die Zusammenhänge nicht zuletzt auch dadurch, dass die
Beziehungen zwischen Eingangs und Ausgangsspannung beim Flyback ident
sind zu denen beim Sperrwandler (skaliert mit dem Übersetzungsverhältnis
des Übertragers). Diesen Zusammenhang gibt es beim Boost nicht.
Michael B. schrieb:> Ja, alle 3 sind Sperrwandler, auch wenn irgendein Honk in seiner> geistigen Umnachtung den Boost für einen Flusswandler hält.
Darf ich, als ENGLISCHSPRACHIGER Leistungselektroniker, folgende Frage
stellen, da mir die deutschen Begriffe fremd sind:
Der Zusatz im Begriff "Wandler" (Sperr oder Fluss) bezieht sich
definitionsgemäß darauf, WANN die in der Spule gespeicherte Energie zum
Ausgang geliefert wird, also ob Schalter eingeschaltet oder Schalter
ausgeschaltet? Oder was ist die Definitionsgrundlage, ob es ein Sperr-
oder Flusswandler ist?
In keinem meiner Bücher über Leistungselektronik (zB Fundamentals of
Power Electronics) dahingehend kategorisiert, weshalb mir diese Art des
Streites über Begrifflichkeiten noch nie im englischsprachigen Raum
untergekommen ist.
Sorry, falls es bereits hier im Thread definiert wurde, und ich es im
Eifer der Diskussion einfach nur nicht wiederfinden kann.
Danke,
Al3ko -. schrieb:> Darf ich, als ENGLISCHSPRACHIGER Leistungselektroniker, folgende Frage> stellen, da mir die deutschen Begriffe fremd sind:>> Der Zusatz im Begriff "Wandler" (Sperr oder Fluss) bezieht sich> definitionsgemäß darauf, WANN die in der Spule gespeicherte Energie zum> Ausgang geliefert wird, also ob Schalter eingeschaltet oder Schalter> ausgeschaltet?
Jain.
Die mir (und praktisch allen anderen außer ArnoR) geläufige Definition
bezieht sich auf den zeitlichen Zusammenhang zwischen dem Zustand des
primären Schalters und der Lieferung von Energie an den Sekundärkreis.
Erfolgt der Energietransport (ausschließlich) bei gesperrtem Schalter,
dann ist es ein Sperrwandler.
Erfolgt der Energietransport (ausschließlich) bei geschlossenem
Schalter, dann ist es ein Flußwandler.
Der Hintergrund für diese Unterscheidung ist, daß beim Sperrwandler die
Drossel bzw. beim Flyback der Trafo Energie speichern muß, um die
Funktion überhaupt zu gewährleisten. Beim Flußwandler ist die
Energiespeicherung ein eigentlich störender Nebeneffekt.
Das "ausschließlich" habe ich in Klammern gesetzt, weil es manchmal eher
als "hauptsächlich" gemeint ist. Sonst würde sich z.B. der Buck nicht
als Flußwandler qualifizieren, weil er ja in beiden Schaltphasen
Energie zum Ausgang leitet. Und auch bei anderen Flußwandler-Topologien
kann man die Magnetisierungsenergie zumindest im Prinzip in den
Sekundärkreis entladen.
Um nochmal ontopic zu werden (ungewöhnlich, ich weiß): das Problem des
TO ist eigentlich ein "Problem". Bei der Versorgung eines Geiger-Müller
Zählrohrs ist die Größe der Versorgungsspannung nicht kritisch. Sie muß
nur innerhalb des Plateaubereichs [1] liegen.
Für einen energiesparenden Betrieb wird man den Spannungswandler also
nicht kontinuierlich regeln, sondern einen etwas größeren
Ladekondensator und eine einfache Hystere-Regelung verwenden, um den
Spannungswandler zwischen "volle Pulle" und "aus" umzuschalten. Damit
eliminiert man die Leerlaufverluste, was angesichts der extrem geringen
Last von im Schnitt nur wenigen µA sicher sinnvoll ist.
[1] https://de.wikipedia.org/wiki/Zählrohr#Geiger-Müller-Zählrohr
Axel S. schrieb:> Al3ko -. schrieb:>>> Darf ich, als ENGLISCHSPRACHIGER Leistungselektroniker, folgende Frage>> stellen, da mir die deutschen Begriffe fremd sind:>>>> Der Zusatz im Begriff "Wandler" (Sperr oder Fluss) bezieht sich>> definitionsgemäß darauf, WANN die in der Spule gespeicherte Energie zum>> Ausgang geliefert wird, also ob Schalter eingeschaltet oder Schalter>> ausgeschaltet?>> Jain.>> Die mir (und praktisch allen anderen außer ArnoR) geläufige Definition> bezieht sich auf den zeitlichen Zusammenhang zwischen dem Zustand des> primären Schalters und der Lieferung von Energie an den Sekundärkreis.>> Erfolgt der Energietransport (ausschließlich) bei gesperrtem Schalter,> dann ist es ein Sperrwandler.>> Erfolgt der Energietransport (ausschließlich) bei geschlossenem> Schalter, dann ist es ein Flußwandler.>> Der Hintergrund für diese Unterscheidung ist, daß beim Sperrwandler die> Drossel bzw. beim Flyback der Trafo Energie speichern muß, um die> Funktion überhaupt zu gewährleisten. Beim Flußwandler ist die> Energiespeicherung ein eigentlich störender Nebeneffekt.
Ich wüsste nicht ob es für die Begriffe überhaupt einheitliche
Definitionen gibt. Den Begriff Sperrwandler verwende ich allerdings
ausschliesslich für den Flyback, den Begriff Flusswandler
ausschliesslich für den Forward Converter.
Al3ko -. schrieb:> Darf ich, als ENGLISCHSPRACHIGER Leistungselektroniker, folgende Frage> stellen, da mir die deutschen Begriffe fremd sind:
Rein aus Interesse: was machst du denn beruflich?
Schrödingers Katze schrieb:> Ich wüsste nicht ob es für die Begriffe überhaupt einheitliche> Definitionen gibt.
Ohne diese einheitlichen Definitionen sehe ich dann keinen Grund, über
irgendwelche Kategorien zu diskutieren, ob eine bestimmte Topologie der
Familie "Fluss" oder der Familie "Sperr" zugehört. Denn diese Familien
gibt es dann gar nicht.
Schrödingers Katze schrieb:
Den Begriff Sperrwandler verwende ich allerdings
> ausschliesslich für den Flyback, den Begriff Flusswandler> ausschliesslich für den Forward Converter.
Und genau dem stimme ich zu, weshalb ich auch die ganze Zeit Probleme
damit habe, dass hier über Kategorien/Familien diskutiert wird.
Aber wie gesagt, vielleicht mag mich ja jemand aufklären, und
idealerweise sogar auf ein Buch hinweisen, in dem das klar und deutlich
definiert ist. Ansonsten ist es reine Interpretation, und 2 Leute haben
3 verschiedene Meinungen ?
Schrödingers Katze schrieb:> Rein aus Interesse: was machst du denn beruflich?
Hardwareentwicklung mit Schwerpunkt Leistungselektronik (PFC, dc/dc
etc).
Cheers,
Al3ko -. schrieb:>> Ich wüsste nicht ob es für die Begriffe überhaupt einheitliche>> Definitionen gibt.> Ohne diese einheitlichen Definitionen sehe ich dann keinen Grund, über> irgendwelche Kategorien zu diskutieren, ob eine bestimmte Topologie der> Familie "Fluss" oder der Familie "Sperr" zugehört. Denn diese Familien> gibt es dann gar nicht.
Irgendwo wird es sie schon geben... :) Darum geht es mir aber gar nicht
so wirklich. Es handelt sich ja umkeine hochnotpeinlich lebensgefährlich
wichtige Debatte, sondern einzig um eine Diskussion.
Das hier ist aber auch nicht wirklich privates Streitgespräch, in
welchem die Parteien die Definition(en) frei festlegen, aufweichen,
wechseln. (Immerhin wird das Geschreibsel auch von einigen Leuten
gelesen - "privat" ist anders.)
Sondern das hier ist ein (sozusagen) öffentliches Forum, in welchem eine
Partei behauptet, der Aufwärtswandler wäre ein Sperrwandler, und man
würde eben zwischen Fluß- und Sperrwandlern unterscheiden.
Und eine andere (äh - Arno, ich, und 2, 3 andere) sagen oder denken, daß
das so nicht stimmt, weil der Invers- oder Sperrwandler tatsächlich
völlig sperrt während der Flußphase, und der Boost eben nicht (wie
könnte er).
Und daß Boost und Inverting recht ähnlich, aber nicht gleich arbeiten.
(Ganz nebenbei noch teils, daß Inverting+galv.Trennung=Flyback, da z.T.
nicht einmal das geglaubt wird.)
Das ist meiner Meinung nach durchaus eine Diskussion wert.
Ich versuche es weiter mit Argumenten, denn ich weiß, daß die Wahrheit
sehr gute Argumente kennt (ich leider nicht immer), und daß es halt so
ist.
Aber lange versuche ich es nicht mehr, denn Unbelehrbarkeit gibt es
auch.
Schrödingers Katze schrieb:> den Begriff Flusswandler ausschliesslich für den Forward Converter.
Das tun viele. Aber tatsächlich alle Tiefsetzsteller-Topologien, ob nun
einfacher synchroner Abwärts- oder irgend eine Art spannungsgespeister
Gegentaktwandler, sind alle miteinander Flußwandler. ("Abwärts" ist das
meistverwendete Prinzip.)
Wie ich schon sagte, sind sich Boost und Flyback ja durchaus ein wenig
ähnlich. Bei beiden wird zuerst mal über einen Schalter Spannung an eine
Drossel gelegt. Diese also erst mal voll Energie geladen, danach, in der
Sperrphase, wird diese wieder abgegeben.
Auch haben beide die gleiche Charakteristik in der Steigung des
"Spannungs-Gain", beim Übertragungsverhältnis also. Nur "sitzt" beim
Boost diese gleiche Kurve sozusagen "auf 1 (sprich: eins, bezogen auf
die V_in also deren Wert) drauf... siehe Bild im Anhang.
Darauf beziehen sich auch die nächsten 2 Absätze:
Beim Invers- bzw. Sperrwandler findet während der Flußphase gar_kein
Energiefluß nach sekundär statt - es wird allein die Drossel geladen.
(Wenn der Schalter "ON" ist, ist die Diode sekundär ja gesperrt.)
Und deshalb fängt dessen Kurve auch bei "null" an, nicht erst bei
"eins". Der Flyback kann abwärts, der Boost nicht. Auch, wenn die Kurven
dieselbe Form haben... und Boost zum Flyback liebevoll "mein Bruder"
sagt.
Der Boost ist kein Sperrwandler, sondern (mal ein Versuch) genaugenommen
sind beide
"jeden-Rechteck-U-Puls-erst-mal-speichern-dann-Selbstinduktion"-Wandler.
(Während die geregelten Abwärtswandler wirklich durchgängig zum Typ
"leg-Pulse-an-ich-filtere-das"-Typ gehören.)
Was man noch festhalten könnte:
Daß der Sperrwandler der galvanisch isolierte Inverswandler ist,
könnte man vielleicht ja besser realisieren, indem man diese beiden
Dokumente, genauer unter "Funktionsprinzip", bezüglich der Kurven
vergleicht (von der Seite ist sogar Michaels Bild...):
http://schmidt-walter-schaltnetzteile.de/smps/ivw_hilfe.htmlhttp://schmidt-walter-schaltnetzteile.de/smps/spw_hilfe.html
Bitte, seht euch diese Verläufe an - das sollte doch überzeugen?
ftgszr schrieb:> Es handelt sich ja umkeine hochnotpeinlich lebensgefährlich wichtige> Debatte, sondern einzig um eine Diskussion.
Hi, die anderen Aspekte deines Beitrages lese ich mir in Ruhe heute
Abend durch - vielen Dank schon mal an dieser Stelle für deinen Input.
Zum zitierten Beitrag:
So wie die Töne (Vorwürfe hinsichtlich "keine Ahnung haben" etc) in
diesem Thread sind, liest es sich für mich schon so, als sei es eine
hochnotpeinlich lebensgefährlich wichtige Debatte. Anders kann ich mir
nicht erklären, weshalb man sich hier so gegenseitig angreift, nur weil
der andere einer anderen Meinung ist. Denn man kann seinen Standpunkt
durchaus mit Definitionen, Literatur, Gleichungen, Schaltplänen,
Kurvenverläufen der Wandler etc begründen. Das bedarf ein wenig mehr
Arbeit, hat aber von der Qualität her einen Mehrwert.
Gruß,
Al3ko -. schrieb:> Denn man kann seinen Standpunkt> durchaus mit Definitionen, Literatur, Gleichungen, Schaltplänen,> Kurvenverläufen der Wandler etc begründen. Das bedarf ein wenig mehr> Arbeit, hat aber von der Qualität her einen Mehrwert.
Vielen Dank für diese (mir die Augen öffnenden) Worte. Denn daraufhin
fiel mir ein, wie relativ einfach man doch eigentlich Dokumente finden
könnte, die meinen Standpunkt weiter stärken:
https://www.google.de/search?q=sperrwandler+inverswandler&oq=sperrwandler+inverswandler&aqs=chrome..69i57.8941j0j7&sourceid=chrome&ie=UTF-8
In den meisten davon dürfte genau das stehen: Inverting = Flyback.
(Ich habe bei der Suche absichtlich die deutschen Begriffe verwendet.)
Bin echt gespannt, was Du als LE-Profi später noch dazu sagst.
Michael B. schrieb:> Blödsinn.> auch wenn irgendein Honk in seiner> geistigen Umnachtung den Boost für einen Flusswandler hält.
Wenn der Herr "Laberkopp" mal ein vernünftiges Deutsch schriebe, könnte
man seine Beiträge auch ernst nehmen!
Schrödingers Katze schrieb:> Zeichne den Schalter beim Inverswandler mal in die> Minusleitung anstatt in die Plusleitung,
Prust ...
Einzeichnen ist kein Thema, nur die Schaltungsfunktion ist dann nicht
mehr gegeben.
Das stört hier anscheinend aber nicht bei so viel geballtem Wissen.
Einfach mal bauen statt halb verstandenes Buchwissen zum Besten geben.
Ralle schrieb:> Wenn der Herr "Laberkopp" mal ein vernünftiges Deutsch schriebe, könnte> man seine Beiträge auch ernst nehmen!
Man könnte auch einfach Elektronik kapieren und die Richtigkeit der
Aussagen erkennen trotz seiner Ausdrucksweise.
Ach was, ich verschwende meine Zeit, ist ja alles gesagt.
Michael K. schrieb:> Ach was, ich verschwende meine Zeit, ist ja alles gesagt.
Du könntest aber auch einfach die entsprechende Literatur nennen, in der
deine Definition geschrieben steht. ;-) :-)
Gruß,
Michael B. schrieb:> Aber ich ahne schon: Wer dir widerspricht, ist sicher unqualiifiziert.
Hallo Michael,
Hättest du meine vorigen Beiträge in diesem Thread gelesen, wüsstest du,
dass ich keinerlei Ansicht zu dem Thema Sperr - oder Flußwandler
vertrete, da ich es schlicht weg nicht weiß. Habe ich auch offen
zugegeben. ?
Warum bist du eigentlich so schlecht gelaunt und stänkerst hier so rum?
Ich würde mir wünschen, dass gegenseitiger Respekt besteht, denn ich
schätze deine sonst sehr often fachlichen Beiträge sehr. Du hast
persönlich sicherlich mehr drauf, als du hier wiedergibst!
Gruß,
Al3ko -. schrieb:> Schrödingers Katze schrieb:>> Ich wüsste nicht ob es für die Begriffe überhaupt einheitliche>> Definitionen gibt.> Ohne diese einheitlichen Definitionen sehe ich dann keinen Grund, über> irgendwelche Kategorien zu diskutieren, ob eine bestimmte Topologie der> Familie "Fluss" oder der Familie "Sperr" zugehört. Denn diese Familien> gibt es dann gar nicht.
Mir ging es nicht um die Begriffe, sondern darum dass der Flyback
wesentlich weniger mit dem Boost gemeinsam hat als mit dem
Inverswandler.
Al3ko -. schrieb:> Schrödingers Katze schrieb:>> Rein aus Interesse: was machst du denn beruflich?>> Hardwareentwicklung mit Schwerpunkt Leistungselektronik (PFC, dc/dc> etc).
Magst du etwas mehr erzählen? ;) Ich arbeit in einem recht ähnlichen
Gebiet. Welche Leistungsklasse und welche Anwendungen? Grosskonzern oder
Kleinbetrieb?
Michael K. schrieb:> Schrödingers Katze schrieb:>> Zeichne den Schalter beim Inverswandler mal in die>> Minusleitung anstatt in die Plusleitung,>> Prust ...> Einzeichnen ist kein Thema, nur die Schaltungsfunktion ist dann nicht> mehr gegeben.> Das stört hier anscheinend aber nicht bei so viel geballtem Wissen.>> Einfach mal bauen statt halb verstandenes Buchwissen zum Besten geben.>> Ralle schrieb:>> Wenn der Herr "Laberkopp" mal ein vernünftiges Deutsch schriebe, könnte>> man seine Beiträge auch ernst nehmen!> Man könnte auch einfach Elektronik kapieren und die Richtigkeit der> Aussagen erkennen trotz seiner Ausdrucksweise.>> Ach was, ich verschwende meine Zeit, ist ja alles gesagt.
Ist dir die Hitze zu Kopfe gestiegen mein Kleiner? Wenn dir nicht klar
ist, dass die Schaltungsfunktion die Selbe bleibt dann solltest du
vielleicht etwas anderes als Leistungselektronik betreiben.
Wie erklärst du dir eigentlich die identischen Ausdrücke für das
Übersetzungsverhältnis bei Flyback und Inverswandler? Das passt mit dem
Boost "komischerweise" gar nicht so recht zusammen. In ihrer Dynamik
verhalten sich Flyback und Inverswandler ebenfalls ident.
Schrödingers Katze schrieb:> Magst du etwas mehr erzählen? ;) Ich arbeit in einem recht ähnlichen> Gebiet. Welche Leistungsklasse und welche Anwendungen? Grosskonzern oder> Kleinbetrieb?
Momentan: ca. 100W
Vorher: ca. 4MW
Davor: ca. 3kW
Bisher Universität (Promotion) oder anschließend 2x Konzern - macht in
der Summe 3 :)
Und selbst?
Cheers,
Al3ko -. schrieb:> Bisher Universität (Promotion) oder anschließend 2x Konzern - macht in> der Summe 3 :)>> Und selbst?
Strebe einen ähnlichen Werdegang an ;) Allerdings bin ich erst bei Punkt
1: Promotion.
Schrödingers Katze schrieb:> Strebe einen ähnlichen Werdegang an ;) Allerdings bin ich erst bei Punkt> 1: Promotion.
cool - welcher Schwerpunkt? Topologien, Regelung, Halbleiter etc?