Guten Abend, nach dem Thema der Spannungswandler, wollte ich mal ein wenig praktischere Schaltungen unter die Lupe nehmen und habe mal im Anhang eine zwei-Stufen-Topologie. Die Details sind mir jedoch noch unverständlich. Ganz links habe ich die 230V Wechselnetzspannung, welche durch die zwei Kondensatoren "geglättet" wird. Durch die Diodengleichrichterschaltung wird die 230V Spannung doch in eine Gleichspannung umgewandelt und mit den zwei parallelen Boost-Convertern auf sagen wir 400V hochgesetzt und habe diese Spannung über dem Kondensator C3 anliegen. Danach habe ich eine Wechselrichter-Vollbrücke und wandle die Gleichspannung in eine Wechselspannung um und kann diese über den Transformator über das Windungsverhältnis transformieren und mit dem Diodengleichrichter in eine Gleichspannung umwandeln. Soweit sollte meine Beschreibung stimmen? Jetzt habe ich einige Unklarheiten noch, die mir so noch Bauchschmerzen bereiten. Wozu habe ich am Eingang zwei Kondensatoren und zwei Spulen in dieser Anordnung? Wieso habe ich den Resonanzkreis C5+L7 vor/bzw. nach dem Trafo (Primärseite L5) vor- bzw. nachgeschaltet? Welchen Zweck sollen die zwei parallelen Boost-Converter erfüllen? Also einer wäre ja noch klar, aber zwei? Und weshalb der Umweg über Boost-Converter und die Wechselrichter-Vollbrücke, wenn ich auch eigentlich direkt die Wechselspannung über einen Trafo, transformieren könnte? Über zahlreiche konstruktive Anmerkungen würde ich mich sehr freuen. Grüße danke im Voraus und guten Start in die Woche, Hanna
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LOL!! Die eine Diode in der PFC-Schaltung (die rechte) macht echt Sinn... *KAWUMM!*
Hallo, ja stimmt, damit hätte der Boost-Converter einiges eingebooüst :D Danke! Wieso wird jetzt eigentlich die Schaltung Leistungsfaktorkorrekturschaltung betitelt? Der Leistungsfaktor (der bakannte cosinus phi) ist ja das Verhältnis von Wirkleistung zu Scheinleistung. Jetzt geht mir momentan nicht hervor wieso durch diese Topologie der Leistungsfaktor nahe 1 sein soll. Grüße Hanna
Hanna B. schrieb: > Wieso wird jetzt eigentlich die Schaltung > Leistungsfaktorkorrekturschaltung betitelt? man Verzerrungsblindleistung
Hängt von der Steuerung des step up Reglers vor dem Siebelko ab, er soll den Siebelko mit einem Strom laden der mit der Sinuswechselspannung mitgehlt als ob eine resistive Last dran wäre. Das ist natürlich eine komplexe Aufgabe, da noch nicht bekannt ist wie viel Leistung der nachfolgende Flusswandler wirklich umsetzen wird in der nächsten Sinuswelle. Der Siebelko dient also mit seiner Ladespannung als Steuerung der PFC, wie viel sie nachladen wird.
Hi, zu einigen deiner Fragen stelle ich ein paar Gegenfragen. Hanna B. schrieb: > Wozu habe ich am Eingang zwei Kondensatoren und zwei Spulen in dieser > Anordnung? Ist ein EMV Filter. > Wieso habe ich den Resonanzkreis C5+L7 vor/bzw. nach dem Trafo Wo möchtest du ihn sonst haben bzw was möchtest du sonst haben? > (Primärseite L5) vor- bzw. nachgeschaltet? Wo würde dir L5 besser gefallen? > Welchen Zweck sollen die zwei parallelen Boost-Converter erfüllen? zur PFC. Die beiden fahren sicherlich "interleaved", um nicht nur den Strom aufzuteilen (und damit den thermischen Stress zu reduzieren), sondern auch um den Stromrippel zu verringern.
Al3ko -. schrieb: > Ist ein EMV Filter. Okay, ich kenne die Differentialgleichungen der Bauteile, ich kenne ihre Eigenschaften (Energiespeicher, Strom- bzw. Spannungsspeicher). Jetzt stellt sich für mich die Frage inwieweit filtert das jetzt die Wechselspannung des Netzes, also vom Vorgehen her. Al3ko -. schrieb: > Wo möchtest du ihn sonst haben bzw was möchtest du sonst haben? Mir ist die Bedeutung dessen noch nicht ganz bewusst. Ein Schwingkreis tauscht ja periodisch die Energie zwischen L und C. Was würde denn passieren, wenn ich C5 und L7 weglassen würde? Al3ko -. schrieb: > Wo möchtest du ihn sonst haben bzw was möchtest du sonst haben? Ich möchte verstehen, weshalb ich ihn jetzt z.B. auf der Primärseite und nicht auf der Sekundärseite habe. Al3ko -. schrieb: > Wo würde dir L5 besser gefallen? An L5 ist nichts zu rütteln. Das ist die Primärseite des Trafos. Das ist schon so okay. MaWin schrieb: > Der Siebelko dient also mit seiner Ladespannung als Steuerung der PFC, > wie viel sie nachladen wird. Es sind ja zwei Kondensatoren. Als Steuerung der PFC? Ist mir jetzt noch nicht klar geworden. Wo wird denn jetzt eig. der Leistungsfaktor "korrigiert"? Ich meine ich habe ja eine Netzwechselspannung mit unbekannter Verzerrung. Da stellt sich für mich die Frage, wie filtern jetzt L und C, dass gerade ein Leistungsfaktor nahe 1 ist, wenn die Bauteile ja fest ausgelegt sind und ich nicht weiß wie groß die Verzerrung ist (ist ja alles im Rahmen genormt, aber dennoch weiß ja der Filter das von vornherein nicht, ebenso wie +/- 10% Spannungstoleranz). Herzlichen Dank für die Diskussion! Grüße Hanna
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Hanna B. schrieb: > Wieso habe ich den Resonanzkreis C5+L7 vor/bzw. nach dem Trafo > (Primärseite L5) vor- bzw. nachgeschaltet? L7 ist kein separates Bauteil, sondern im Übertrager enthalten. Wenn man es nicht so darstellen würde, müsste man dem Schaltplan eine Zeichnung oder ein Foto vom Übertrager hinzufügen.
Hat die Schaltung überhaupt einen Sinn ? Sorry. Sehe den EMV Teil, aber dann ?? Was sind das für Schltkontakte, wo die Dioden mit dran sind ?
MaWin schrieb: > Hängt von der Steuerung des step up Reglers vor dem Siebelko ab, er soll > den Siebelko mit einem Strom laden der mit der Sinuswechselspannung > mitgehlt als ob eine resistive Last dran wäre. So ist es gut ausgedrückt. Es soll nicht die Verzerrung des Netzes ausgeglichen werden, sondern es sollen surch das Gerät keine weiteren zugefügt werden. Solche werden verursacht, wenn man einen Brückengleichrichter plus Kondensator direkt ans Netz hängt. Dann entnimmt man dem Netz kurze Stromspitzen in der Nähe des Spannungsmaximums, das ist unerwünscht. Die PFC soll die Stromentnahme sinusförmig gestalten, so wie es optimal für den Energieversorger ist. Die Stromaufnahme wird bestimmt durch die Einschaltdauern der Schalter hinter L3/L4. Das Netzfiler soll weniger die Schaltung vor netzstörungen schützen. Sie soll eher verhindern, dass Störungen aus dem Gerät ins Netz gelangen.
Package schrieb: > Es soll nicht die Verzerrung des Netzes ausgeglichen werden, sondern es > sollen surch das Gerät keine weiteren zugefügt werden. Solche werden > verursacht, wenn man einen Brückengleichrichter plus Kondensator direkt > ans Netz hängt. Aber der Filter ist doch vor dem Brückengleichrichter. Wenn doch die der Brückengleichrichter die Oberschwingungen verursacht, der Filter aber davorgeschaltet ist, dann eliminiert er ja nicht Verzerrung des Brückengleichrichters? Oder ist das Pferd von hinten aufgezäumt und man kennt genau das Oberschwingungsspektrum des Brückengleichrichters, sodass man im vorhinein schon korrigiert? Danke an Euch, Grüße Hanna
Moin, Der Brueckengleichrichter macht in dieser Schaltung eher keine Verzerrungen/Oberschwingungen. Aber Schalter, die L3 und L4 schalten, die schalten die ja ein paar zigtausendmal in der Sekunde, also wackeln auch die Stroeme durch L3 und L4 entsprechend schnell. Und dieses Gewackel will man nicht ausserhalb des Netzteilgehaeuses haben. Dafuer sind L1,L2,C1,C2. Gruss WK
Das Filter ist symmetrisch und wirkt in beide Richtungen. Das Filter wirkt im Bereich 100 kHz bis 100 Mhz so circa, und rausgefiltert werden die Störungen, die durch die schnellen Schalter erzeugt werden. Für die Oberwellen des Brückengleichrichters ist die PFC zuständig.
Dergute W. schrieb: > Dafuer > sind L1,L2,C1,C2. Okay. Danke. Dann wäre geklärt wieso und warum. Jedoch bleibt zu klären wie L1,L2,C1 und C2 das genau machen. Und wie die Anordnung zu erklären ist. Wäre super, wenn ich das auch noch begreifen könnte. Package schrieb: > Das Filter ist symmetrisch und wirkt in beide Richtungen. Bidirektional? Der Leistungsfluss ist doch von links nach rechts. Also von der Netzwechselspannung zum Boost-Converter? Oder wie ist das jetzt gemeint. Package schrieb: > Für die Oberwellen des Brückengleichrichters ist die PFC zuständig Okay und wo genau wird die Power Factor Correction durchgeführt? Welche Instanz ist dafür zuständig? Herzlichen Dank und Grüße, Hanna
Moin, Hanna B. schrieb: > Jedoch bleibt zu klären > wie L1,L2,C1 und C2 das genau machen. Ja mei - das ist halt ein Tiefpassfilter. Das laesst niedrige Frequenzen wie z.b. 50Hz ohne nennenswerte Daempfung durch und hoehere Frequenzen koennen weder von rechts nach links noch umgekehrt durch die lustige Ansammlung von L und C. Hanna B. schrieb: > Bidirektional? Das Filter verhindert genauso, dass Stoerungen vom inneren der Schaltung (PFC-Wandler) nach aussen (Netz) kommen, wie auch umgekehrt Stoerungen vom Netz zum Wandler. Hanna B. schrieb: > Welche > Instanz ist dafür zuständig? Die Ansteuerung der beiden Leistungsschalter in der PFC Abteilung. Die muss eben so aussehen, dass der Strom, den das Ding zieht auf der Primaerseite auch ungefaehr sinusfoermig ist. Gruss WK
Hanna B. schrieb: > Power Factor Correction Das wäre der richtige Suchbegriff für Google und so. Da findest Du die Erklärungen, die Du suchst, in einer Ausführlichkeit, die Du hier nicht bekommst. Das gleiche gilt für "Resonanzwandler" und "EMI-Filter" und "stromkompensierte Drossel". Es hat wohl kaum einer Zeit und Muße, Dir die Grundlagen so zu erklären, dass keine Fragen mehr bleiben. Das haben schon längst andere getan, Du musst nur danach suchen.
Dergute W. schrieb: > Moin Abend, Dergute W. schrieb: > Ja mei - das ist halt ein Tiefpassfilter. Das laesst niedrige Frequenzen > wie z.b. 50Hz ohne nennenswerte Daempfung durch und hoehere Frequenzen > koennen weder von rechts nach links noch umgekehrt durch die lustige > Ansammlung von L und C. AAA jetzt realisiere ich es. L1 und C2 sind sogesehen die Filter, die mir von links nach rechts filtern? Und L2 und C1 hingegen von rechts nach links? Wenn man jetzt die klassische LC-Filter Anordnung betrachtet. Hanna B. schrieb: > Mir ist die Bedeutung dessen noch nicht ganz bewusst. Ein Schwingkreis > tauscht ja periodisch die Energie zwischen L und C. Was würde denn > passieren, wenn ich C5 und L7 weglassen würde? Der Punkt mit dem Schwingkreis sitzt noch nicht. Und noch ein Punkt zur Sekundärseite. Wenn ich da doch nur einen reinen Diodengleichrichter mit "simpler" Glättungsdrossel habe. Ist es nicht ein bisschen wenig um einen hohen Leistungsfaktor am Ausgang zu haben? Danke allen! Grüße Hanna
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Hanna B. schrieb: > AAA jetzt realisiere ich es. L1 und C2 sind sogesehen die Filter, die > mir von links nach rechts filtern? Und L2 und C1 hingegen von rechts > nach links? Wenn man jetzt die klassische LC-Filter Anordnung > betrachtet. LC Filter funktionieren in beide Richtungen, das Übbertragungsverhalten hängt dabei von den angeschlossenen Quell-/Senkenimpedanzen ab. Frag einfach mal Tante Gugl nach Netzfilter...
Moin, Hanna B. schrieb: > Der Punkt mit dem Schwingkreis sitzt noch nicht. Ich vermute mal (bin kein Schaltnetzteilspezialist), dass durch den Schwingkreis die Umschaltung in der Vollbruecke "schoener" geht, d.h. da wird dann bei niedrigerem Strom umgeschaltet, damit gibts weniger Verluste, weniger Abstrahlung... Hanna B. schrieb: > Und noch ein Punkt zur Sekundärseite. Wenn ich da doch nur einen reinen > Diodengleichrichter mit "simpler" Glättungsdrossel habe. Ist es nicht > ein bisschen wenig um einen hohen Leistungsfaktor am Ausgang zu haben? Ja. Dann schon. Das waere das Verhalten der Schaltung, wenn die Leistungsschalter nie angesteuert werden wuerden. Aber das laeuft anders. Guck' dir mal auf deinem Bild die untere Schaltung an. Den "simplen" boost-converter. Und dann berechne mal z.B. das Tastverhaeltnis fuer die Schalteransteuerung was du brauchst, wenn die Eingangsspannung a.) 100V, b.) 200V, c.) 300V ist, und der Eingangsstrom im Mittel a.) 1A, b.)2A c.)3A ist. Ausgangsspannung dabei immer 400V, Strom so, dass es zum Eingangsstrom passt. Ueber die Variation des Tastverhaeltnisses kann man da also die Eingangsspannung/Ausgangsspannung/Stroeme variieren. Jetzt musst du nur das Tastverhaeltnis innerhalb einer Netzperiode immer so variieren, dass der mittlere Eingangsstrom der Eingangsspannung formmaessig entspricht. Schon fertig. "cos phi" = 1 :-) Gruss WK
Ich würde grundsätzlich empfehlen, die Schaltung in Teilschaltungen zu zerlegen und zu analysieren. 1. Verstehe die Funktionsweise des boost PFC von AC Eingang bis zur Gleichspannung an C3 (dazu gibt es zahlreiche App notes und Erklärungen im Netz 2. Verstehe die Funktionsweise des LLC Wandlers von C3 bis C4. Auch dazu gibt es zahlreiche App notes und Erklärungen im Netz. Der Grund ist, dass 2. nicht zwangsläufig zur Funktion von 1. beiträgt und umgekehrt. Gruß,
Hanna B. schrieb: > Der Punkt mit dem Schwingkreis sitzt noch nicht. Da sitzt noch gar nichts - weil Du zuvor so gut wie nichts wußtest, und auch jetzt nicht mehr... denn damit es "sitzen" würde, bräuchte es ziemlich viel. Sven S. schrieb: > Es hat wohl kaum einer Zeit und Muße, Dir die Grundlagen so zu erklären, > dass keine Fragen mehr bleiben. Richtig, aber eine Zusammenfassung kann man schon machen. Vergiß mal die bisherigen Ansätze, und (sorry) auch die der anderen User - denn diese behandeln (antwortend auf zusammenhanglose einzelne Fragen Deinerseits) zusammenhanglose Einzelthemen. Edith: Die letzten beiden waren durchaus umfangreicher bzw. besser. Netzfilter: Das solltest Du tatsächlich googlen, denn es handelt sich nicht um ein simples LC-Filter, sondern eine spezielle symmetrische Konstruktion, um bestimmte Störungen (Common Mode, Differential Mode), die der Wandler produziert, vom Netz fernzuhalten. (Nicht_umgekehrt !) [Man kann (nicht muß) auch dieses Filter als Teil der PFC betrachten... siehe im folgenden Link. Dann aber ist es eine Form der passiven PFC.] Eine Einführung auf deutsch hier: (Lies vorerst nur 12.1, ok?) http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap12/Kapitel12.html#12.1 Auch die aktive PFC ist dazu da, das Netz (dessen Sinusform der Spannung) "zu beschützen". Hier aber, indem mit einer aktiven Schaltung die... [bei einfacher Gleichrichtung + Glättung (= Diodenbrücke + Elko) sonst unvermeidlichen, durch die kurzen Leitzeiten der Dioden entstehenden] ...extrem hohen Nachlade-Stromspitzen vermieden werden. Dazu aber komme ich gleich noch...
Dergute W. schrieb: > Ist es nicht ein bisschen wenig um einen hohen > Leistungsfaktor am Ausgang zu haben? Am Ausgang wird, wie WK schon sagte, einfach geregelt. Der Leistungsfaktor ist eine Größe des Eingangs, bezüglich der Stromaufnahme vom Netz. Darauf nimmt eine PFC Einfluß! Moment...
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PFC:
Betrachte den Gleichrichter. Nach diesem liegen ohne Kondensator einfach
nur lauter positive Halbwellen vor dem Boost-Converter.
Der kleine Eingangskondensator des Boost ist nur dazu da, während der
"Wellentäler" trotzdem eine etwas höhere Spannung bereitzustellen.
Nicht zur Glättung!
Der Boost-Konverter macht aus der variierenden Spannung ("Wellenberge")
eine konstante DC >= der Spitzenspannung jener Berge.
Du weißt, wie ein Boost grundsätzlich funktioniert?
Dieser hier wird so angesteuert, daß er aktuell immer eine der Höhe der
aktuellen Spannung entsprechenden Strom aufnimmt.
Das sorgt vor dem Gleichrichter für eine sinusförmige Stromaufnahme,
somit verhält sich der Eingang wie eine Widerstandslast, und bietet
hohen Power Factor.
Daß dabei Strompulse in der von der einfache GR+Elko Schaltung gewohnten
Höhe vermieden werden, ist klar (sollte es sein).
Dazu genauer:
http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap12/Kapitel12.html#12.2
Somit hat man vor dem LLC eine DC zw. 380 und 420V.
Der LLC ist etwas komplexer...
Hallo, Tante Gugl beantwortet mir leider nicht die Frage, wieso ich diese Filteranordnung habe. Also anstatt C1 und L1, noch L2 und C2. Also wie ein LC-Filter funktioniert, habe ich dank Tante Gugl mir wieder in Erinnerung gerufen. Wieso ich jetzt noch L2 und C2 verbaut habe, wenn doch C1 und L1 in beide Richtungen funktionieren, habe ich einfach nicht realisiert. Das allgemeine Vorgehen verstehe ich ja danach. Der Diodengleichrichter richtet die Wechselspannung über D1 (links oben) und D4 (rechts unten) sowie D2 (rechts oben) und D3 (links unten) gleich und über den Hochsetzsteller wird diese erhöht. Über den Wechselrichter bekomme ich wieder Wechselspannung und kann diese transformieren und auf der Sekundärseite wird die Wechselspannung wieder gleichgerichtet. Hanna B. schrieb: > Wenn ich da doch nur einen reinen > Diodengleichrichter mit "simpler" Glättungsdrossel habe. Ist es nicht > ein bisschen wenig um einen hohen Leistungsfaktor am Ausgang zu haben? Auf der Sekundärseite habe ich genauso einen Diodengleichrichter, wie ich ihn im PFC habe, jedoch habe ich auf der Sekundärseite keinen LC-Filter, ebenso wie keinen Resonanzkreis. Dergute W. schrieb: > Ueber die Variation des Tastverhaeltnisses kann man da also die > Eingangsspannung/Ausgangsspannung/Stroeme variieren. Ja genau über die Aussteuerung kann man die Ausgangsspannung und den Strom variieren, aber die Eingangsspannung meines Erachtens kann ich doch jetzt nicht ändern? Die bekommt der Hochsetzsteller über den Diodengleichrichter und dieser zieht ja davor die Netzspannung. Dergute W. schrieb: > Jetzt musst du nur das Tastverhaeltnis innerhalb einer Netzperiode immer > so variieren, dass der mittlere Eingangsstrom der Eingangsspannung > formmaessig entspricht. Schon fertig. "cos phi" = 1 :-) In dem Sinne verstehe ich jetzt nicht, wie du die Aussteuerung des Hochsetzsteller für einen cos phi = 1 nutzen willst? Die Aussteuerung dient doch rein zur variablen Einstellung der Ausgangsspannung. Danke Euch, Grüße Hanna
Hanna B. schrieb: > Die Aussteuerung > dient doch rein zur variablen Einstellung der Ausgangsspannung. Eben nicht. Das Tastverhältnis wird hier abhängig von der V_in gesteuert, die Ausgangsspannung könnte (mit etwas Aufwand bei der Regelung) zwar trotzdem noch variable Werte >= ca. 320V annehmen - für den LLC aber wird konstante DC ca. 400V benötigt. Lies doch mal unvoreingenommen meine Posts, ohne Dich an bisherigen Mißverständnissen festzuklammern.
Moin, Hanna B. schrieb: > Ja genau über die Aussteuerung kann man die Ausgangsspannung und den > Strom variieren, aber die Eingangsspannung meines Erachtens kann ich > doch jetzt nicht ändern? Naja, das ist so ne Ansichtssache; wie beim Gluehbirnenwechsel: Du kannst die Birne schrauben und haelst die Lampe fest, oder du haelst die Birne fest und schraubst die Lampe drauf. Und so kannst du prinzipiell beim Hochsetzsteller auch die Eingangsspannung variieren... > Die bekommt der Hochsetzsteller über den > Diodengleichrichter und dieser zieht ja davor die Netzspannung. Jepp. Und die Netzspannung ist, wenn man mal nur kurzfristig denkt, also nicht ueber Sekunden, sondern ueber z.B. Millisekunden ja keineswegs konstant, sondern z.B. nach dem Gleichrichter so ungefaehr: u(t)=325V * abs(sin(wt)) Die aendert sich also (100 halbe Sinuswellen/sec). Und genau diese Aenderungen muessen auf's Tastverhaeltnis der Ansteuerung wirken, damit die Stroeme auch sinusfoermig werden. Gruss WK
Hanna B. schrieb: > für einen cos phi = 1 Darum geht es eh nicht. cos phi ist die Spec. der Phasen-Verschiebung von Strom zur Spannung - aber hier geht es darum, die Nachladespitzen eines "normalen" Gleichrichters zu verhindern (zum Sinus zu formen). cos phi ist nicht Power factor. Diese Spitzen sind zwar in Phase, aber der Strom ist nicht Sinus. Das sorgt dafür, daß auch die Spannung nicht mehr Sinus ist. Und das ist das Problem... (o.g.: Verzerrungsblindleistung vs. Verschiebungsblindleistung). Übrigens sollte man zum Googlen /Recherchieren, lesen, studieren Tage einplanen, nicht Minuten.
Ich habe versucht, einen umfassenden Erklärungs-Einstieg zu bieten. Wenn Du diesen nicht nutzt, bist Du selbst Schuld.
Hi Hanna, Hanna B. schrieb: > Das allgemeine Vorgehen verstehe ich ja danach. Der Diodengleichrichter > richtet die Wechselspannung über D1 (links oben) und D4 (rechts unten) > sowie D2 (rechts oben) und D3 (links unten) gleich und über den > Hochsetzsteller wird diese erhöht. Über den Wechselrichter bekomme ich > wieder Wechselspannung und kann diese transformieren und auf der > Sekundärseite wird die Wechselspannung wieder gleichgerichtet. Das ist nun wirklich sehr, sehr grob von dir erklärt. Schneiden wir die Pizza mal in kleine Teilstücke. Erkläre uns doch mal ein wenig genauer, wie eine boost PFC funktioniert. In deinem obigen Eingangspost hast du eine Schaltung eingefügt. Erkläre bitte die technischen Details von AC Eingang bis C3 Spannung. Gruß,
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Hanna B. schrieb: >> passieren, wenn ich C5 und L7 weglassen würde? > Der Punkt mit dem Schwingkreis sitzt noch nicht. Das ist kein Schwingkreis. C5 verhindert eine Gleichstromkomponente durch den Übertrager. L7 ist kein separates Bauteil! Der Übertrager sieht ungefähr so aus, wie auf dem angehängten Foto. Zwischen Primär- und Sekundärwicklung ist ein großer Abstand. Dadurch ergibt sich eine hohe Streuinduktivität für die Primärwicklung. Diese Streuinduktivität ist L7! So ein Übertrager ermöglicht es, die Ausgangsspannung per PWM zu regeln, ohne sekundärseitige Speicherdrossel.
Sven S. schrieb: > Das ist kein Schwingkreis. Oh, doch! ;-) > L7 ist kein separates Bauteil! Meistens nicht, ja. > Der Übertrager sieht ungefähr so aus, wie auf dem angehängten Foto. > Zwischen Primär- und Sekundärwicklung ist ein großer Abstand. Dadurch > ergibt sich eine hohe Streuinduktivität für die Primärwicklung. Bis hierhin hast Du den Aufbau des Überträgers korrekt beschrieben - der Rest davon stimmt aber nicht. Der LLC gehört zu den Serien-Parallel(#)-Resonanz-Convertern/SPRC. Der Resonanzkreis wird durch eine frequenzvariable, aber (bis auf die Totzeit) fest 50/50 (nix PWM) Rechteckspannung angeregt. Weiter entsteht ein annähernd (bei der Serien-Resonanzfrequenz nahe perfekt) sinusförmiger Strom. Weil der Resonanzkreis die Oberwellen ausfiltert, und nur die Grundwelle "übrig" läßt. Die Generatorfrequenz bestimmt auch, wie viel Strom durch den Schwingkreis "darf". Die Induktivität L7 wird zumeist allein durch die primäre Streuinduktivität gebildet. Des weiteren ist "L8"(#) - welche auch normalerweise mit ins Schaltbild gehörte - zumeist einfach nur die primäre Magnetisierungs-Induktivität L_m des Überträgers. Besonders für den Bereich AC/DC ca. 100W bis <= 500W gibt es m. W. einige ("voll-") integrierte Fertigüberträger für LLC. Die Werte von L7 und/oder "L8"(#) können aber u. U. auch zum Teil durch separate Drosseln komplettiert werden - das ist auslegungsabhängig. Und zugegeben ist das bei den meisten Anwendungen nicht nötig, bzw. könnte es (nicht zum Betriebsverhalten und/oder ÜT passend) sogar negative Auswirkungen haben. Auf die Idee, einen "normalen" Trafo mit guter Kopplung so zu einem LLC zu machen, wird aber eher keiner kommen... obwohl das schon möglich wäre. [(#): "L8" bzw. L_m ist im Ersatzschaltbild des LLC-Überträgers als Induktivität parallel zur Primärwicklung des "idealen Überträgers" dargestellt. An dieser Stelle liegt beim LCC-SPRC der Parallel-C, der dessen Parallelresonanz ermöglicht.] Auch ermöglicht die LLC-Topologie, ohne sekundäre Drossel auszukommen. Das aber hat gleich mehrere Gründe... und führte hier wohl zu weit. Eins noch: Ohne die zusätzliche Parallelresonanz durch L_m wäre kein ZVS unterhalb der Serien-Resonanzfrequenz möglich... deshalb wird auch L_m auf die FETs angepaßt bei einer Neuentwicklung. Jetzt wäre ich gespannt, ob @Al3ko Fehler fände in diesem Post...
Al3ko -. schrieb: > Das ist nun wirklich sehr, sehr grob von dir erklärt. Schneiden wir die > Pizza mal in kleine Teilstücke. Erkläre uns doch mal ein wenig genauer, > wie eine boost PFC funktioniert. Bin dabei, nehme mir nur viel Zeit um möglichst viele Ecken und Kanten zu erwischen und außerdem führe ich mir die Links vom "Anfänger" zu Gemüte, da das dann eine reale bzw. praxisnahe Schaltung ist. Bin ja wirklich daran interessiert und will es nicht einfach mal so "grob" verstehen. Sven S. schrieb: > Der Übertrager sieht ungefähr so aus, wie auf dem angehängten Foto. > Zwischen Primär- und Sekundärwicklung ist ein großer Abstand. Dadurch > ergibt sich eine hohe Streuinduktivität für die Primärwicklung. Wenn das bis hier hin stimmt. Wieso wird dann so ein großer Abstand realisiert? Danke Euch, Grüße Hanna
Moin, Hanna B. schrieb: > Wieso wird dann so ein großer Abstand > realisiert? Weil dann die magnetischen Feldlinien erzeugt durch die Primaerspule eine gute Chance haben, sich an der Sekundaerspule vorbei zu quetschen und nicht durch sie hindurch. Und alle Feldlinien, die nur durch eine der beiden Spulen gehen, "machen" die Streuinduktivitaet. Gruss WK
Dergute W. schrieb: > Und alle Feldlinien, die nur durch eine > der beiden Spulen gehen, "machen" die Streuinduktivitaet. Okay, dann stellt sich für mich die Frage, wieso man gezielt einen hohen Abstand wählt um eine hohe Streuinduktivität zu bekommen? Etwa um eine Induktivität (L7) nicht extra als Bauteil hinzuzufügen, sondern per Streuung zu bilden?
Hanna B. schrieb: > Etwa um eine > Induktivität (L7) nicht extra als Bauteil hinzuzufügen, sondern per > Streuung zu bilden? Yepp. Wie beim Teleshopping: Wenn sie sofort anrufen und gleich bestellen erhalten sie umsonst und gratis zu ihrem Transformator diese hochwertige Streuinduktivitaet dazu. Gruss WK
Hallo, als Einführung zum Thema PFC vielleicht hilfreich: https://youtu.be/pSdQNvaIB8s https://youtu.be/xnLueuAJT88 https://youtu.be/duCfp0Hj-_k Gruß PFC
PFC schrieb: > als Einführung zum Thema PFC vielleicht hilfreich: Super Videos und Super Vorlesung! Hat einige Fragen geklärt. Ungeklärt ist jetzt (beziehe mich auf den Link: http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap12/Kapitel12.html#12.1 folgendes: 1) Wieso benutzt man für niederfrequente Störungen aktive Filter und für hochfrequente Störungen passive Filter? 2) Zu der Schaltung Bild 12.1 aus dem Link (Standard Entstörfilter für Netzbetriebene Geräte bis 1kW) Stromkompensierte Drossel (Dr 1 große Induktivität) dient zur Dämpfung und somit Abschwächung des Laststromes. Aber wie ist denn die Spule gewickelt, wenn ich keinen Luftspalt habe? Einfach isoliert übereinander/nebeneinander? Ziel der Drossel ist es ja Amplitudenschwankungen zu kompensieren. Das ist klar, dass sich bei asymmetrischer Belastung gleiche Ströme einstellen. Die zweite Dr 2 bildet ja mit C1 den eigentlichen Filter. Aber wie ist die Drossel Dr 2 jetzt gewickelt. Da blicke ich nicht durch. Es ist beschrieben, dass "die beiden Spulen für den Störstrom in Serie liegen". Für den "normalen" Laststrom liegen die doch auch in Serie? Sodass ich irgendwie verwirrt bin wie der Stromverlauf dann ist? Danke an alle, Grüße Hanna
Hi Anfänger Anfänger schrieb: > Jetzt wäre ich gespannt, ob @Al3ko Fehler fände in diesem Post... Ich bin mitnichten der richtige Ansprechpartner für diese Themen - nehme das Kompliment aber gerne dankend an. Wobei mir die zahlreichen Beiträge von Sven und Dergute W. immer wieder sehr gut gefallen. Anfänger schrieb: > Der LLC gehört zu den Serien-Parallel(#)-Resonanz-Convertern/SPRC. Der > Resonanzkreis wird durch eine frequenzvariable, aber (bis auf die > Totzeit) fest 50/50 (nix PWM) Rechteckspannung angeregt. Das ist auch das mir bekannte Ansteuerungsverfahren für den LLC Wandler. Konstantes Tastverhältnis 50/50 und dann variable Schaltfrequenz. Anfänger schrieb: > Weiter entsteht ein annähernd (bei der Serien-Resonanzfrequenz nahe > perfekt) sinusförmiger Strom. Korrekt. Anfänger schrieb: > Die Induktivität L7 wird zumeist allein durch die primäre > Streuinduktivität gebildet. Dessen bin ich mir nicht so sicher. Wie kann man zwischen primärer und sekundärer Streuinduktivität unterscheiden? Wenn ich mir die LLC Topologie anschaue, und die Induktivität L7 betrachte, würde ich sie bei einem realen Übertrager als die gesamte Streuinduktivität (primärseitig und sekundärseitig) annehmen. Im Ersatzschaltbild eines Übertragers würde ich alle parasitären Elemente dann auf die Primärseite übersetzen. Anfänger schrieb: Des weiteren ist "L8"(#) - welche auch > normalerweise mit ins Schaltbild gehörte - zumeist einfach nur die > primäre Magnetisierungs-Induktivität L_m des Überträgers. Ja Anfänger schrieb: > Die Werte von L7 und/oder "L8"(#) können aber u. U. auch zum Teil durch > separate Drosseln komplettiert werden - das ist auslegungsabhängig. Ja, da gibt es mehrere Ansätze - z.B. magnetic shunt Anfänger schrieb: > Eins noch: Ohne die zusätzliche Parallelresonanz durch L_m wäre kein ZVS > unterhalb der Serien-Resonanzfrequenz möglich... Hat man UNTERHALB der Resonanzfrequenz ZVS (zero voltage switching?) Dort ist man in der kapazitiven Region und hat meines Wissens nach harte Schaltverluste. Spannendes Thema! Gruß,
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