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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schaltnetzteil Grundlage


Autor: christian (Gast)
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Hallo Liebe Gemeinde,
ich möchte lernen wie schaltnetzteile funktionieren und diese simulieren 
und dann auch mal bauen. hierzu habe ich folgendes in ltspice gemacht: 
siehe bild.
die sache funktioniert auch so weit nur kann ich paar sachen einfach 
nicht herrausfinden. wie zum teufel kann man realistische Induktivitäten 
verwenden ohne das der schaltstrom brutal hoch wird? alles was ich zu 
dem thema finden konnte waren entweder  nur qualitative betrachtungen 
oder aber bücher die einen total theoretischen/sspeziellen (eigentlich 
auch nebenthemen) fokus gelegt haben. für ein paar hinweise bin ich serh 
dankbar.

wer mir ein vernünftiges buch empfehlen kann soll bitte sprechen :-)

beste grüße

Autor: Harald W. (wilhelms)
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christian schrieb:

> wer mir ein vernünftiges buch empfehlen kann soll bitte sprechen :-)

Versuchs doch als erstes mal mit den dse-faq und den dortigen
weiterführenden Links.

Autor: DCDC (Gast)
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christian schrieb:
> wer mir ein vernünftiges buch empfehlen kann soll bitte sprechen :-)

Das sinnvollste Buch in deutscher Sprache wäre:

https://www.amazon.de/Schaltnetzteile-ihre-Peripherie-Dimensionierung-Einsatz/dp/3658107081/ref=dp_ob_title_bk

wobei ich das vergleichsweise teuer finde und manchmal etwas 
"eigenwillig".

Ansonsten in Englisch:

1) Fokus auf Simulation aber auch viele Details
https://www.amazon.de/Switch-Mode-Power-Supplies-Simulations-Practical/dp/0071823468/ref=sr_1_cc_1?s=aps&ie=UTF8&qid=1549521640&sr=1-1-catcorr&keywords=basso+switch+mode

2) Ich finde es gut, aber der Stil ist Geschmacksache:
https://www.amazon.de/Switching-Power-Supplies-Maniktala-2012-04-16/dp/B01FIXPZTE/ref=la_B001IO9TWW_1_4?s=books&ie=UTF8&qid=1549521708&sr=1-4

3) Vom gleichen Autor:
https://www.amazon.de/Switching-Supply-Design-Optimization-Author/dp/B00XX5C6GK/ref=la_B001IO9TWW_1_7?s=books&ie=UTF8&qid=1549521708&sr=1-7

4) Ein Klassiker (vielleicht, aber etwas altbacken):
https://www.amazon.de/Switching-Abraham-Pressman-Billings-2009-04-16/dp/B00HRD06D4/ref=sr_1_sc_2?s=books&ie=UTF8&qid=1549521852&sr=1-2-spell&keywords=pressmann+switching

5) Noch ein Klassiker:
https://www.amazon.de/Switchmode-Power-Supply-Handbook-Billings/dp/0071639713/ref=dp_ob_title_bk

6) Aus meiner Sicht das beste (aber auch eher ein theoretisches) Buch:
https://www.amazon.de/Fundamentals-Power-Electronics-Robert-Erickson/dp/147570559X/ref=sr_1_2?s=books-intl-de&ie=UTF8&qid=1549522004&sr=1-2&keywords=power+electronics

Die wichtigsten Infos findet man allerdings in den Application Notes der 
Halbleiterhersteller wie TI,Analog,OnSemi,Infineon, ST etc.

Ein paar Videos auf Deutsch (aber eher die Grundlagen):

Youtube-Video "LE4_1a DC/DC Wandler - Einführung - Übersicht auf Systemebene"
Youtube-Video "LE4_1b DC/DC Wandler - Grundschaltungen"
Youtube-Video "LE4_6b DC/DC Wandler - Übersicht Schaltungen isolierte DC/DC Wandler"

Gruß DC/DC

Autor: Udo S. (urschmitt)
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Schöne Liste von DCDC.
Ich habe gerade mal in den Artikeln gesucht, finde aber keinen zu 
Schaltnetzteilen.

Hat irgendjemand eine Idee in welchen Artikel man diese Zusammenstellung 
am besten verlinkt oder hineinkopieren könnte?

Autor: Name H. (hacky)
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Naja, die Schaltung ist auch nicht so wie man's macht...
Der Strom nimmt uebrigens mit der Induktivitaet ab. Wenn man den 
Feedback nach dem Filter macht gibt's eine Phasenverschiebung und der 
358 ist sowieso viel zu lahm.

Autor: Michael M. (michaelm)
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Moin,

kennst du schon diese online-Lektüre:
http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Vorwort/Vorwort.html

Ich finde diesen (ersten?) Gehversuch von Christian doch schon ganz 
nett... :-)

Autor: Felix Dot Net (Gast)
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christian schrieb:
> wer mir ein vernünftiges buch empfehlen kann soll bitte sprechen

Vielleicht hilft Dir das Buch von Recom weiter.
Ansonsten würde ich Dir auch noch empfehlen von Würth den Componenten 
Selector zu verwenden um Induktivitäten besser bestimmen zu können.

Autor: Achim S. (Gast)
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christian schrieb:
> für ein paar hinweise bin ich serh
> dankbar.

schon mal hier reingeschaut?
http://schmidt-walter-schaltnetzteile.de/smps_e/smps_e.html

Autor: Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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christian schrieb:
> wie zum teufel kann man realistische Induktivitäten verwenden ohne das
> der schaltstrom brutal hoch wird?
Du hast da einen wilden Durchflusswandler zusammengeklickt. Such besser 
mal nach "Sperrwandler" oder "Flyback converter", so machen das alle 
anderen...  ;-)

Mit diesen Suchbegriffen findest du dann sicher auch ein LT-Spice 
Projekt zum rumspielen.

: Bearbeitet durch Moderator
Autor: Klaus R. (klara)
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Achim S. schrieb:
> schon mal hier reingeschaut?
> http://schmidt-walter-schaltnetzteile.de/smps_e/smps_e.html

http://schmidt-walter-schaltnetzteile.de/smps/smps.html

Diese Seite ist meine erste Wahl. Danach kann man mit LTspice die 
Elektronik entwickeln.
mfg Klaus

: Bearbeitet durch User
Autor: Sven S. (schrecklicher_sven)
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christian schrieb:
> ich möchte lernen wie schaltnetzteile funktionieren

Schau Dir mal "Applikation Notes" zu diversen SMPS-Controllern an.
Bessere Erklärungen und Berechnungsgrundlagen findest Du nicht.


(christian schrieb:
> hierzu habe ich folgendes in ltspice gemacht:
> siehe bild.

Das gruseligste ist der Regelkreis. Der macht den Schalttransistor zur 
Stromquelle mit entsprechender Verlustleistung.

Autor: Achim S. (Gast)
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Sven S. schrieb:
> Der macht den Schalttransistor zur
> Stromquelle mit entsprechender Verlustleistung.

eigentlich nicht: Der LM358 ist als Komparator beschaltet. Der 
Schalttransistor ist also entweder voll aufgesteuert oder gar nicht 
aufgesteuert. Man sieht ja auch in der Simu, dass zwischendurch immer 
mal wieder die Schaltpulse für ein paar hundert µs wegfallen (nicht 
linear runtergeregelt werden).

Leiden (oder sterben) würde der IRF730 trotzdem, weil er bei jedem 
Abschalten in den Durchbruch getrieben wird.

Autor: christian (Gast)
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WOOW DANKE vielmals leute! das ist mal feedback :-) ich werde das 
aufessen.

@ achim. warum wird der IRF in den durchbruch getrieben? das megnetfeld 
bricht zusammen und der strom kann über die sekundärseite abfließen? wie 
meinst du das?

was ich mich aber jetzt schon frage ist, warum der strom so hoch durch 
die spule ist. die impedanz ist doch  2*pi*f*L = 2*pi*50k*1=314kohm. 
sollte bei 300 volt knapp 1 mA geben?!?!

Autor: christian (Gast)
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christian schrieb:
> WOOW DANKE vielmals leute! das ist mal feedback :-) ich werde das
> aufessen.
>
> @ achim. warum wird der IRF in den durchbruch getrieben? das megnetfeld
> bricht zusammen und der strom kann über die sekundärseite abfließen? wie
> meinst du das?
>
> was ich mich aber jetzt schon frage ist, warum der strom so hoch durch
> die spule ist. die impedanz ist doch  2*pi*f*L = 2*pi*50k*1=314kohm.
> sollte bei 300 volt knapp 1 mA geben?!?!

okok sschon klar ich hab keine echte wechselspannung sondern im mittel 
150 V dc bei 10 mOhm spulenwiderstand. wenn das signal anbleibt steigt 
der strom weiter und weiter und weiter

Autor: Schwäzzer (Gast)
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Die impedanz wird bei fester Frequenz berechnet, nicht bei 
Schaltvorgaengen. Bei Schaltvorgaengen muss man die zeitabhaengige 
Funktionalitaet in integral- oder differentialform verwenden.

Autor: Achim S. (Gast)
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christian schrieb:
> @ achim. warum wird der IRF in den durchbruch getrieben? das megnetfeld
> bricht zusammen und der strom kann über die sekundärseite abfließen? wie
> meinst du das?

Du kannst ja mal in deiner Simu die Spannung am FET anzeigen lassen.

Der Strom auf der Sekundärseite könnte weiterfließen, wenn die Spannung 
auf der Sekundärseite negativer als ca. -22V würde. Das ergibt auf der 
Primärseite eine Spannung von 220V, die sich zur Netzspanung addiert. 
(In der Realität mehr aufgrund von Streuinduktivitäten). Die Primärseite 
gibt einfach früher nach als die Sekundärseite.

Wäre die Spannungsfestigkeit deines FETs bei ~1000V würde die 
gespeicherte Energie tatsächlich auf die Sekundärseite fließen. Da der 
IRF730 aber schon bei 400V aufmacht, landet die im Kern gespeicherte 
Energie auf der Primärseite und heizt den FET.

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