Hallo zusammen,
ich dachte ich sei ganz besonders schlau... und jetzt brauche ich eure
Hilfe Inputs Hausnummern.
Ich wollte aus einer Schaltung (mit AtMega8) die aus einem USB Port
versorgt wird eine Spannung von ca. 50V AC, 50Hz generieren. Da weder
die Spannungsform, noch die genaue Spannung kritisch sind, dachte ich,
ich könne mir das ganz einfach machen:
Verwendet wird ein ganz kleiner Printstrafo* (0.5VA, 2
Sekundärwicklungen 9V, 230V Eingangsspannung), die eine Seite der
Sekundärwicklungen jeweils an +5V (unterschiedliche Polarität), die
andere Seite jeweils mit einem NPN gegen GND. Damit die Transistoren im
Ausschaltmoment nicht sterben, ist jeweils eine Freilaufdiode auf eine
18V Z-Diode verbunden, was die Kollektorspannung zuverlässig auf ca. 20V
begrenzt. Angesteuert werden die beiden Transistoren von einem AtMega.
Soweit so gut.
Ich habe nun meinen Testaufbau soweit, dass auf der Sekundärseite eine
Wechselspannung rauskommt, die aber so gar nichts damit zu tun hat, was
auf der Primärseite angelegt wird. Ich kann mit der Totzeit spielen etc.
es sieht einfach Kacke aus. Habe dann den Trafo mal ein bisschen unter
die Lupe genommen und den als Miesepeter ausgemacht. Der hat ca. 10kOhm
primärseitiger DC-Widerstand, mit dem hätte ich nie und nimmer
gerechnet, erklärt aber noch nicht alles. Ich habe auch das Gefühl, dass
die Streuungen im Verhältnis zu der Magnetisierungsinduktivität sehr
gross sind. Datenblätter geben darüber leider keine Auskunft....
Hat von euch jemand Erfahrungswerte dazu? Wie gross sind die
Induktivitäten und wie gut sind die beiden Sekundärwicklungen
gekoppelt? Messen kann ich es leider nicht bzw. nicht viel.
Und das Problem lösen wird wahrscheinlich mit dem angedachten Trafo
schwierig, auch wenn dessen Leistung bei Weitem reichen würde...
Danke für eure Schätzungen.
* https://www.block.eu/de_DE/produktvariante/vb-0519/
Hallo Gast,
das ist also ein Gegentakt-Flusswandler in Mittelpunktschaltung.
1.: Freilaufdiode? Wenn Du Energie auf die Sekundärseite bringen willst,
darf Du sie nicht in der Freilaufdiode vernichten.
Wenn die Energie in der Sekundärwicklung aufgenommen wird entsteht keine
Induktionsspannung mehr. Nur bei geringer werdender Last wird die
primäre Spannungsspitze immer größer, bei Leerlauf hast Du eine reine
Induktivität vor dir, die die Transistoren sterben liesse.
-> Die Z-Diode gehört auf die Sek-Seite, damit diese immer schön
belastet wird.
2.: Wenn ich deine Beschreibung richtig lese, sind die beiden
Transistoren nur gesteuert, die Puls/Pause Zeiten werden nicht geregelt.
Wenn die beiden Stränge aus Wicklung und Transistor nicht genau gleich
sind, wird dein Kern irgendwann (Größenordnung 10ms, wenn nicht
schneller) in die Gleichstromsättigung geraten.
Jürgen
Danke für die Kommentare, hier meine Antworten in umgekehrter
Reihenfolge:
wer schrieb:> Weniger Text, mehr Schaltplan. Wieso benutzt du überhaupt beide 9V> Wicklungen?
Ja, sorry, habe keinen Schaltplan zur Hand... Mea culpa. Im Grundsatz
wollte ich das was u.a. auch hier drin beschrieben ist (inkl. Schaltung)
machen:
https://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn6505a.pdf / oder auch Bild im Anhang
Mit folgenden Unterschieden:
- Sekundärseitig kein Gleichrichter (dort will ich ja die
hochtransformierte Primärspannung sehen --> Rechteck im einfachsten
Fall)
- Trafo hat nur eine Sekundärwicklung und primär 2 separate Wicklungen,
die ich so verschaltet habe, dass ein Center Tab entsteht
(Reihenschaltung)
- ~50Hz und nicht hochfrequent.
Warum benutze ich beide Wicklungen? Damit ich nur Low Side Schalter
verwenden kann, macht die Sache einiges einfacher. So zumindest der
Plan.
Jürgen F. schrieb:> Wenn ich deine Beschreibung richtig lese, sind die beiden> Transistoren nur gesteuert, die Puls/Pause Zeiten werden nicht geregelt.
Richtig.
Jürgen F. schrieb:> Wenn die beiden Stränge aus Wicklung und Transistor nicht genau gleich> sind, wird dein Kern irgendwann (Größenordnung 10ms, wenn nicht> schneller) in die Gleichstromsättigung geraten.
Das ist mir bewusst hatte ich auch als erstes im Verdacht. Habe aber:
- den Primärstrom angeschaut: nix von Strom peaks die auf Sättigung
hindeuten
- Die Primärspannungszeitflächen angeschaut: sind symmetrisch. Und soo
kritisch ist es auch nicht, da auch Sekundärseitig recht viel ohm'sche
Anteile vorhanden sind, so dass sich das minim auch darüber einpegeln
könnte.
Jürgen F. schrieb:> Freilaufdiode? Wenn Du Energie auf die Sekundärseite bringen willst,> darf Du sie nicht in der Freilaufdiode vernichten.
Die ist nur dafür da, die Energie der Spule die ich abschalte
wegzubekommen. Die Energie in der Streuung müsste bei 50Hz
vernachlässigbar sein. Ich möchte ja keinen Flyback. Selbst wenn ich die
Totzeit auf 0 reduziere, kommutiert der Strom nicht auf die andere
primäre Windung. Und unabhängig von der Belastung am Ausgang auch nicht
dort hin.
Jürgen F. schrieb:> -> Die Z-Diode gehört auf die Sek-Seite, damit diese immer schön> belastet wird.
Ich möchte aber AC, heisst das zwei antiseriell? Wenn ich das Ding offen
betreibe, dann erhalte ich sehr hohe Spannungsspitzen im Umschaltmoment.
Wenn ich es belaste bricht die Spannung sehr weit zusammen und ist auch
unförmig.
Nach meinem Dafürhalten, müsste ich doch auf der Sekundärseite, ungefähr
das hochtransformierte der Primärseite sehen (Umschaltmoment
ausgenommen). Ich habe eben das Gefühl, dass die Paramater
Streunng/Hauptinduktivität und Wicklungsiwderstände derart schräg sind,
dass es deshalb nicht funktioniert. Deshalb die Frage nach deren
Grössenordnungen.
Es sieht fast danach aus, als sei die Streuung wesentlich grösser als
die Hauptinduktivität. Deshalb bekomme ich auch scheinbar auch keinen
Magnetisierungsstrom und die Kommutierung (egal ob auf die andere Primär
oder Sekundärseite) kommt auch nicht recht zustande.
Hallo Abdul,
danke für den Link. Dass ich den nicht gefunden hatte... Die Suche habe
ich benutzt bevor ich in die Tasten gehauen habe.
Abdul K. schrieb:> Krüppel
Genau so sieht es aus...
Abdul K. schrieb:> Wenn du die 50Hz nicht brauchst
Ich brauche eben gerade 50Hz AC. Habe auf die Schnelle keine Idee, wie
ich das einfach lösen könnte. Zuerst mit einem DC-DC auf ca. 70V und
danach eine H-Brücke um wieder AC zu machen finde ich ein wenig deftig.
Auch die PWM Kanäle werden dann irgendwann knapp. Deshalb kam ich auf
die (gar nicht so) glorreiche Idee.
Mal gucken, vielleicht probiere ich es mal noch mit so einem:
https://www.digikey.de/product-detail/de/talema-group-llc/62001/1295-1017-ND/3881420
Der ist nicht dauerhaft Kurzschlussfest und hat 3x mehr Leistung und
dürfte daher wohl dem idealen Trafo näher kommen.
