Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Vorauslegung Schaltnetzteil


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von Ths S. (motorburner)


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Hallo zusammen,

ich spiele schon längere Zeit mit dem Gedanken, ein primärgetaktetes 
Schaltnetzteil für die Anwendung in der Röhrentechnik zu entwickeln.

Kurz zu mir - Studium elektrische Energietechnik, derzeit im Fahrzeugbau 
beschäftigt. Erfahrungen mit Leistungselektronik eher theoretischer 
Natur. Umgang mit KiCAD & LTSpice sicher, Normenwelt der E-Technik 
bekannt.

Für meine bisherigen Röhrengeräte habe ich mir vor einigen Jahren einen 
Längsregler mit IRF720 und LM317 für die Anodenspannungsversorgung 
berechnet, layouetet und gebaut. Die Verluste im IRF720 sind hierbei 
nicht zu vernachlässigen und für größere Leistungen nicht mehr 
vertretbar (auch aus Platzgründen wegen des benötigten Kühlkörpers), 
weshalb der Längsregler nur in kleineren Geräten, wie etwa 10W Endstufen 
oder Audionen/Superhets zum Einsatz kam. Ein Trafo (in den meisten 
Fällen ein RKT, den eine Firma bei mir um die Ecke nach Kundendaten 
gewickelt hat) war, wie üblich, immer von Nöten.

Ich kam deshalb auf die Idee, zumindest für zukünftige NF-Geräte ein 
primärgetaktetes Schaltnetzteilmodul zu entwerfen, welches 
Anodenspannung, Heizspannung & Hilfsspannung zur Verfügung stellt. Das 
Modul soll nur für den privaten Gebrauch bestimmt sein. PFC ist nicht 
vorgesehen.

Die erwarteten Spannungen wie folgt:
1. 420V +- 2% 0,3A
2. 6,3V +-10% 6A
3. -36V +-2% 0,1A

Die Ausgänge sollten bedingt kurzschlussfest (foldback?) sein. Ich 
dachte hierbei an folgende Topologien:
1. Spannung: Einzelner Eintakt-Flusswandler, sekundärgeregelt mit 
UC3844, wie sie auf der HP von Jörg Rehrmann zu finden ist.
2. & 3. Spannung: Eintakt-Flusswandler nach gleichem Prinzip, 
sekundärgeregelt auf die -36V

Ich denke, dass es sinnvoller ist, zwei getrennte Flusswandler zu 
verwenden, da die Stromspreizung auf dem 420V Ausgang bei 1:10 liegt und 
damit die anderen Spannungen wahrscheinlich (korrigiert mich bitte) zu 
sehr beeinflusst werden würden.

Folgende Wicklungsdaten habe ich über das Online-Tool von Dr. Heinz 
Schmidt-Walther errechnen lassen (f = 125kHz, Umin = 290V, Umax = 360V 
weil Netzschwankung +-10%):
1. Wandler: Trafo - ETD29, N1 & N1'= 137; N2 = 415. Drossel - ETD34, LS 
= 1,0mm; N = 512; L = 40mH
2. Wandler: Trafo - ETD29, N1 & N1' = 137 N2 = 7; N3 = 37. Drossel N2 - 
ETD29, LS = 0,5mm; N = 16; L = 50µH. Drossel N3 - ETD29, LS = 0,2mm; N = 
362; L = 50mH.

Die Drossel für 420V wurde so berechnet, dass bei 1/10 des Nennstromes 
gerade noch kein lückender Betrieb einsetzt.

ETD29 wurde als einheitlicher Kern gewählt, weil die Firma um die Ecke 
diesen Kern sicher wickeln kann. E25 würde wahrscheinlich auch gehen.

Leider weiß ich vom zu verwendenden Kernmaterial absolut nichts - hier 
benötige ich Unterstützung.

Ich würde gerne Eure Meinung und Einschätzung zur Machbarkeit des Ganzen 
wissen und mit Euch konkret Verbesserungspotentiel diskutieren.
Ich weiß, ein SNT in Verbindung mit Röhrentechnik scheint nicht ganz 
zeitgemäß, aber ich möchte gerne die Machbarkeit testen.

Bitte unterlasst zynische Kommentare dahingehend, denn als Hobby sollte 
doch nicht alles immer rational sein, oder?

Beste Grüße

von Michael B. (laberkopp)


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Ths S. schrieb:
> Leider weiß ich vom zu verwendenden Kernmaterial absolut nichts - hier
> benötige ich Unterstützung.

125kHz nimm N87 oder N97 oder ähnlich.

Ich würde die minimale Eingangsspannung niedriger ansetzen.

Aber im Prinzip find ich deine Schlussfolgerungen ok, auch wenn ich 
trotzdem auf 1 Wandler setzen würde.

Als Eingangsfilter einfach was von einem kommerziellen geschlachteten 
Netzteil.

Auf PFC würde ich als Bastler ebenfalls verzichten oder auch hier die 
komplette Eingangssektion eines kommerziellen Netzteils nutzen.

Ths S. schrieb:
> Flusswandler

Ths S. schrieb:
> UC3844

Der UC3844 macht Sperrwandler, mit 150W schon recht kräftig.

: Bearbeitet durch User
von Old (old_newcomer)


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Ths S. schrieb:
> Hallo zusammen,
>
> ich spiele schon längere Zeit mit dem Gedanken, ein primärgetaktetes
> Schaltnetzteil für die Anwendung in der Röhrentechnik zu entwickeln.
>
> …
>
> Für meine bisherigen Röhrengeräte habe ich mir vor einigen Jahren einen
> Längsregler mit IRF720 und LM317 für die Anodenspannungsversorgung
> berechnet, layouetet und gebaut. Die Verluste im IRF720 sind hierbei
> nicht zu vernachlässigen und für größere Leistungen nicht mehr
> vertretbar (auch aus Platzgründen wegen des benötigten Kühlkörpers),
> weshalb der Längsregler nur in kleineren Geräten, wie etwa 10W Endstufen
> oder Audionen/Superhets zum Einsatz kam. Ein Trafo (in den meisten
> Fällen ein RKT, den eine Firma bei mir um die Ecke nach Kundendaten
> gewickelt hat) war, wie üblich, immer von Nöten.
>


Warum treibt man derartigen Aufwand mit stabilisierten Spannungen für 
Röhrenverstärker oder will es machen? Das ging bisher immer auch ohne 
dem mit einfachen Netztrafos und einfachsten Gleichrichterschaltungen 
mit nachfolgender Siebkette für Gleichspannungen.

Ansonsten sind +/-10% Toleranz für die (übliche) 6,3V Heizspannung von 
indirekt geheizten Elektronenröhren fragwürdig eine zu hohe Toleranz.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Hm.

Wieso keine Lösung mit dem 50Hz-Netztrafo, wie das in solchen Endstufen 
üblich ist? Oder willst Du den Ausgangsübertrager auch gegen irgendwas 
Schaltnetzteil-ähnliches ersetzen? Eine Class-D-Endstufe oder so?

Ich würde mit der Frequenz nicht über 50..70kHz gehen. Die reichen 
völlig aus wenn man noch nicht so versiert mit dem Schaltnetzteilbau 
ist.

Als PWM-Regler könnte man den TL494-Dinosaurier empfehlen, das Ding ist 
ein milliardenfach bewährtes Arbeitstier, genau so wie die 
UC/SG3825-Reihe. Da gibt's so viele Möglichkeiten, auch integrierte 
Schaltkreise, die mit wenig externen Bauteilen ein komplettes 
Schaltnetzteil bis 200..300W bilden. Da kommts wirklich drauf an was man 
wirklich braucht oder haben möchte oder was der Bastler gerade auf 
irgendwelchen alten Platinen vorrätig hat wenns nur ein Einzelstück 
werden soll.

Welche Röhren verwendest Du? Sind das direkt oder indirekt beheizte? Die 
direkt beheizten Röhren mögen keinen Gleichstrom zur Heizung, da dabei 
an einem Ende des Glühfadens (der gleichzeitig die Kathode ist) ein um 
6,3V verschobenes Potential gegenüber dem anderen Ende entsteht und die 
Röhre dadurch unsymmetrisch belastet werden kann.

Was ich nicht weiß ist, wie direkt beheizte Röhren auf 50..70 oder sogar 
125kHz Heizstrom mit variabler PWM reagieren.

von Michael M. (michaelm)


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Ths S. schrieb:
> ...für zukünftige NF-Geräte ein primärgetaktetes Schaltnetzteilmodul
> zu entwerfen....
...
> ...Ich dachte hierbei an folgende Topologien:
> 1. Spannung: Einzelner Eintakt-Flusswandler...

Bei NF-Geräten würde ich automatisch Wandler einsetzen, die sich durch 
optimale Stör-Armut auszeichnen!
Was hältst du diesbezüglich von Resonanzwandlern?

_______________

Old schrieb:
> Ansonsten sind +/-10% Toleranz für die (übliche) 6,3V Heizspannung von
> indirekt geheizten Elektronenröhren fragwürdig eine zu hohe Toleranz.

Und was macht der Netztrafo bei +/-10% Netzspannung? ;-)

von Mark S. (voltwide)


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Michael M. schrieb:
> Was hältst du diesbezüglich von Resonanzwandlern?

Würde ich auch vorschlagen - nach Überwindung einer gehörigen Lernkurve.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Immer dieser bescheuerte Vorschlag mit Resonanzwandlern. Auch die 
erzeugen Störungen und man muss den Ripple auf der Ausgangsspannung ggf. 
plattbügeln wenn man damit Probleme hat.

von Karl B. (gustav)


Angehängte Dateien:

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Hi,
hatte auch mal die Idee, die Anodenspannung zu stabilisieren.
Sogar einen fernöstliches DYI-Gerät Schalplan gefunden.
Die Leistungstransistoren sollten gehäusemäßig schon isoliert sein, so 
dass man keine Glimmerscheiben benötigt.
Finde, es gibt da unterm Strich keine wesentliche Verbesserung.
Also:
Bei der Gegentaktschaltung kann man die Stromschwankungen -> 
Spannungsschwankungen mit entsprechend dimensionierten Lade- und 
Siebelkos eingrenzen. (insgesamt 2 x 470 µF/ 450V).

Frage steht auch im Raum, ob ein SNT schnell genug Last ausregelt.
Und den Inrush Current klaglos verkraftet, ohne gleich wieder in den 
Schluckauf-Modus zu wechseln. Dann, ob es überhaupt Sinn macht, die an 
sich konstanten starken ohmschen Lasten, wie die Heizfäden mit 
stabilisierter Spannung zu betreiben.

Aber eventuell noch altes Vorbild:
Röhrenfernseher nahmen zur Spannungssynthese den Zeilentrafo.
Also Schaltfrequenz nicht so hoch. Oder die alten Oszilloskope hatten 
solch einen Wandler drin. (Mit 2 x 2N3055 z.B.)

ciao
gustav

von Michael B. (laberkopp)


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Karl B. schrieb:
> hatte auch mal die Idee, die Anodenspannung zu stabilisieren

Wenn man nichts kann und sich zutraut, baut man alles verheizende 
Linearregler (die bei Kurzschlusd oder Überlastung einfach mal kaputt 
gehen).

von Karl B. (gustav)


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Karl B. schrieb:
> Röhrenfernseher nahmen zur Spannungssynthese....

Werfe nur mal so in die Debatte:
TDA4605

ciao
gustav

von Michael M. (michaelm)


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Ben B. schrieb:
> Immer dieser bescheuerte Vorschlag mit Resonanzwandlern.
> ...und man muss den Ripple auf der Ausgangsspannung ggf.
> plattbügeln wenn man damit Probleme hat.

Ach, und andere Topologien besitzen gar keine Filter am Ausgang?

Reines Totschlag-Argument. :(

von Old (old_newcomer)


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Michael M. schrieb:
>
> Old schrieb:
>> Ansonsten sind +/-10% Toleranz für die (übliche) 6,3V Heizspannung von
>> indirekt geheizten Elektronenröhren fragwürdig eine zu hohe Toleranz.
>
> Und was macht der Netztrafo bei +/-10% Netzspannung? ;-)

Wenn man auf die Lebensdauer der Röhren wert gelegt hat und mit 
dauerhaften Netztüber-/-unterspannung gerechnet hat, dann hatten 
Netztrafos primärseitig entsprechende Anzapfungen bzw. zuschaltbare 
Ausgleichswicklungen.

von Max M. (prokrastinator)


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Ben B. schrieb:
> Immer dieser bescheuerte Vorschlag mit Resonanzwandlern. Auch die
> erzeugen Störungen

Aber eben erheblich weniger und das bei besserer Effizienz.
Aber die sind tricky und einem Anfänger nicht zu empfehlen.
Welchen Ripple meinst Du denn?
Die 50-300Khz Schaltfrequenz?

Hart geschaltetete Eintaktwandler machen die heftigsten Störungen.
Am einfachsten für den Beginner ist der Sperrwandler.
126W ist auch noch machbar.
Wird es viel mehr, weil der Sperrwandler wieder unpraktisch.
Die drei Spannungen wird man nicht aus einem Primärschalter bekommen.
entweder drei separate Netzteile oder zusätzliche Regler auf Sek.

Ich würde mir ohne PFC und mit einer stark störenden hart geschalteten 
Eintakt-Stufe aber Gedanken um die Audiostörungen machen, die sich in 
den analogen Verstärkerstufen zeigen werden.

von Rentner Ost (Gast)


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Schaltnetzteile für höhere Spannungen wurden in den achtziger Jahren 
d.v.J. in Fernsehgeräten verbaut. Diesen Schaltplänen sollte man sich 
ansehen. Neben der Heizspannung von 6 Volt für die Bildröhre wurden auch 
255 Volt für die Zeilenendstufe und Spannungen von 28V, 12 V und 5 Volt 
bereitgestellt.

von Dieter (Gast)


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Ths S. schrieb:
> tudium elektrische Energietechnik,

und das

Ths S. schrieb:
> PFC ist nicht vorgesehen.

verträgt sich gar nicht. Naja, Studium wird immer weniger wert, sieht 
man hieran. Aber hier würde ich auch nur ein PFC-Lite bauen, also ab 
rund 150V der Halbwelle einsetzt. Das ist einfach auf die Spannung 
aufzumodulieren, weil die großen Glättungselkos in der Röhrenendstufe 
werden sicherlich beibehalten.

Ths S. schrieb:
> Die erwarteten Spannungen wie folgt:
> 1. 420V +- 2% 0,3A
> 2. 6,3V +-10% 6A
> 3. -36V +-2% 0,1A

Die unterschiedlichen Spannungen erschlägst Du einfach über mehrere 
Wicklungen auf dem Übertrager. Einen grosszügigen Kern und Wickelkörper 
gewählt, um noch etwas mit Einzelwindungen nachzutunen, wäre eine 
Empfehlung.

Ein TL494 mit etwas Hasenfutter und Leistungsmosfets, schafft das auch, 
wie andere schon bemerkten.

von Michael M. (michaelm)


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Ths S. schrieb:
> Leider weiß ich vom zu verwendenden Kernmaterial absolut nichts - hier
> benötige ich Unterstützung.

Hier findest du (fast) alles, was du brauchst:
https://www.tdk-electronics.tdk.com/de/193508/produkte/produktkatalog/epcos-ferrite-und-zubehoer/materials

: Bearbeitet durch User
von SchaltMichMal (Gast)


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Bei 125 KHz solltest Du Litzen für den Trafo verwenden

von Max M. (prokrastinator)


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Dieter schrieb:
> Die unterschiedlichen Spannungen erschlägst Du einfach über mehrere
> Wicklungen auf dem Übertrager.
Tut er nicht, weil nur eine davon geregelt wird und die anderen stark 
mit der Last schwanken.
Mit genug Toleranz geht das, oder mit einem nachgeschalteten Regler.

Es gibt wirklich schicke ICs dafür.
Dazu muss man nicht die Pläne aus den 80er oder den TL494 bemühen.
Einfach mal ein wenig stöbern gehen.
Hat sich seit damals sehr vieles verbessert und warum sollte man bei 
einem neuen Design auf Technik des letzten Jahrtausends setzen?
Obwohl...
Das ist ja ein NT für Technik aus dem letzten Jahrtausend.

von Dieter (Gast)


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Dieter schrieb:
> Die unterschiedlichen Spannungen erschlägst Du einfach über mehrere
> Wicklungen auf dem Übertrager.

Bei einzelnen Wandlern für die verschiedenen Spannungen gibt es mehr 
EMV-Probleme, hatte ich vergessen noch zu erwähnen. Wenn ein Wandler auf 
32kHz läuft und der andere zufällig auf auf 28kHz, wirst Du den Pfeifton 
mit 4kHz kaum wegbekommen, wenn Du kaum Erfahrung hast. Solche Pfeiftöne 
können auch über unterschiedliche Tastverhältnisse entstehen.

von Dieter (Gast)


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Max M. schrieb:
> Tut er nicht, weil nur eine davon geregelt wird und die anderen stark
> mit der Last schwanken.

Gibt genügend Netzteile die das so machen.

Ich habe mir das natürlich auch angesehen:

Geregelt wird auf die 420V. Die 6,3V Toleranz kann dabei eingehalten 
werden. Linear wird dann nur noch die kleinste Leistung 36V 0,1A 
nachgeregelt. Das dürfte die negative Gittervorspannung sein.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Resonanzwandler machen nur dann Sinn wenn man so hohe Schaltfrequenzen 
braucht, daß die Umschaltverluste hoch werden. Vorher bringen 
Resonanzwandler aus meiner Sicht rein gar nichts gegenüber stinknormalen 
Gegentaktwandlern.

Eintaktwandler für 150W kann man machen, geht als Durchflusswandler auch 
mit deutlich mehr Bumms (gibt PC-Netzteile, die als Eintaktwandler 
arbeiten um sich den hochgesetzten Transistor zu sparen) aber die 
bringen keinen symmetrischen Wechselstrom, den er evtl. für seine 
Röhrenheizung braucht. Falls das bei einem Schaltnetzteil mit stark 
schwankender Belastung überhaupt funktioniert. Ansonsten müssen indirekt 
beheizte Röhren her, die man mit Gleichstrom heizen kann.

von Ths S. (motorburner)


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Hallo zusammen,

vielen Dank für eure rege Beteiligung.

Ich sollte zum besseren Verständnis ein paar Randbedingungen 
klarstellen:

1. Es sollen nur indirekt geheizte Röhren verwendet werden, 
parallelgeschaltet. 10% Spannungstoleranz ist nicht perfekt für die 
Heizung, aber üblich (bei einem normalen 50Hz Trafo mit 10% 
Netzspannungstoleranz ebenfalls so).

2. Die Röhrenheizung über das SNT laufen zu lassen war eine Idee von 
mir, um den Heiztransformator zu sparen, außerdem stellt die 
Röhrenheizung keine sonderlich hohen Ansprüche an Spannungsstabilität 
und Stromvarianz stellt.

3. Die Lösung mit einem einzelnen Wandler und nachgeschaltetem 
Längsregler für die Gittervorspannung finde ich nicht schlecht.

4. Ich habe keinerlei Bauteile aus alten SNT hier liegen - müsste also 
alles neu bestellen, was aber kein Problem ist.

5. Der Außenbeschaltungsaufwand soll minimal sein. Über den TL494 bin 
ich schon gestolpert, der sieht gut aus, aber ihr habt geschrieben, dass 
es da was moderneres gibt. Könnt ihr da Beispiele benennen?

6. Ich würde gerne bei einem Eintaktflusswandler bleiben, weil der 
Bauteilaufwand überschaubar ist (kein Snubber, nur 1 Transistor usw). 
Wirkungsgrad ist bei dieser Bastelei nicht allzu wichtig.

7. Zum Wickeln des Übertragers habe ich an HF-Litze gedacht. Das Wickeln 
übernimmt jedoch eine Firma bei mir in der Nähe.

8. Aus dem von Euch beschriebenen Grund (Wirkungsgrad, Wärmeentwicklung) 
kommt für mich kein Längsregler mehr in Frage - auch wenn er sehr 
einfach aufgebaut ist und keinerlei Störungen verursacht.

Ich freue mich auf die weitere Diskussion mit euch, vielen Dank und 
schönes Wochenende!

Beste Grüße

von Dieter (Gast)


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Ein ganz anderes Konzept wäre einen ganz normalen 50Hz-Trafo zu nehmen 
und auf die maximale Netzspannung auszulegen, das die gewünschten 
Spannungen am Ausgang gerade anliegen.
Auf der Primärseite erzeugt dann ein Wechselrichter synchron eine 
regebare 50Hz Spannung zwischen 0 bis 60V um die Schwankungen 
auszugleichen. Das wäre dann kein ganz so großer "Stilbruch".

von Alfred B. (alfred_b979)


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Ben B. schrieb:
> Resonanzwandler machen nur dann Sinn wenn man so hohe Schaltfrequenzen
> braucht, daß die Umschaltverluste hoch werden. Vorher bringen
> Resonanzwandler aus meiner Sicht rein gar nichts gegenüber stinknormalen
> Gegentaktwandlern.

Da finde ich Deine Sicht aber irgendwie etwas getrübt.

Industriell werden Resonanzwandler zumeist eingesetzt wenn
sowohl eine geringe Störaussendung als_auch eine höhere
erreichbare Leistungsdichte durch die wg. extrem geringer
Schaltverluste höhere mögl. F_Schalt Teil der Zielsetzung,
das ist so.

Aber nur weil bei geringerer Schaltfrequenz die maximierte
Leistungsdichte wegfällt, werden sie dabei nicht nutzlos...
ganz im Gegenteil, wenn das Ziel maximale Störarmut ist ist
freie Wahl von Schaltfrequenz und -flanke recht nützlich.

Trafos können ebenfalls einfacher aufgebaut sein, weil eben
L_Streu zumindest teilweise die L_reso bildet (vmtl. käme
man aber bei niedriger f kaum ohne separate L_reso aus...
was aber nichts macht).

Kurzschlußfestigkeit wäre damit auch einfacher drin. Jedoch
Foldback wäre ein ganz anderes Thema. Will man auch das,
wird es beliebig kompliziert... sicherlich einfacher, wenn
man das mit sekundärer Regelung anginge.

Ths S. schrieb:
> Die erwarteten Spannungen wie folgt:
> 1. 420V +- 2% 0,3A
> 2. 6,3V +-10% 6A
> 3. -36V +-2% 0,1A

Okay, Du willst also gar keine variablen also einstellbaren
Spannungen? Ist das nicht ziemlich oft DER(!) Grund für ein
SNT in dieser Anwendung?

Aber bitte spezifiziere mal noch genauer, falls Du nun nach
meiner Erwähnung doch auf so etwas abzieltest.

Übrigens wäre ein Post-Filter imho nicht nur unbedenklich/
einfach, sondern von großem Vorteil, die paar restlichen
Artefakte wegzukriegen - gerade umgekehrt wie bei gängigen
Netzfiltern aber je nach Topologie und Kombi aus Restripple
und restl. Schaltspitzchen deutlich mehr DM als CM wirksam.

Bzgl. Deines letzten Posts:

1. und 2. ...

Angenommen man macht das mit dem DC-Post-Filter, wäre imho
am besten, die Heizspannung (allein die) über einen 50Hz-
Trafo zu gewinnen.

3. und 8. scheinen sich zu widersprechen... und sind nicht
   allein dabei (guter, mittlerer, schlechter Wirkungsgrad?)

5. hat imho keine absolute Priorität (zuerst die Vorgaben
   völlig klären, und dann mal sehen, was a. topologisch
   und bzgl. Beschaltung am einfachsten oder b. am "besten"
   wäre etc.)

6. Da ist Dir vermutlich der Bauteilaufwand nicht bewußt...
   rein passiv (groß/schwer), denn ist szsg. ein Step-Down,
   der außer der/den Drossel/n auch noch einen nur einseitig
   ausgesteuerten (und allein schon deshalb ziemlich schlecht
   ausgenutzten) Trafo braucht... und in der ganz klassischen
   Topologie & Beschaltung noch dazu eine Zusatzwicklung zur
   Kernentmagnetisierung (bzw. "regenerative Snubber", oder
   - ziemlich :-( schlecht - diese Energie "verbrennen" ...).

   Es gibt gewisse Verbesserung(smöglichkeit)en, die auf die
   Entmagnetisierungswicklung verzichten können - entweder als
   "Active Clamped Forward" mit Zusatz-P-Ch-Fet, oder "2-Switch"
   oder sogar "3-..." (wesentliche Tastgraderweiterung, daher
   bessere Trafoausnutzung), aber die sind halt komplexer.

Trotzdem bedeutet ein niedriger Wirkungsgrad nicht unbedingt
automatisch weniger Bauteilaufwand, es ist schon komplexer...

Eintakt-Flußwandler werden heutzutage eigentlich nur noch
genutzt, wo man ihren Vorteil, die Leistungsstufe nicht via
fehlerhafter Ansteuerung die U_Betrieb kurzschließen zu
können, möchte oder benötigt. (Darauf gehe ich nicht näher
ein, es sei denn, Du fragst danach.)

Bitte säge Gegentaktwandler nicht zu schnell ab. Denn sonst
beschränkst Du sämtliche Möglichkeiten ganz extrem - und u.a.
auch mögliche Resonanzwandlertopologien etc.

von Mark S. (voltwide)


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Über die Jahre habe ich verschiedene Schaltnetzteile entwickelt und für 
die Prototypen die Trafos grundsätzlich selbst gewickelt. Bei 30 
Windungen primär brauche ich dafür keinen Dienstleister. Bei 50Hz-Trafos 
sähe das natürlich schon anders aus, die möchte ich auch nicht unbedingt 
selbst wickeln.

: Bearbeitet durch User
von Old (old_newcomer)


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Keine praktische Erfahrung mit Schaltnetzteilen im Leistungsbereich um 
200VA, keine Bauteile usw., da würde ich eher erstmal Erfahrungen mit 
entsprechend modifizierten SNTs sammeln.

Eine Idee wäre ein AT/ATX PC-Netzteil, dessen Sekundärseite man 
modifiziert. Die sind für mehrere Ausgangsspannungen (+5V, +3,3V, +12V, 
-5V) bereits für hohe Ausgangsströme/-Leistungen dimensioniert.

https://de.wikipedia.org/wiki/PC-Netzteil

Da hat man fast alle nötigen Bauteile (außer die für die 420V und 
eventuell 36V) für wenig Geld und die Leistungstrafos lassen sich meist 
auch einfach umwickeln. Hab irgendwo im Web schon mal so eine 
Modifikation für einen Röhrenverstärker gesehen.

von Old (old_newcomer)


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Hab dann doch noch einen Verweis auf die Modifikation aus dem Jahr 2004 
gefunden.

https://320volt.com/en/valve-lambali-anfiler-icin-700v-125w-pc-smps-modifiye

Die 3 Kommentare lesen!

von Old (old_newcomer)


Angehängte Dateien:

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Und auch den Original-Artikel dazu findet man noch heute.

von Ths S. (motorburner)


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Hallo zusammen,

Dieter schrieb:
> Auf der Primärseite erzeugt dann ein Wechselrichter synchron eine
> regebare 50Hz Spannung zwischen 0 bis 60V um die Schwankungen
> auszugleichen.

kannst Du mir davon ein grobes Funktionsschema zukommen lassen? Ich kann 
mir gerade nicht so 100% vorstellen, wie Du das meinst.


Alfred B. schrieb:

> Kurzschlußfestigkeit wäre damit auch einfacher drin. Jedoch
> Foldback wäre ein ganz anderes Thema.

Foldback war nur eine Überlegung, da ich dieses Verhalten auch bei 
meinen Längsreglern einsetze. Einfache Kurzschlussfestigkeit ist völlig 
ausreichend.

> Okay, Du willst also gar keine variablen also einstellbaren
> Spannungen? Ist das nicht ziemlich oft DER(!) Grund für ein
> SNT in dieser Anwendung?

Ich benötige wirklich nur absolut festgesetzte Spannungen. Auch ein 
Weitbereichseingang ist nicht nötig. Für zukünftige Projekte müsste dann 
einfach (um auf andere Spannungen zu kommen) ein anderer Übertrager 
verwendet werden.

> Angenommen man macht das mit dem DC-Post-Filter, wäre imho
> am besten, die Heizspannung (allein die) über einen 50Hz-
> Trafo zu gewinnen.

Das wäre kein Thema, da so ein Trafo ja "von der Stange" verfügbar ist 
und recht klein ausfällt.

> 3. und 8. scheinen sich zu widersprechen... und sind nicht
>    allein dabei (guter, mittlerer, schlechter Wirkungsgrad?)

Unter Punkt 3 meinte ich explizit den Längsregler für die 36V - da hier 
nur Ströme im mA-Bereich fließen, sind die Verluste nicht zu groß bzw. 
der Wirkungsgrad nicht so relevant.
Unter Punkt 8 habe ich mich nur auf Anodenspannungs-Längsregelung 
bezogen. Diese verbrät wirklich viel Leistung als Wärme und ist deshalb 
für größere Leistungen nicht mehr vertretbar.
Der Wirkungsgrad des SNT ist für mich (noch) nicht relevant, da ein SNT 
in jedem Fall einen höheren Wirkungsgrad als ein Längsregler besitzt.

> 6. Da ist Dir vermutlich der Bauteilaufwand nicht bewußt...
>    rein passiv (groß/schwer), denn ist szsg. ein Step-Down,
>    der außer der/den Drossel/n auch noch einen nur einseitig
>    ausgesteuerten (und allein schon deshalb ziemlich schlecht
>    ausgenutzten) Trafo braucht... und in der ganz klassischen
>    Topologie & Beschaltung noch dazu eine Zusatzwicklung zur
>    Kernentmagnetisierung (bzw. "regenerative Snubber", oder
>    - ziemlich :-( schlecht - diese Energie "verbrennen" ...).

Dass beim Eintaktflusswandler der Trafo recht "groß" ist, weil er max. 
50% Tastverhältnis erlaubt, ist für meine Überlegung nicht so 100% 
relevant, da der Übertrager selbst in dem Fall deutlich kleiner und 
leichter ist als ein 50Hz Ringkerntrafo mit gleicher Leistung.
Ich möchte (noch) gar keine technisch perfekte und 100% optimierte 
Schaltung entwerfen, sondern vorerst einmal etwas, das überhaupt besser 
in Bezug auf Gewicht, Größe und Wirkungsgrad ist als die Kombination aus 
50Hz-Trafo und Längsregler.

> Eintakt-Flußwandler werden heutzutage eigentlich nur noch
> genutzt, wo man ihren Vorteil, die Leistungsstufe nicht via
> fehlerhafter Ansteuerung die U_Betrieb kurzschließen zu
> können, möchte oder benötigt. (Darauf gehe ich nicht näher
> ein, es sei denn, Du fragst danach.)

Ich weiß, was Du meinst - eine Halb- oder Vollbrücke kann tendenziell 
die Spannung hart über ds-Strecken der Schaltelemente kurzschließen. 
Beim Halbbrücken-Eintaktwandler hätte ich zwar noch den Nachteil der 
max. 50% Tastzeit, aber würde mir die Zusatzwicklung ersparen. Ist diese 
Topologie das, was Du oben mit 2-switch gemeint hast?

> Bitte säge Gegentaktwandler nicht zu schnell ab. Denn sonst
> beschränkst Du sämtliche Möglichkeiten ganz extrem - und u.a.
> auch mögliche Resonanzwandlertopologien etc.

Ich habe schon über eine Halbbrückenschaltung nachgedacht und lese mich 
derzeit zu dem Thema ein.

Beste Grüße

von Dieter (Gast)


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Ths S. schrieb:
> kannst Du mir davon ein grobes Funktionsschema zukommen lassen? Ich kann
> mir gerade nicht so 100% vorstellen, wie Du das meinst.
1
-------------LLLLL--------+  +-------
2
AC:230V      =====        |  |
3
             LLLLL        L||L
4
             |   |        L||L
5
         ----+   |        L||L-------
6
       AC:0-60V  |        L||L
7
         --------+        L||L
8
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AC:230V

von Purzel H. (hacky)


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Ich wuerd das Ganze nicht ab Netz bauen, sondern zB ab 48V.Die 
Ausgangsleistung ist dann auf die Leistung der 48V Netzteils 
beschraenkt, die Schwierigkeiten kleiner.
Und damm pro Ausgangsspannunge einen Wandler. Ich wuerd Trafowandler 
gegenueber Flyback bevorzugen.

: Bearbeitet durch User
von Dieter (Gast)


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Purzel H. schrieb:
> Ich wuerd Trafowandler gegenueber Flyback bevorzugen.

Bei hohen Ausgangsspannungen hat das Vorteile im Hinblick auf die 
Notwendigkeit von schnellen Schottky-Dioden für hohe Sperrspannungen.

von Jörg B. (joergb2)


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Ich würde einen Sperrwandler empfehlen. Der UC3845 ist da ein guter 
Controller. Wenn keine Erfahrung mit Schaltnetzteilbau vorhanden ist, 
würde ich erst mal von ca. 24V Eingangsspannung starten und einen 200V 
Schalttransistor nehmen.
Resonanter Betrieb ist effizienter, aber deutlich trickreicher in der 
Konstruktion und bietet ein paar Fallen. Der 38051 könnte da taugen.
Mehr als 200W würde ich aus 24V aber nicht ziehen wollen.
Sperrwandler habe ich aber schon bis 800W direkt netzgespeist gemacht, 
das ist aber deutlich ekliger zum debuggen. Man nimmt dann 1200V 
SiC-MOSFETs, da bekommt man gut Leistung rüber.

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