Hallo Leute, ich bin beim Basteln mit VFD-Modulen (für bisher ungenutzte Displays aus der Bastelkiste) schliesslich beim Trafo-Selberwickeln gelandet. Ich verwende einen T38-RM5 Kern (mit Mittelloch) und einer Lage Kaptonband als Luftspalt. Die Wicklung der Anodenspannung ist mit Kaptonband isoliert und im Kern ist noch knapp 1,5mm Platz. Als Draht 0,10mm Lackdraht (2x 15W Prim. parallel/ 2x 5W Sek. = Heizung / 1x180W Sek. = Anode/Grid / 20W Sek. = Feedback? ) Die genauen Daten zu Anoden-/Gitterspannung und Heizspannung lagen vor. Das VFD-Modul hat einen PT6314 Controller (44780-LCD kompatibel). Die Spannungen am Modul waren in meinem Fall leider nicht ganz passend. Die Heizspannung war zu hoch und die Anodenspannung um ca. 20V zu niedrig, daher Selberwickeln. Vorher hab ich die Wicklungen des Originaltrafos dokumentiert und anhand dieser Werte meinen Testtrafo (geschätzt) gewickelt. Nach anfänglichen Problemen (PPTC-Sicherung 300mA fliegt >durch 500mA Feinsicherung getauscht)> erstes Aufflackern, aber Trafo wurde warm > danach eine Lage Kaptonband als Luftspalt - läuft es jetzt. Trafo bleibt kühl, aber das Gehäuse der Feinsicherung wird noch leicht warm( noch anfassbar). Die Anodenspannung passt bereits, nur die Heizung muss noch 20% hoch. Handelt es sich bei meinem VFD-Modul-Wandler (und bei den anderen Modulen generell) um einen Gegentaktwandler? Die beiden Transistoren (2SC3303/S9013) sind nicht identisch, das macht mich skeptisch. Wie schlecht ist die Kernauswahl? Ich hab zum hochpermeablem T38 wenig gefunden, außer dass es meist für Übertrager verwendet wird. Hier geht es ja eher um sehr kleine Leistungen und ca. max. 500kHz. Könnte ich mit größerem Luftspalt einen effizienteren Trafo aufbauen? Wie stelle ich fest, ob der Trafo ordentlich arbeitet (oder ob er im lückenden Betrieb arbeitet)? Im Betrieb hab ich mit dem Multimeter (Uni-T61E True RMS) Probleme, den Heizstrom (AC) korrekt zu messen. Sogar beim Modul im Originalzustand erscheinen die Werte nicht ganz plausibel. Kann das sein, dass das Multimeter mit dem Trafo interferiert (Innenwiderstand?)? Zum Schluss noch das (leider sehr unübersichtliche) Schaltbild. Ich habe, aus Sorge, dass T1(S9013) evtl. >50V abbekommt, diesen Transistor durch einen FMMT491A(60V 1A NPN) ersetzt. War das notwendig? Gerade gesehen, dass der Transistor doch nur 40V abkann.:) https://www.mikrocontroller.net/attachment/615741/2304D06A-B309-4218-84CB-81ECE00568F6.png Viele Grüße und vielen Dank euch schon mal, Alexander
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Alexander H. schrieb: > Luftspalt. Bei einem Gegentaktwandler? > Zum Schluss noch das (leider sehr unübersichtliche) Schaltbild. Nicht unübersichtlich, sondern unlesbar.
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Oft war der Gegentaktwandler als Wandlertopologie genannt worden. Evtl. ist das ja hier aber ein Sinuswandler, oder etwas ganz anderes? https://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap11/Kapitel11.html#11.1 Hier mal mein Schaltbild inkl. Trafo. 1= 2x15W Prim. 2= 1x20W Feedback 3= 1x180W Anode/Grid 4= 2x5W Heizung Auch trotz des unausgefeilten Schaltbilds müsste man doch erkennen können, was das für eine Wandlerart ist, oder?
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Alexander H. schrieb: > Wie stelle ich > fest, ob der Trafo ordentlich arbeitet (oder ob er im lückenden Betrieb > arbeitet)? Ich habe dazu immer ein Oszilloskop angeschlossen, um mir die Zacken anzuschauen, wie z.B. hier geschehen: Beitrag "MC34063 Schaltungsvorstellung 5V Stepup-Konstantstromquelle 1A für 2x10W Power-LED" Beitrag "MC34063 Stepup Pfeift laut, erzeugt Schwingungspakete" Alexander H. schrieb: > Auch trotz des unausgefeilten Schaltbilds müsste man doch erkennen > können, was das für eine Wandlerart ist, oder? Nun, im Schaltbild sind acht Dioden verbaut. Bei der Darstellung möchte man gar nicht tiefer einsteigen. Es scheint ein selbstschwingender Leistungsoszillator mit zwei Transistoren zu sein. Die Schwingungsform wird von der Belastung und dem Maß an Rückkopplung abhängen. Ein Sinus kommt normalerweise nur aus einem geregelten Oszillator heraus oder wenn ein expliziter Schwingkreis vorhanden ist. mfg
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Alexander H. schrieb: > Evtl. ist das ja hier aber ein Sinuswandler, oder etwas ganz anderes? Etwas ganz anderes. Die Katze ist durch die Bauteilekiste gelaufen und hat die zufällig zusammengeschoben. Ohne Grundlagen gehts nicht. Herumstochern und raten funktioniert spätestens bei Schaltnetzteilen absolut garnicht mehr. Alexander H. schrieb: > Kann das sein, dass das > Multimeter mit dem Trafo interferiert (Innenwiderstand?)? Interferiert? Hm, lass mich überlegen. Nein es *Interferriert' nicht, was immer das auch bedeuten soll. Ein Multimeter ist schlichtweg vollkommen ungeeignet um sowas zu messen. Also der 'Schaltplan' ist Müll. Wenn er denn überhaupt stimmt, ist der zum Verstehen nutzlos. Neu machen, und das deutlich besser! Spricht nichts gegen eine saubere Handzeichnung. Oszi kaufen. Strom durch den Trafo messen. Bilder hier reinstellen. Dann sehen wir mal weiter.
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royer_vfd.gif
25 KB
> Ein Scherz?
Jau, sowas hab ich auch gerade gedacht. :)
Leute ich versteh es nicht. Ihr schreibt schon 90% der Schaltplaene von
anderen ab, wie kann es dann sein das es euch nicht auffaellt das da
ueblicherweise eine gewisse Struktur drin ist? Das ist nicht nur wichtig
um sich mit anderen Leuten unterhalten zu koennen, es ist auch fuer die
eigenen Gedanken wichtig.
Ich wuerde meine eigenen Schaltplaene nicht mehr verstehen wenn ich die
so aufmalen wuerde.
Als Anhang mal ein Beispiel von einem Versuch den ich mal so vor
15Jahren aufgemalt habe. Ich will jetzt nicht sagen das dies die beste
Schaltung der Welt ist, ich glaube es ging mir vor allem darum mal was
mit einem Ferrit-Posten von Pollin zu machen, aber jeder versteht sofort
genug von der Schaltung um mich sofort runter zu machen, also die
Schaltung auf deutsche Art zu diskutieren:-D
Vanye
Vanye R. schrieb: > aber jeder versteht sofort > genug von der Schaltung Ist ja auch offensichtlich, im Gegensatz zum Schaltplan des TE. > um mich sofort runter zu machen, Ach wo. Der TE hat sicherlich einen Ringing Choke Converter vorgefunden.
Uebringens falls einer meine Schaltung nachbauen sollte, ich entwickel immer so, das ich das was ich an Bauteilen da habe verwenden kann. Vom BSP299 hab ich mal vor 20Jahren eine Rolle auf dem Flohmarkt abgegriffen und die 1SS272 lagen mal in Tokyo am Strassenrand. Da koennt ihr also auch irgendwas anderes nehmen das gerade rumliegt und von den Daten halbwegs geeignet erscheint. Also Transistor ueber 50V (bauchgefuehl) und Dioden irgendwas schnelles. Keine 1N4007! Vanye.
Vanye R. schrieb: > 1SS272 lagen > mal in Tokyo am Strassenrand. Mittlerweile ist Akiba viel sauberer! ;-)
von Alexander H. schrieb: > Könnte ich mit >größerem Luftspalt einen effizienteren Trafo aufbauen? Also bei einer symetrischen Gegentaktschaltung brauchst du keinen Luftspalt. Einen Luftspalt braucht man immer dann, wenn Energie zwischengespeichert werden soll, oder wenn der Wechselstrom mit einen Gleichstrom überlagert ist, oder wenn es ein Schwingkreis werden soll. Wenn bei einer symetrischen Gegentaktschaltung der Kern in die Sättigung kommt, also der Blindstrom zu groß ist, mußt du eine größere Bauform des Kerns benutzen oder die Frequenz erhöhen.
Christian S. schrieb: > Alexander H. schrieb: >> Wie stelle ich >> fest, ob der Trafo ordentlich arbeitet (oder ob er im lückenden Betrieb >> arbeitet)? > > Ich habe dazu immer ein Oszilloskop angeschlossen, um mir die Zacken > anzuschauen, wie z.B. hier geschehen: > Beitrag "MC34063 Schaltungsvorstellung 5V Stepup-Konstantstromquelle 1A > für 2x10W Power-LED" > Beitrag "MC34063 Stepup Pfeift laut, erzeugt Schwingungspakete" > Alexander H. schrieb: >> Auch trotz des unausgefeilten Schaltbilds müsste man doch erkennen >> können, was das für eine Wandlerart ist, oder? > > Nun, im Schaltbild sind acht Dioden verbaut. Bei der Darstellung möchte > man gar nicht tiefer einsteigen. Es scheint ein selbstschwingender > Leistungsoszillator mit zwei Transistoren zu sein. Die Schwingungsform > wird von der Belastung und dem Maß an Rückkopplung abhängen. Ein Sinus > kommt normalerweise nur aus einem geregelten Oszillator heraus oder wenn > ein expliziter Schwingkreis vorhanden ist. > mfg Danke:) Das klingt logisch. Vielleicht finde ich dazu noch irgendwo ein ähnliches Schaltbild mit der genauen Bezeichnung der Wandlerart. Was ich da gebastelt habe, ist natürlich für den Einstieg in Schaltnetzteile völlig ungeeignet und es ist reiner Zufall, dass das klappte. Bei dem Luftspalt mit Kaptonband (0,06 x2= 0,12mm da umlaufend?) bewegt man sich in dem Rahmen, den Epcos für andere Kerne auch anbietet, deswegen hatte ich das spontan getestet. Sozusagen vielleicht eine primitive Version von „distributed air gap“. Was mich wunderte ist, dass der luftspaltlose Kern scheinbar sofort in Sättigung ging und auch kurz danach mit Luftspalt nicht sofort funktionierte. War der Kern da evtl. noch mit DC magnetisiert? Hab leider kein Oszi da, nur ein billiges Mini Oszi(DSO 150). Mit interferieren als Synonym meinte ich sich gegenseitig beeinflussen. Wenn der Trafo es schafft, seine 2V AC am Heizdraht zu bringen, kann man daraus ungefähr den Strom berechnen, oder könnte die Spannung auch bei niedrigerem Strom gehalten werden? Ich würde sagen nein:)
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H. H. schrieb: > Nicht unübersichtlich, sondern unlesbar. Und eher falsch. Alexander H. schrieb: > Handelt es sich bei meinem VFD-Modul-Wandler (und bei den anderen > Modulen generell) um einen Gegentaktwandler Generell kann man nix sagen, aber 4 Dioden pro Ausgangsspannung bei deinem sprechen für Flusswandler. Alexander H. schrieb: > Die Spannungen am Modul waren in meinem Fall leider nicht ganz passend. Wieso, war das Modul für ein anderes VFD ? Alexander H. schrieb: > aber Trafo wurde warm > danach eine Lage Kaptonband als Luftspalt - > läuft es jetzt. Klingt völlig falsch. Du bist mit der Aufgabe überfordert. Alexander H. schrieb: > Wie schlecht ist die Kernauswahl? Keine Ahnung wenn man nichts über das VFD weiss, aber der Heizstrom benötigt schon Leistung, deine Theorie Alexander H. schrieb: > Hier geht es ja eher um sehr kleine Leistungen ist eher falsch.
Mit Luftspalt ist das ein Sperrwandler. Ein Gegentaktwandler hat den Charme, daß man ihn nicht regeln muß. Die Übersetzung entspricht wie bei einem AC-Trafo dem Windungszahlverhältnis. Bei zu hoher Frequenz kann es aber zu Resonanzüberhöhung kommen.
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Gegentaktwandler benoetigen keinen Luftspalt, denn die Energie geht ja gleich raus. Der Ferrit soll daher gar nie in die Saettigung kommen. Falls der Ferrit nun trotzdem heiss wird, wird die Frequenz zu hoch sein. Der Ferrit schafft die Frequenz nicht. Anderes Kernmaterial verwenden. Falls die Wicklung heiss wird, ist der Strom zu hoch. Wenn der Kern in Saettigung geht, wird die Induktivitaet kleiner, der Strom steigt. Ist die Frequenz ist zu tief, ist der Stromanstieg zu schnell. Falls die tiefe Frequenz sein soll, kann man die Induktivitaet mit mehr Windungen erhoehen, Man beachte das eine Mal wird der Ferrit heiss, das andere Mal die Wicklung. Sinnvollerweise wird der Primaerstrom mit einem Shunt gemessen. Resp meine Controller ueberwachen den Strom. Wenn der Strom zu hoch wird, regelt der Controller zurueck. Den Shunt sollte man mit dem Oszilloskop anschauen. Dort sieht mal alles was noetig ist. Zur Topologie. Solch gezeigte Selbstschwing Geschichten sollte man fuer's Erste sein lassen. Ich empfehle einen modernen Controller, zB den LT1683, der ist geeignet fuer Low noise. Und sinnvollerweise nimmt man pro Spannung einen Trafo, einen Controller.
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Könnte es sich um sowas hier handeln? In meinem Fall gibt es sogar zwei Z-Dioden. Die Eine an der Mittelanzapfung der Heizung, auf -6,8V Potential gelegt. Von Allegro gibts auch ein Datenblatt zum A4401 VFD power supply controller, ebenfalls flyback. https://www.digchip.com/datasheets/download_datasheet.php?id=1112110&part-number=A4401KL-T
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„Falls der Ferrit nun trotzdem heiss wird, wird die Frequenz zu hoch sein. Der Ferrit schafft die Frequenz nicht. Anderes Kernmaterial verwenden. Falls die Wicklung heiss wird, ist der Strom zu hoch.“ Der Kern wurde ohne Luftspalt nicht heiß, nur minimal warm (ca. 30-35 Grad). Die Ausgangsspannung (für Anoden/Gitter) brachen aber von 50V auf 15V ein und auch die Heizspannung brach von 2V auf 0,3V AC ein. Daher ging ich von Sättigung aus. Mit dem Kaptonband Luftspalt funktioniert es, so wie geplant. Ein Flybackwandler braucht so weit ich weiß zwingend einen Luftspalt. Das T38-Kernmaterial müsste doch bis knapp 1MHz verwendbar sein, oder? Ich könnte noch versuchen, mal das VFD Modul mit Originaltrafo und selbstgewickeltem T38-Trafo mit dem Mini-Oszi zu messen(nur als Vergleich), so wie vorgeschlagen. Wie muss ich den Shunt dimensionieren und wo genau wird er am Trafo angeschlossen?
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Alexander H. schrieb: > Könnte es sich um sowas hier handeln Nein. Sag mal, LIEST du auch nur EINE Antwort auf deine Fragen ? Egal wie falsch dein herausgezeichneter Schaltplan auch ist, die vielen Dioden am Ausgang sprechen für einen Flusswandler, keinen Sperrwandler.
Michael B. schrieb: > die vielen > Dioden am Ausgang sprechen für einen Flusswandler, keinen Sperrwandler. Am Ausgang ist nur eine einzige Diode: D4.
H. H. schrieb: > Am Ausgang ist nur eine einzige Diode: D4. Oh, dann habe ich einen anderen Schaltplan mit seiner Frage assoziiert, mit 2 x 4 Dioden am Ausgang.
von Alexander H. schrieb: >Mit dem Kaptonband Luftspalt funktioniert es, so wie geplant. >Ein Flybackwandler braucht so weit ich weiß zwingend einen Luftspalt. >Das T38-Kernmaterial müsste doch bis knapp 1MHz verwendbar sein, oder? Ja was soll es denn nun werden? Soll es kein Gegentaktwandler werden? Ein Flybackwandler braucht ein Luftspalt, er muß ja Energie speichern. Beim Einschalten speichert er Energie und beim Abschalten des Stroms gibt er Energie auf der Sekundärseite ab. Man muß beachten, daß sekundärseitig die Diode genau dann in Durchlasrichtung ist wenn der Strom abgeschaltet wird. So ein Wandler verhält sich aber sekundärseitig fast wie eine Konstantstromquelle, ohne Last wird die Spannung sehr hoch, benötigt also eine Spannungsbegrenzung.
So Leute, das Displaymodul mit selbstgewickeltem Trafo funktioniert. Die Dimmung, die ich ebenfalls gerade getestet hab, ist noch simpler, als gedacht. Einfach am Ausgang nach der Diode aufgetrennt, 47K Poti dazwischen und es lässt sich sehr schön dimmen. In meinem Fall von 25,5V-56V Anoden-/Gitterspannung. Genialerweise sinkt die Gesamtleistungsaufnahme beim Dimmen über die Anodenspannung (gemessen an der 5V Versorgung) von 400mA auf knapp unter 200mA. Die Anoden-Wicklung hat wohl den größten Anteil am Stromverbrauch. Die Heizspannung bleibt währenddessen schön konstant. Interessant war, dass als ich testweise die warm werdende 500mA/flink Sicherung (die nun anstelle der 300mA polyfuse sitzt) gebrückt hatte, ging die Heizspannung noch um 0,6V hoch und die Anodenspannung ebenfalls um 2V. So passt der Trafo perfekt. Beim Einschalten erreicht die Anodenspannung 60V (maximaler zugelassener Wert vom PT6314), sobald aber Daten kommen und die Segmente geschaltet werden, sinkt die Anodenspannung auf 55V. Die Feinsicherungen haben scheinbar einen gewissen Widerstand, der diesen Spannungsabfall verursacht. Kann ich da zu polyfuses greifen, zB. 500mA, ohne den Effekt des störenden Spannungsabfalls? Weitere Tests mit Luftspalthöhe und Stromaufnahme ergaben, dass es mit einer Lage Kapton am besten funktioniert. Den Kern hatte ich für den Testaufbau mit Messingschraube+Mutter verschraubt(wohl nicht optimal für den Luftspalt), so konnte ich währenddessen die Konfigurationen und Abstände testen. Zwischendurch ist er noch (beim zu festen Anziehen/ Mitte des Kern lag wohl durchs Kaptonband minimal hohl) gebrochen, aber die geklebte Kernhälfte funktioniert tadellos. Den ganzen Quatsch mit HV-Linearregler an der Anodenspannung braucht’s da also nicht. Vielleicht könnte ich jetzt noch die Wicklungen optimieren(Durchmesser hoch bei Primärwicklung?), Platz hab ich ja noch auf dem Spulenträger und dann schauen was der Stromverbrauch macht. Kann evtl. jemand noch was zu meinem Transistortausch sagen, den ich eingangs erwähnte? War der notwendig? Viele Grüße, Alexander
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Mani W. schrieb: > H. H. schrieb: >> Beitrag "VFD - Anodenspannung per Poti regeln" > > Gleicher Schaltplan! Das sinnlose Gekrakel nicht als Schaltplan bezeichnen!
Popcorn ist gut, aber ich empfehle selbermachen. Oft ist Rapsöl drin, geht auf den Herzmuskel. Ansonsten :) Genießt Euer Wochenende!
H. H. schrieb: > Das sinnlose Gekrakel nicht als Schaltplan bezeichnen! Beitrag "VFD - Anodenspannung per Poti regeln" Habe ich damals (tm) schon bekritelt...
Grob überschlagen komme ich mit dem Trafo auf knapp 60% Effizienz bei voller Helligkeit, das wäre gar nicht so schlecht, wenn man sich den Stromverbrauch der VFD Module allgemein anschaut. Inwieweit könnte man die Effizienz des Wandlers (scheinbar Flyback) noch erhöhen? Eine Möglichkeit wäre, so wie ich es verstanden habe, den NPN-Transistor T2 (2SC3303) durch einen Mosfet zu ersetzen. Welcher Mosfet wäre für den Flybackwandler geeignet?
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