Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Capacitor Charger


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von Marcel (Gast)


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Moin, ich bin auf der Suche nach einer guten Schaltung die so gut es 
geht auf SMD-Bauteile verzichtet also keinen LT3751 nutzt sondern eher 
etwas simples aber trotzdem Leistungsstark.

Ich suche eine Schaltung für einen Capacitor Charger der einen 
Kondensator auf ca. 400V laden kann mit einem Ladestrom von ca. 10A. Ich 
bin bei meiner Suche zwar auf den LT3751 gestoßen aber leider sollte 
alles einfachst auf einer Lochrasterplatine aufgebaut werden können 
weshalb ich es für einfacher Empfinde wenn die verwendeten Bauteile 
bedrahtet wären. Außerdem habe ich zwar eine weitere Schaltung gefunden 
welche ich als Anhang angehängt habe.
Laut ersteller dieser Schaltung sollten alle Nachteile ausgebessert 
sein.

Daher meine Frage ob man an dieser Schaltung noch etwas verbessern kann 
um die Haltbarkeit zu verbessern (so das sich die Shcaltung nicht selber 
zerstört durch das Entladen des Kondensators oder durch das Abschließen 
des Kondensators)?

von Marcel (Gast)


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Habe noch eine Schaltung gefunden.

von Peter D. (peda)


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Marcel W. schrieb:
> aber leider sollte
> alles einfachst auf einer Lochrasterplatine aufgebaut werden können

10A auf Lochraster, das ist schon heftig.
Ich nehme bei sowas 70µm Cu und schalte auch mal 2-4 Layer parallel.

von Nikolaus S. (Firma: Golden Delicious Computers) (hns)


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Was spricht gegen ein "DC1322A: Demo Board for LT3751"?
Das könnte das SMD-Löt-Problem und das Schaltungsdesign lösen.

Beitrag #7552143 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Marcel (Gast)


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Nikolaus S. schrieb:
> Was spricht gegen ein "DC1322A: Demo Board for LT3751"?
> Das könnte das SMD-Löt-Problem und das Schaltungsdesign lösen.

Habe ich schon gefunden aber ist leider zur Zeit zu teuer und für die 
Größe der Bauteile ist sehr viel Platz auf der Platine wo keine Bauteile 
sitzen.

von Michael (Firma: HW Entwicklung) (mkn)


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Marcel W. schrieb:
> 400V laden kann mit einem Ladestrom von ca. 10A

Also 4KW.
Aus 12V.
Sperrwandler.
Also Iavg = 4000W/12 = 334A
Ipeak = Iavg * 4 = 1334A

von Florian L. (muut) Benutzerseite


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Sollen die 10A Ausgangsstrom sein?

Falls auch weniger reicht:
Ich habe meine Kondensatorbank mit einem galvanisch getrennten 
Sperrwandler geladen.
Folgende Vorteile:
* Strombegrenzend
* Kurzschlussfest
* Galvanisch getrennt

Es wäre interessant zu wissen, wie groß die Kapazität ist.
Gewissenhaft arbeiten, im Fehlerfall ist sowas potentiell tödlich für 
dich oder andere.

von Marcel (Gast)


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Peter D. schrieb:
> Marcel W. schrieb:
>> aber leider sollte
>> alles einfachst auf einer Lochrasterplatine aufgebaut werden können
>
> 10A auf Lochraster, das ist schon heftig.
> Ich nehme bei sowas 70µm Cu und schalte auch mal 2-4 Layer parallel.

Ich baue es meist auf Lochraster auf aber verlöte meist dann noch 
verzinnten Kupferdraht wenn mehr Leistung gefordert ist.

von Marcel (Gast)


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Michael schrieb:
> Marcel W. schrieb:
>> 400V laden kann mit einem Ladestrom von ca. 10A
>
> Also 4KW.
> Aus 12V.
> Sperrwandler.
> Also Iavg = 4000W/12 = 334A
> Ipeak = Iavg * 4 = 1334A

Diese 4kW wären in diesem Fall nur kurzzeitig.

von Marcel (Gast)


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Florian L. schrieb:
> Sollen die 10A Ausgangsstrom sein?
>
> Falls auch weniger reicht:
> Ich habe meine Kondensatorbank mit einem galvanisch getrennten
> Sperrwandler geladen.
> Folgende Vorteile:
> * Strombegrenzend
> * Kurzschlussfest
> * Galvanisch getrennt
>
> Es wäre interessant zu wissen, wie groß die Kapazität ist.
> Gewissenhaft arbeiten, im Fehlerfall ist sowas potentiell tödlich für
> dich oder andere.

Das Ziel ist es eine große Kondensatorbank mit ca. 50mF auf ca. 400V zu 
laden. Am besten so schnell wie möglich (ca. 10-30sek) und ja mir ist 
bewusst das es Lebensgefährlich sein kann mit einer so hohen Spannung 
mit Kapazitäten herum zu hantieren.

von Uwe S. (bullshit-bingo)


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Wie ist denn dein realer Stand, was hast du schon selbst gebaut?
Frage nur deshalb, weil hier meist Anfänger die leistungsstärksten 
Schaltungen der Welt bauen müssen...

Beide Schaltungen sind Schrott. Nimm lieber einen UC38XX als Basis. Das 
ist 10x besser, bei nicht der Hälfte an Bauteilen.

von Michael (Firma: HW Entwicklung) (mkn)


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Marcel W. schrieb:
> Diese 4kW wären in diesem Fall nur kurzzeitig.

Wenn ich aus dem 10ten Stock springe, muss ich die Aufprallenergie auch 
nur ganz kurz aushalten.

Warum halten sich blutige Anfänger überhaupt noch mit KW auf, nachdem 
sie alle Grundlagen bereits übersprungen haben?
Warum nicht MW oder GW, warum nicht gleich TW?

Berechne Deine Bauteile, dann kommt Du selber drauf.

von Marcel (Gast)


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Michael schrieb:
> Marcel W. schrieb:
>> Diese 4kW wären in diesem Fall nur kurzzeitig.
>
> Wenn ich aus dem 10ten Stock springe, muss ich die Aufprallenergie auch
> nur ganz kurz aushalten.
>
> Warum halten sich blutige Anfänger überhaupt noch mit KW auf, nachdem
> sie alle Grundlagen bereits übersprungen haben?
> Warum nicht MW oder GW, warum nicht gleich TW?
>
> Berechne Deine Bauteile, dann kommt Du selber drauf.

Ah okay, Danke für deinen nicht hilfreichen Kommentar der dazu noch 
falsch ist. Nur als Info ich arbeite als Entwicklungsingenieur für 3D 
Scanner. Aber Danke für deine Unterstellung.

von Marcel (Gast)


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Uwe S. schrieb:
> Wie ist denn dein realer Stand, was hast du schon selbst gebaut?
> Frage nur deshalb, weil hier meist Anfänger die leistungsstärksten
> Schaltungen der Welt bauen müssen...
>
> Beide Schaltungen sind Schrott. Nimm lieber einen UC38XX als Basis. Das
> ist 10x besser, bei nicht der Hälfte an Bauteilen.

Ich habe bis jetzt Hochspannungsgeneratoren gebaut die mir mehrere kV 
erzeugen doch leider haben die am Ausgang nur AC und dabei noch keine 
Spannungssteuerung. Außerdem wären 2kV viel zu viel für mein Vorhaben 
als auch zu wenig Strom da es gerade mal 1mA war die ich da erzeugt 
habe.
Ich selber arbeite als Entwicklungsingenieur für 3D Scanner und 
Laserentfernungsmesser. Doch dort arbeitet man maximal am Empfänger mit 
höheren Spannungen. Daher suche ich hier Rat was Ihr so für Bauteile 
kennt mit denen man einfach aber trotzdem zuverlässig so etwas aufbauen 
kann.

Danke für den Tipp! Ich werde mir den UC38XX mal anschauen.

von Harald K. (kirnbichler)


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Marcel W. schrieb:
> Nur als Info ich arbeite als Entwicklungsingenieur für 3D
> Scanner.

Wofür braucht man bei denen Kondensatorbänke, die man auf 400V auflädt? 
Welches Problem lösen die dabei?

von Marcel (Gast)


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Harald K. schrieb:
> Marcel W. schrieb:
>> Nur als Info ich arbeite als Entwicklungsingenieur für 3D
>> Scanner.
>
> Wofür braucht man bei denen Kondensatorbänke, die man auf 400V auflädt?
> Welches Problem lösen die dabei?

Es ist nicht für meine Arbeit sondern für ein Hobbyprojekt aber da 
meinte jemand das ich kompletter Anfänger wäre und keine Ahnung davon 
habe was ich da tue.

von Harald K. (kirnbichler)


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Naja, an einem 3d-Scanner kann man herumentwickeln, ohne auch nur einmal 
irgendwo einen Draht in der Hand gehalten zu haben.

Wenn Du aber beruflich mit Elektronik zu tun hättest, würdest Du Deine 
Fragen anders stellen (oder sie gar nicht stellen, weil Du das Problem 
gar nicht erst hättest).

von Michael (Firma: HW Entwicklung) (mkn)


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Marcel W. schrieb:
> Ich selber arbeite als Entwicklungsingenieur

Und wieso kommt dann auf eine völlig korrekte Darstellung der realen 
Verhältnisse am Sperrwandler so eine Aussage 'das wäre ja nur 
kurzzeitig'?

1400A sind 1400A und ein Sperrwandlertrafo muss die Energie 
Zwischenspeichern.
Als Entwicklungsing. solltest Du den Blick für Realität haben und nicht 
mit so einem völlig irrwitzigen Schrott um die Ecke kommen.

Marcel W. schrieb:
> aber da
> meinte jemand das ich kompletter Anfänger wäre und keine Ahnung davon
> habe was ich da tue.
So ist es offensichtlich.
Oder was verstehts du an '4KW aus 12V sind 334A Durchschnitt' nicht?
Hättest Du jemals auch nur die Grundlagen des Sperrwandlers 
verinnerlicht würdest Du nicht so einen Blödsinn vorschlagen.

von Marcel (Gast)


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Da muss ich mich entschuldigen. Ich habe mich beim erstellen meines 
Beitrages etwas vertan. Ich meinte 10A am Eingang maximal bei 8 bis 48V 
und am Ausgang ca. 1A bei 400V -> 400W am Ausgang und ja mir ist bewusst 
das der Sperrwandler die Energie zuerst mal in der Spule 
zwischenspeichern muss.

Aber ich habe dabei gerde nicht darauf geachtet als du @Michael den 
Strom berechnet hast da du die Einheiten vergessen hast.

Aber der UC3842 schaut als anfang für die ersten Tests gut aus.

von Stefan K. (stk)


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Marcel W. schrieb:
> Das Ziel ist es eine große Kondensatorbank mit ca. 50mF auf ca. 400V zu
> laden.

4kJ Energie in den Kondensatoren, etwa so viel wie die Geschossenergie 
mit einer 7,62 × 51 mm NATO Patrone.
Wenn man bereit ist damit zu experimentieren kann man die Kondensatoren 
auch mehr oder weniger direkt aus dem Niederspannungsnetz aufladen.

von Marcel (Gast)


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Harald K. schrieb:
> Naja, an einem 3d-Scanner kann man herumentwickeln, ohne auch nur einmal
> irgendwo einen Draht in der Hand gehalten zu haben.
>
> Wenn Du aber beruflich mit Elektronik zu tun hättest, würdest Du Deine
> Fragen anders stellen (oder sie gar nicht stellen, weil Du das Problem
> gar nicht erst hättest).

Naja mit Sperrwandlern hatte ich nur in meiner Ausbildung etwas zu tun 
aber nicht Beruflich. Daher wollte ich eher hier die Fragenstellen da es 
erstmal ein Tesaufbau werden soll um die Kondensatorbank geladen zu 
bekommen. Wenn der Rest alls funktioniert wird der Aufbau für das Laden 
der Kondensatorbank umgebaut und eine Platine dann mit dem LT3751 gebaut 
aber bis dahin sollt mal der Rest funktionieren.

Da ich mit ein paar anderen für die Platinen zuständig bin und meist 
bevor die Platinen in verwendung kommen sind diese meist bei uns und 
werden auf deren Funktion überprüft. Also nein ich hatte schon oft einen 
Draht in der Hand bzw. ein kaputtes Bauteil wegen falscher 
Dimensionierung.

von Marcel (Gast)


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Stefan K. schrieb:
> Marcel W. schrieb:
>> Das Ziel ist es eine große Kondensatorbank mit ca. 50mF auf ca. 400V zu
>> laden.
>
> 4kJ Energie in den Kondensatoren, etwa so viel wie die Geschossenergie
> mit einer 7,62 × 51 mm NATO Patrone.
> Wenn man bereit ist damit zu experimentieren kann man die Kondensatoren
> auch mehr oder weniger direkt aus dem Niederspannungsnetz aufladen.

Wäre möglich aber für meinen Aufbau später nicht möglich da es Mobil 
sein soll daher muss alles mit einem Akku betrieben werden. In diesem 
Fall wird ein 6s Akku aus dem Modellbau verwendet. Welcher eine Spannung 
von 22,2V hat.

von Michael (Firma: HW Entwicklung) (mkn)


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Marcel W. schrieb:
> da du die Einheiten vergessen hast.

Marcel W. schrieb:
>> Also 4KW.
>> Aus 12V.
>> Sperrwandler.
>> Also Iavg = 4000W/12 = 334A
>> Ipeak = Iavg * 4 = 1334A
>
> Diese 4kW wären in diesem Fall nur kurzzeitig.
Einheiten vorhanden und DU hast die 4KW bestätigt.

Aber zum Thema:
Deutlich eleganter als mit einen 230V zu 12V NT + 12V zu 400V 
Sperrwandler wäre es direkt mit Netzspannung zu arbeiten.
Uspitze sind da 325V.
Ein Streufeldtrafo würde zur Strombegrenzung ausreichen. (Lose Kopplung 
zwischen prim / sek die den Stromfluss begrenzt)
Über das Wicklungsverhältniss ist die Spannung anpassbar.
Das es wohl um pulsweises Entladen geht, vorher den Cap mit Relais vom 
Netz trennen.

Der Trafo muss nicht groß sein. Der ist massiv überlastbar.

von Uwe S. (bullshit-bingo)


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Marcel W. schrieb:
> Ich werde mir den UC38XX mal anschauen.

Nutze ggf. bitte auch dessen Stromregelung, das wird deutlich 
effizienter, als den Ausgang des Sperrwandlers unkontrolliert immer 
wieder zwischen Kurzschluss und Leerlauf pendeln zu lassen. Die Ströme 
variieren einfach nicht mehr so extrem.

Wenn du wirklich bis 4KW wandeln willst, brauchst du etliche starke 
Mosfets, müsstest die 1A des ICs durch die bekannte Emitterfolger-Stufe 
(NPN +PNP) verstärken. Nutze dazu nicht die üblichen 
Ramsch-Transistoren, sondern solche mit hoher Stromverstärkung auch noch 
bei hohen Strömen. In SMD könnte ich dir welche nennen, für THT musst du 
inzwischen selbst suchen...meist haben diese Transistoren nur 20V, aber 
10A, sind vergleichsweise teuer. So als erste Sucheinstellungen...
Sanyo oder Zetex bieten (boten) sowas z.B. an. Es lohnt sich, damit 
bekommst du locker 30-50A Gatestrom hin. Und die wirst du brauchen...
Treiberstufe, Stützkondi und Mosfets sollten dabei allenfalls 1cm 
Abstand zueinander aufweisen, sind als Allererstes zu routen/platzieren.

Es wird nicht mal wirklich ein OP zur Verstärkung der Shuntspannung auf 
1V benötigt, man kann auch per simplem Spannungsteiler eine zusätzliche 
Spannung von knapp 1V aus der (stabilen) Betriebsspannung bilden, auf 
die Shuntspannung aufaddieren. Geht natürlich nicht mehr, wenn am Shunt 
nur max. 10mV abfallen dürfen...

Also dann, frohes Mosfetknallen, äääh ich meine, viel Erfolg!

von Marcel (Gast)


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Michael schrieb:
> Aber zum Thema:
> Deutlich eleganter als mit einen 230V zu 12V NT + 12V zu 400V
> Sperrwandler wäre es direkt mit Netzspannung zu arbeiten.
> Uspitze sind da 325V.
> Ein Streufeldtrafo würde zur Strombegrenzung ausreichen. (Lose Kopplung
> zwischen prim / sek die den Stromfluss begrenzt)
> Über das Wicklungsverhältniss ist die Spannung anpassbar.
> Das es wohl um pulsweises Entladen geht, vorher den Cap mit Relais vom
> Netz trennen.
>
> Der Trafo muss nicht groß sein. Der ist massiv überlastbar.

Für meinen Aufbau würde ich einen Akku lieber verwenden da ich später 
sowieso auf Akkubetrieb setzen würde somit wäre der komplette aufbau 
dann bereits so aufgebaut wie ich ihn später gerne hätte. Außer das ich 
dann noch den Capacitor Charger erneuern möchte und somit den alten (den 
ich ja jetzt bauen möchte) ersetze.

von Georg G. (df2au)


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> pulsweises Entladen

das Gesicht des TO möchte ich sehen, wenn das erste Mal durch einen 
unbeabsichtigten Kurzschluß die Magnetkräfte den Arbeitstisch 
freiräumen.

Ich habe vor Jahrzehnten Studiolichtanlagen gebaut, die mit solchen 
Kondensatorbänken bestückt waren (5kVA Drehstrom Anschluss). Seitdem 
habe ich Respekt vor diesen Bomben. Das knallt nicht nur, da fliegen 
Fetzen. Für einen Neuling ist das ein Antrag auf den Darwin Award.

von Marcel (Gast)


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Uwe S. schrieb:
> Marcel W. schrieb:
>> Ich werde mir den UC38XX mal anschauen.

Sorry, ich habe bei meinen Angaben einen Fehler gemacht. Ich meinte Am 
Eingang ca. 10A bei 8-48V und am Ausgang 1A bei 400V wären Ideal. Aber 
so wie ich das bereits gesehen habe sollte das kein Problem für den IC 
sein. Wenn der Mosfet genug Strom ab kann und der Traffo auch genug 
Strom kann aber auch genug Energie zwischenspeichern kann.

von Marcel (Gast)


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Georg G. schrieb:
>> pulsweises Entladen
>
> das Gesicht des TO möchte ich sehen, wenn das erste Mal durch einen
> unbeabsichtigten Kurzschluß die Magnetkräfte den Arbeitstisch
> freiräumen.
>
> Ich habe vor Jahrzehnten Studiolichtanlagen gebaut, die mit solchen
> Kondensatorbänken bestückt waren (5kVA Drehstrom Anschluss). Seitdem
> habe ich Respekt vor diesen Bomben. Das knallt nicht nur, da fliegen
> Fetzen. Für einen Neuling ist das ein Antrag auf den Darwin Award.

Es wird einmal aufgeladen dann Schlagartig entladen über mehrere große 
Thyristoren auf eine Spule.

von Michael (Firma: HW Entwicklung) (mkn)


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Marcel W. schrieb:
> Es wird einmal aufgeladen dann Schlagartig entladen über mehrere große
> Thyristoren auf eine Spule.
Per Akku, also wohl eine Coilgun.
Viel Aufwand für wenig Bumms.

von Marcel (Gast)


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Michael schrieb:
> Per Akku, also wohl eine Coilgun.
> Viel Aufwand für wenig Bumms.

Nicht ganz aber so ähnlich.

von Wolf17 (wolf17)


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Also aus 12V 50mF mit 400W auf 400V laden.
Schon mal überlegt, ob sich ein 400W 12/230 Wechselrichter bis zum 
Zwischenkreiskondensator zweckentfremden lässt?
Wenn es später nicht 6s Li sein müssen, 4s am Eingang sollten da auch 
gehen.

: Bearbeitet durch User
von Marcel (Gast)


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Wolf17 schrieb:
> Also aus 12V 50mF mit 400W auf 400V laden.
> Schon mal überlegt, ob sich ein 400W 12/230 Wechselrichter bis zum
> Zwischenkreiskondensator zweckentfremden lässt?
> Wenn es später nicht 6s Li sein müssen, 4s am Eingang sollten da auch
> gehen.

Ich glaube du hast es entweder Falsch verstanden oder falsch 
Beschrieben. Ich hab einen Akku mit ca. 22,2V mit dem ich eine 
Kondensatorbank (mit einer Kapazität von 50mF) auf 400V laden möchte. 
Die Energie ist bzw. sollten um die 400W am Ausgang sein was demzufolge 
hat das am Eingang durch Schaltverluste aufjedenfall etwas mehr als 400W 
sein werden.

von H. H. (Gast)


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Marcel W. schrieb:
> Die Energie ist bzw. sollten um die 400W am Ausgang sein

Physik ist sicher nicht deine Stärke.

von Michael (Firma: HW Entwicklung) (mkn)


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Marcel W. schrieb:
> Die Energie ist bzw. sollten um die 400W am Ausgang sein

Ähm...
Herr Entwicklungsingenieur, die Energie im Kondensator ist bei 50mF und 
400V = 4000Joule was 4000 Wattsekunden entspricht.
Also 4KW werden frei wenn man die innerhalb EINER Sekunde entlädt.

Wie kommt der Herr Ing. nun auf 400W?
Lustiges Einheitenroulette?

400W könnten sich gemittelt aus einer Ladung mal der durchschnittlichen 
Impulsrate Ladung / Entladung ergeben, aber dazu fehlen wirklich 
sämtliche Angaben.

von Marcel (Gast)


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Ich meine Ausgangsleistung.

von Wolf17 (wolf17)


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Marcel W. schrieb:
> Ich glaube du hast es entweder Falsch verstanden oder falsch
> Beschrieben. Ich hab einen Akku mit ca. 22,2V mit dem ich eine
> Kondensatorbank (mit einer Kapazität von 50mF) auf 400V laden möchte.
> Die Energie ist bzw. sollten um die 400W am Ausgang sein was demzufolge
> hat das am Eingang durch Schaltverluste aufjedenfall etwas mehr als 400W
> sein werden.

Na dann halt bei einen 24/230 600W Wechselrichter die 
Unterspannungsabschaltung und die Zwischenkreisspannung justieren, 
H-Brücke weglassen.

: Bearbeitet durch User
von Achim H. (pluto25)


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Unklar ob hier nur getrollt wird oder die Leute wirklich zu dumm sind 
die 400W zu erkennen?
Das kann der 540 alleine nicht stemmen. Mit den Anfangs genannten 10A 
ist der schon an der Lastgrenze. Bei 50% Duty Cycle muß er ja schon 20A 
schalten damit 10A aus der Batterie entnommen werden. Wenn da jetzt ca 
20A(40peek) durchgehen müssen bedarf es einem zweiten. Oder einen 
Leistungsstärkeren.
Ein großer Kondensator sollte nahe bei dem Fet sein. Die Schaltung 
sollte es vertragen wenn der Kondensator plötzlich abgeklemmt wird. 
Jedoch knallt die Spannung dann hoch. Dabei sollte der Eingang vom 311 
geschützt werden. z.B. mit einer Diode zu den 12(22)V Oder/und einem ca 
700V Vdr an dem Trafo.
Im Versorgungsleitung des 555 sollte noch eine Z-Diode. Der verträgt nur 
max 18V.

: Bearbeitet durch User
von Michael (Firma: HW Entwicklung) (mkn)


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Achim H. schrieb:
> zu dumm sind
> die 400W zu erkennen?

Wo sind die 400W?
Es soll mit 1A geladen werden.
Bei einem entladenen Kondensator sind das 0V x 1A.
Bei einem auf 50% geladenen Kondensator sind das 200V x 1A.
In der Femtosekunde vor dem Abschalten bei 400V sind das 400W.

Gemittelt über die Zeit ist das abhängig davon wie oft geladen werden 
muss.
Wie oft ist das?
Effektiv sind das also zwischen 0W und 200W.
200W auch nur wenn mit maximaler Feuerrate sofort nach erreichen der 
400V entladen und neu geladen wird.

Aber egal, atmen wir das alles mal weg und tun so als seien die Angaben 
eines Entwicklungsings würdig, was der TO nach eigenen Angaben ja ist.

Haben wir also 400W/ 12V = 33Aavg = 133A Peak im Sperrwandler. Bei 80% 
Wirkungsgrad die bei sowas schon absurd gut wären, dann 167A Peak.
Das ist immer noch vollkommen hirnrissig, wenn man das in reale Bauteile 
übersetzt.

Erheblich realistischer wäre es zu sagen: 'Der Kondensator muss alle X 
Sekunden einen Puls abgeben können'
Dann könnte man die Ladezeit ermitteln und sich was überlegen.
Statt dessen werden aber Einheiten bunt gewürfelt und lustig weiter 
Werte aus dem Allerwertesten gezogen.

Marcel W. schrieb:
> Am
> Eingang ca. 10A bei 8-48V und am Ausgang 1A bei 400V wären Ideal.
Argh....
DAS ist das Ergebnis eines Ingenieursstudiums?
Auf der Baumschule Garten und Landschaftsbau?
400V x 1A sind 400W. für die nicht eingeweihten.
8V x 10A sind 80W.
Das ist das Niveau der Sendung mit der Maus, nicht FH oder Uni.

Der Sperrwandler lädt mit einem dreiecksförmigen Strom den Kern, also 
Iavg x 2. Und er tut Prim nix, während in ca. 50% der Zykluszeit diese 
Ladung wieder in den Ausgangskreis abgegeben wird, also I nochmal mit 2 
multiplizieren.
Also Ivg x 4 ist der Peakstrom und dabei darf der Kern noch nicht 
sättigen und sowohl Fet als auch Diode müssen das abkönnen.
Aber Fet und Dioden die 200A abkönnen haben gigantische Kapazitäten, 
also ist die max. Schaltfrequenz niedrig, was den Kern riesig macht.

Jetzt verstanden warum das vollkommen hirnrissig ist weiter über diese 
Werte zu fantasieren?
Kommen jetzt noch mal verwertbare Angaben statt 'ich wünsche mir was'?

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Michael schrieb:
> Das ist das Niveau der Sendung mit der Maus

Nein, die machen solche Fehler nicht.

von Marcel (Gast)


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Ich möchte mir einen Sperrwandler bauen dieser sollte für folgendes 
funktionieren:

Eingangsspannungsbereich: 8-48V
Eingangsleistung: ~400W
Ausgangsspannung: 400V
Kondensatorkapazität: ~50mF

Die Kondensatorbank sollte ca. in 10-30sek geladen werden.

Ich bin anscheinend ja die Sendung mit der Maus also sagt mir ist mein 
Vorhaben machbar oder ist der Strom der durch den Sperrwandler (durch 
alle Leistungsbauteile) fließen muss zu hoch bei meinen Ladezeiten?

von Marcel (Gast)


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Wenn ich richtig liege wird es sich nicht ausgehen das ich in 30 
Sekunden die Kondensatorbank auflade ohne mehrere kleine Packs zu bauen 
um den Ladestrom auf mehrere Sperrwandler auf zu teilen.

Da ich ja bei 5𝜏 = 30s wäre dann wäre mein Ladestrom ja 3,33A was noch 
mehr wäre als die 1A. Das würde heißen entweder mehrere Sperrwandler 
bauen oder den Ladestrom verringern (Zeit fürs Laden verlängern).

von Florian L. (muut) Benutzerseite


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Energie im Kondensator:
4000J = 4000 Ws

In 30s aufladen: 133J/s = 133W

Da ein Sperrwandler im Endeffekt pro Zyklus eine bestimmte Energiemenge 
überträgt, ließe sich das mit zwei oder mehr parallel geschalteten 
Wandlern erledigen.

Das typische Maximum für Sperrwandler liegt irgendwo bei 50-70W, je 
nachdem wen man fragt. Der Speichertrafo wird halt etwas größer.

von Stefan S. (chiefeinherjar)


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Marcel W. schrieb:
> Ich bin anscheinend ja die Sendung mit der Maus also sagt mir ist mein
> Vorhaben machbar oder ist der Strom der durch den Sperrwandler (durch
> alle Leistungsbauteile) fließen muss zu hoch bei meinen Ladezeiten?

Nun nehmen wir mal einfachste Mathematik:
Nehmen wir einen konstanten Ladestrom von 1A an. Unsere Zielspannung 
soll 400V sein. Und die zu ladende Kapazität ist 0,05F.

Mit der Formel t = C * U / I ergibt sich, dass wir eine Ladezeit von 20 
Sekunden haben.

von H. H. (Gast)


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Florian L. schrieb:
> Das typische Maximum für Sperrwandler liegt irgendwo bei 50-70W,

Das war die Regel Ende der '70er. Heute macht man auch 200W und mehr so.

von Marcel (Gast)


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Stefan S. schrieb:
> Marcel W. schrieb:
>> Ich bin anscheinend ja die Sendung mit der Maus also sagt mir ist mein
>> Vorhaben machbar oder ist der Strom der durch den Sperrwandler (durch
>> alle Leistungsbauteile) fließen muss zu hoch bei meinen Ladezeiten?
>
> Nun nehmen wir mal einfachste Mathematik:
> Nehmen wir einen konstanten Ladestrom von 1A an. Unsere Zielspannung
> soll 400V sein. Und die zu ladende Kapazität ist 0,05F.
>
> Mit der Formel t = C * U / I ergibt sich, dass wir eine Ladezeit von 20
> Sekunden haben.

Dann musst du aber noch deine 20 Sekunden mal 5 Rechnen denn das was du 
ausgerechnet hast ist nur ein 𝜏. Also würde die Ladezeit bei 1A bei ca. 
100 Sekunden liegen.

von Florian L. (muut) Benutzerseite


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Es gibt heutzutage soviele schöne Topologien für Schaltnetzteile, einen 
200 W Sperrwandler aufbauen und durch die EMV kriegen hat was von 
Masochismus:-)

von Stephan (stephan_h623)


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Was soll das 5 Tau da???
8-48V machts nicht grad einfacher.
Spannungsbereich 16-28V und 200mA Ausgangsstrom. Dann wirds realistisch. 
Lädt dann halt 100 Sekunden.

von Michael (Firma: HW Entwicklung) (mkn)


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Marcel W. schrieb:
> Dann musst du aber noch deine 20 Sekunden mal 5 Rechnen denn das was du
> ausgerechnet hast ist nur ein 𝜏. Also würde die Ladezeit bei 1A bei ca.
> 100 Sekunden liegen.

Hier murkst Du gerade ein 5 tau aus der rc Zeitkonstantenbetrachtung in 
eine Formel die damit aber sowas von garnichts zu tun hat.
Kannst Du denn durch intensves Nachdenken herausfinden warum die RC 
Formel einen expotentiellen Spannungsverlauf am Kondensator macht, ohne 
jemals die Endspannung zu erreichen und die Formel die Stefan angewendet 
hat, die grundlegenste zum Thema Kondensator übrigens, einen linearen 
Spannungsverlauf zur Folge hat?
Jemand im zweiten Lehrjahr Elektronik müsste mir die Frage beantworten 
können.

Florian L. schrieb:
> In 30s aufladen: 133J/s = 133W
So ist es.
Immer noch kein Klacks, aber dafür kann man fertige Übertrager kaufen, 
denn dem Übertrager ist es egal welche Seite Prim und welche Sek ist.

> 200 W Sperrwandler aufbauen und durch die EMV kriegen
EMI Messung und Entstörung wird dem TO vollens unmöglich sein.
Für ein mobiles Hobby Projekt akzeptabel.
Pure Funktion mit einem nicht optimalen Wirkungsgrad kann man 
hinbekommen, aber auch dafür muß man grundlegende Sachen verstehen, 
berechnen und messen können.
Lochraster, dazu noch ohne Verständniss der Bedürfnisse des 
Schaltreglers, wird bestimmt sehr unterhaltsam jedoch wenig erfolgreich.

Eine harte Grenze für Sperrwander gibt es so direkt nicht.
Duch bessere Halbleiter, Wickltechnik und Pulserzeugung haben sie die 
Grenzen schon weit nach oben verschoben.
Generell wachsen die Probleme bei höheren Leistungen und 
Übersetzungsverhältnissen schnell an, so das es Sinn macht auf eine 
andere Topologie auszuweichen oder ein synchronisiertes Mutiphasendesign 
zu verwenden.
Generell wäre hier der normale Boost, ohne Potentialtrennung angeraten.
Mit 'spartrafo' Wicklung.

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Marcel W. schrieb:
> ist mein Vorhaben machbar

Sicher ist das machbar. Bei dem hohen Eingangsspannungs-Bereich würde 
ich auf einen umschaltbaren Transformator setzen.

Aber ich werde dir nicht dabei helfen, weil es zu gefährlich ist.

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


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Michael schrieb:

> Warum halten sich blutige Anfänger überhaupt noch mit KW auf,

Ist KW die Abkürzung für KraWumm?

von H. H. (Gast)


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