Forum: HF, Funk und Felder Gate Trafo für 3,85MHz


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Max M. (fpga_eth)


Lesenswert?

Hallo

Ich bin auf der Suche nach einen hohen Udt Gatetrafo. Der 3:1:1 Trafo 
von Würth 760301306 hat 140 Vus, die coilcrafts geben selbst an, dass 
bei ihnen bei 2.5MHz das Ende der Fahnenstange erreicht ist.
Kennt jemand eine Lösung, oder gar einen SS-Treiber welcher bei der 
frequenz nicht gleich wegen der gate charge abraucht?

OT aber die Frage kommt bestimmt: Wozu? Nun zur Vorwärmung von 
kompositmaterialien werden einige kW bei 3.85MHz benötigt.
OT2: TIPP: Kauf ein RF-AMP <--- danke darauf wäre ich nie gekommen :P

: Verschoben durch Moderator
von Mark S. (voltwide)


Lesenswert?

Ins Blaue geschossen würde ich mir den selbst wickeln. Einen 
Ferrit-Schalenkern und eine 5-filar-Wicklung für minimale 
Streuinduktivität.
Viel mehr als 10Wdg wirst Du wohl nicht brauchen.
Wenn die Frequenz fest ist und keine PWM gefordert ist könntest Du auch 
auf Resonanz abstimmen.

: Bearbeitet durch User
von Uwe S. (bullshit-bingo)


Lesenswert?

Muss es denn ein Trafo sein? Oft geht auch kapazitive Kopplung, oder ein 
schneller Highside-Treiber, z.B. für GAN-Mosfets.

Ein wenig mehr Infos wären nicht schlecht, wir kennen bisher praktisch 
allein die Frequenz...

von Mark S. (voltwide)


Lesenswert?

Hocheffiziente Toroide findest Du bei Vakuumschmelze.

von Max M. (fpga_eth)


Lesenswert?

Mark S. schrieb:
> Ins Blaue geschossen würde ich mir den selbst wickeln. Einen
> Ferrit-Schalenkern und eine 5-filar-Wicklung für minimale
> Streuinduktivität.

Hmm ja vom Aufand her sicherlich einfach zu bauen. Benötigtes 
Verhältniss ist 3:1:1.

Mark S. schrieb:
> Viel mehr als 10Wdg wirst Du wohl nicht brauchen.
> Wenn die Frequenz fest ist und keine PWM gefordert ist könntest Du auch
> auf Resonanz abstimmen.

Ja: ist feste Frequenz und 50% duty.
Und ebenfalls ja: Nach dem Vorverstärker eine Paralellresonanz von L und 
C (C ist in Serie mit dem Gatetrafo) vorgesehen.
Vorgesehen habe ich den Resonanzkreis einigermassen abzustimmen und die 
gatespannung dann über die Leistung des Vorverstärkers einzustellen.

Nun aber zum Trafo:
Mit Ferrit kenne ich mich nicht so aus: Welches Material? 61er, 67er, 
Nanokristialin? Wann sättigt dieser? Welche Induktivität soll der Trafo 
haben?

Die H-Brücke ist mit IXTH62N65X2 vorgesehen (wegen den Transienten 
+/-40V UGS). Ich beabsichtige nach dem Trafo lediglich ein ca. 390 Ohm 
Wiederstand  parallel zur jeweiligen Wicklung zu schalten, weil ich 
bedenken habe, eine bidirektionale Zener/TVS Lösung könnte den asymetrie 
reinbringen - sinnvoll? (UGS max macht mir schon etwas sorgen)

Uwe S. schrieb:
> Muss es denn ein Trafo sein? Oft geht auch kapazitive Kopplung, oder ein
> schneller Highside-Treiber, z.B. für GAN-Mosfets.

Ein SS-Treiber wäre mir auch lieber, hab mal einen Versuchsaufbau 
gemacht mit einem Isolierten von Infinion (typ gerade nicht zur hand) 
der angeblich bis 10MHz können soll. Nun war nach kurzer Zeit 100C.
SiC wollte ich eigentlich ursprünglich verwenden - aber eine ansteuerung 
mittels Gatetrafo scheint mir da unmöglich (wegen max negativer 
Gatespannung)
Kapatzitive kopplung hatte ich nicht auf dem Schrim.

Uwe S. schrieb:
> Ein wenig mehr Infos wären nicht schlecht, wir kennen bisher praktisch
> allein die Frequenz...

Klar:
Also die H-Brücke läuft mit 350V DC, output ist ein Trafo+Filter der 
auch die Anpassung an 50Ohm Macht. Soll ist 4-5kW CW. Vorverstärker hat 
bis ca. 400W.

Mark S. schrieb:
> Hocheffiziente Toroide findest Du bei Vakuumschmelze.

Bei Ferrit kenne ich mich nicht so aus. Ich dachte die Nanokristalinen 
sind stark verlustbehaftet und daher ideal für EMV etc Dämfung. Ich 
benötige einen Trafo (Übertrager) und möchte daher keine Dämpfung.

Also wenn ihr mir bei der Wahl:
-Kerngrösse und Material
-Voltage per turn (Verhältnis ist bekannt)
- Verwendung Zener oder nicht

beratend sein könntet wäre dies super.

: Bearbeitet durch User
von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Max M. schrieb:
> Welche Induktivität soll der Trafo haben?

Groß genug, dass der Scheinwiderstand (viel) größer ist als die 
Impedanzen, mit denen er betrieben werden soll.

> Ich benötige einen Trafo (Übertrager) und möchte daher keine Dämpfung.

Soll ich das Thema mal vielleicht lieber ins HF-Forum schieben?

von H. H. (hhinz)


Lesenswert?

Jörg W. schrieb:
> Soll ich das Thema mal vielleicht lieber ins HF-Forum schieben?

Passt dort doch eindeutig besser. Ist ja so in etwa eine 80m Endstufe, 
was der TE da bauen will.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

Max M. schrieb:
> Mark S. schrieb:
>> Ins Blaue geschossen würde ich mir den selbst wickeln. Einen
>> Ferrit-Schalenkern und eine 5-filar-Wicklung für minimale
>> Streuinduktivität.
>
> Hmm ja vom Aufand her sicherlich einfach zu bauen. Benötigtes
> Verhältniss ist 3:1:1.

Kann man machen, wenn der Draht ausreichend isoliert.

> Ja: ist feste Frequenz und 50% duty.

Auch bekannt als Sinusbetrieb. Was soll das werden? Ein Linearverstärker 
oder Klasse C Betrieb?

> Nun aber zum Trafo:
> Mit Ferrit kenne ich mich nicht so aus: Welches Material? 61er, 67er,
> Nanokristialin? Wann sättigt dieser? Welche Induktivität soll der Trafo
> haben?

Die Sättigung ist bei den Frequenzen GANZ weit weg. Die 
Flußdichteänderung muss so oder so niedrig sein, damit das Ding nicht 
wegkocht. Siehe

https://www.mikrocontroller.net/articles/Transformatoren_und_Spulen#HF-Breitband%C3%BCbertrager

> Die H-Brücke ist mit IXTH62N65X2 vorgesehen (wegen den Transienten
> +/-40V UGS).

Dagegen muss man sich so oder so schützen, auch wenn das bei 3,5 MHz 
nicht mehr ganz so trivial ist. Es gibt niederkapazitive TVS-Dioden.

> Ich beabsichtige nach dem Trafo lediglich ein ca. 390 Ohm
> Wiederstand  parallel zur jeweiligen Wicklung zu schalten,

Wozu? Dein Trafo treibt das Gate rauf und runter.

> weil ich
> bedenken habe, eine bidirektionale Zener/TVS Lösung könnte den asymetrie
> reinbringen

Wie soll das gehen? Eine TVS-Diode ist dort schon sinnvoll, wenn sie 
bidirektional und halbwegs kapazitätsarm ist. Dein Gate ist so oder so 
auch ein großer Kondensator mit satten 5,8nF bzw. 100nC.

>> Muss es denn ein Trafo sein? Oft geht auch kapazitive Kopplung, oder ein
>> schneller Highside-Treiber, z.B. für GAN-Mosfets.
>
> Ein SS-Treiber wäre mir auch lieber, hab mal einen Versuchsaufbau
> gemacht mit einem Isolierten von Infinion (typ gerade nicht zur hand)
> der angeblich bis 10MHz können soll. Nun war nach kurzer Zeit 100C.

Das ist viel, aber für einen Halbleiter noch OK. Kann man ggf. besser 
kühlen. Aber ein 3,5MHz Leistungsverstärker der kW Klasse ist weder ein 
Pappenstil noch ein Anfängerprojekt. Welche Erfahrung und Erfolge hast 
du auf dem Gebiet?

> SiC wollte ich eigentlich ursprünglich verwenden - aber eine ansteuerung
> mittels Gatetrafo scheint mir da unmöglich (wegen max negativer
> Gatespannung)

Kann man mit passender Schaltung anpassen. Ist aber bei 3,5 MHz alles 
andere als trivial.

> Kapatzitive kopplung hatte ich nicht auf dem Schrim.

Geht so einfach schlicht nicht, wenn man eine Halbbrücke ansteuern will.

> Also die H-Brücke läuft mit 350V DC, output ist ein Trafo+Filter der
> auch die Anpassung an 50Ohm Macht. Soll ist 4-5kW CW. Vorverstärker hat
> bis ca. 400W.

Schöne Kurzwellenendstufe. Ist was für Funkamateuere, die können dir 
dabei sicher helfen. Man braucht aber keinen Vorverstärker mit 400W, um 
die Gates einer 5kW Endstufe anzusteuern.

> Also wenn ihr mir bei der Wahl:
> -Kerngrösse und Material

Im Artikel oben gibt es ein paar Hinweise. Natürlich nimmt man hierfür 
NICHT 14 Kerne parallel, sondern die passende Größe.

> -Voltage per turn (Verhältnis ist bekannt)

Kann man leicht ausrechnen, siehe Artikel oben.

> - Verwendung Zener oder nicht

TVS-Diode, nix olle Zener. irgendwas um die 12-15V, bidirektional.

von Uwe S. (bullshit-bingo)


Lesenswert?

Max M. schrieb:
> Kapatzitive kopplung hatte ich nicht auf dem Schrim.

Das kann eine sehr einfache und günstige Lösung sein, aber bei 350V dann 
doch eher nicht mehr. Und das ginge ggf. eh nur mit P-Fets, weil Source 
dazu auf stabilem Potential liegen muss. Brauchst du also nicht weiter 
zu verfolgen.
Bei Trafos würden viele Kernmaterialien gehen, wichtiger ist wie schon 
erwähnt eine bifilare/quadfilare Wicklung, nur das überträgt das Signal 
quasi auf die Nanosekunde zeitgleich.

Max M. schrieb:
> Nun war nach kurzer Zeit 100C.

Da dürften einfach nur die dicken Mosfets mit ihrer Kapazität dran 
schuld sein. Ich mach` ja auch gern sehr schnelle Sachen, aber ne Brücke 
mit 3,85MHz und so großen Mosfets, da fällt für das Umladen einfach 
einiges an Verlusten an. Es ist nicht unmöglich, aber da braucht man 
Treiber mit z.B. 50A oder so...Ohne jetzt irgendwas zu rechnen, brauchst 
du kaum auf unter 15W Treiberverluste hoffen.
Wenn der Treiber zu heiß wird, kann das aber auch daran liegen, daß der 
Gatewiderstand zu klein ist. Dieser trägt normalerweise nämlich einen 
Großteil der Verlustleistung. Lässt sein niedriger Wert jedoch Ströme 
oberhalb des Treiberstroms zu, kommt dieser längere Zeit in die 
Strombegrenzung, verheizt fast die gesamte Verlustwärme selbst.

von Sim (Gast)


Lesenswert?

Jörg W. schrieb:
> Soll ich das Thema mal vielleicht lieber ins HF-Forum schieben?

SCNR - ich weiß was Dich fuchst - also schiebs ins 80 mB oder nicht ;)

von Max M. (fpga_eth)


Lesenswert?

Falk B. schrieb:
> Ein Linearverstärker

Ironische Frage?

Falk B. schrieb:
> 
https://www.mikrocontroller.net/articles/Transformatoren_und_Spulen#HF-Breitband%C3%BCbertrager

Danke

Falk B. schrieb:
>> Die H-Brücke ist mit IXTH62N65X2 vorgesehen (wegen den Transienten
>> +/-40V UGS).
>
> Dagegen muss man sich so oder so schützen, auch wenn das bei 3,5 MHz
> nicht mehr ganz so trivial ist. Es gibt niederkapazitive TVS-Dioden.

Nun in der Literatur ist immer Gate Drive Trafo -> Gate mit Wiederstand 
parallel (ohne weitere Bauteile). Oder Gate Drive Trafo -> Gate mit BJT 
zur Gateentladung.
TVS habe ich in dem Zusammenhang noch nie gesehen. Da ein ansprechen der 
TVS einen DC in den Übertrager bringen könnte habe ich bedenken dass der 
nich in Richtung sättigung gehen könnte?

Sofern dies kein problem sein sollte: Wieso nicht auf -5V +12V begrenzen 
mitels Dioden/TVS und SiC verwenden?

Falk B. schrieb:
> Man braucht aber keinen Vorverstärker mit 400W, um
> die Gates einer 5kW Endstufe anzusteuern.

Ja er kann bis zu 400W, genügen würden vermutlich auch einige dutzend W. 
Die Leistung ist regelbar und eine einstellung derer ist wie in meinem 
vorherigen Post beschrieben angedacht.

Falk B. schrieb:
> Kann man leicht ausrechnen, siehe Artikel oben.

Im Artikel habe ich nix von problemen gelesen von zu vielen turns? Ich 
meine bez. Kapatzität, Eigenresonanz etc.
Also nach meiner Auffassung des Artikels: je mehr induktivität desto 
besser, jedoch min faktor 10 vom System.

Falk B. schrieb:
> TVS-Diode, nix olle Zener. irgendwas um die 12-15V, bidirektional.

Ja dann wird die TVS vermutlich durch den Trafo zum Rauchen gebracht. 
Ich habe ca. 25-30V Spitze Ugs angedacht, damit das DT/Schaltverluste 
nicht zu gross wird.

Falk B. schrieb:
> Wie soll das gehen? Eine TVS-Diode ist dort schon sinnvoll, wenn sie
> bidirektional und halbwegs kapazitätsarm ist. Dein Gate ist so oder so
> auch ein großer Kondensator mit satten 5,8nF bzw. 100nC.

Ganau und dieses muss auch getrieben werden, und zwar möglichst schnell. 
Insbesondere wegen der Miller. Daher 25-30V Ugs Spitze. Die Kapatzität 
der TVS ist nicht meine Sorge (Treiberleistung habe ich ja mit dem 400W 
Amp reserve) - sondern wie gesagt Asymetrie/DC Anteil im Trafo.

Uwe S. schrieb:
> Da dürften einfach nur die dicken Mosfets mit ihrer Kapazität dran
> schuld sein. Ich mach` ja auch gern sehr schnelle Sachen, aber ne Brücke
> mit 3,85MHz und so großen Mosfets, da fällt für das Umladen einfach
> einiges an Verlusten an. Es ist nicht unmöglich, aber da braucht man
> Treiber mit z.B. 50A

Genau. Nun habe die spezifizierten 4/8A gezogen, und gem Hersteller sei 
der Treiber bis 10MHz geignet :P (anscheinen wurde das DB durch die 
Marketingabteilug geschrieben und die Treiber internen RDS erlauben den 
betrieb nicht). Naja wer einen HS-Treiber/Isolieten-Treiber kennt der 
einige dutzend Watt in SO-16 oder so bringt bitte melden :P.
Und wenn ich die Wahl habe zwischen Isolation, mehrstufige Treiberung 
und den dazugehörigen delayproblemen oder einem guten/alten Gatetrafo - 
fiel die Wahl auf letztere.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

H. H. schrieb:
> Jörg W. schrieb:
>> Soll ich das Thema mal vielleicht lieber ins HF-Forum schieben?
>
> Passt dort doch eindeutig besser. Ist ja so in etwa eine 80m Endstufe,
> was der TE da bauen will.

Nur als Klasse D. :-)

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Max M. schrieb:
>> Man braucht aber keinen Vorverstärker mit 400W, um
>> die Gates einer 5kW Endstufe anzusteuern.
>
> Ja er kann bis zu 400W, genügen würden vermutlich auch einige dutzend W.

Dann bau ihn mit weniger Leistung, dann hast du auch weniger Probleme.

Wie Falk dir schon schrieb, ist das eine Klasse von Leistung und 
Frequenz, die man nicht mehr ganz aus dem Stegreif aufbaut.

Du könntest auch einfach einen alten Kurzwellen-Transceiver kaufen und 
dessen PA benutzen. Die machen üblicherweise um die 100 W an 50 Ω.

von Uwe S. (bullshit-bingo)


Lesenswert?

Max M. schrieb:
> Naja wer einen HS-Treiber/Isolieten-Treiber kennt der
> einige dutzend Watt in SO-16 oder so bringt bitte melden :P.

Wat(t) soll er bringen? ;-)

Wenn du nur so kleine Treiber verwenden kannst, blieben eigentlich nur 
noch kleinere Mosfets, vernünftig gekühlt. Ist nur leider verpönt, man 
möchte heute lieber alles mit den stärksten Mosfets aller Zeiten 
totschlagen.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

Max M. schrieb:
>> Ein Linearverstärker
>
> Ironische Frage?

Nö, diesmal ernst gemeint.

>> Dagegen muss man sich so oder so schützen, auch wenn das bei 3,5 MHz
>> nicht mehr ganz so trivial ist. Es gibt niederkapazitive TVS-Dioden.
>
> Nun in der Literatur ist immer Gate Drive Trafo -> Gate mit Wiederstand
> parallel (ohne weitere Bauteile). Oder Gate Drive Trafo -> Gate mit BJT
> zur Gateentladung.

So in etwa.

> TVS habe ich in dem Zusammenhang noch nie gesehen. Da ein ansprechen der
> TVS einen DC in den Übertrager bringen könnte habe ich bedenken dass der
> nich in Richtung sättigung gehen könnte?

Die TVS sprechen im Normalbetrieb nicht an, nur wenn igendwelche 
komischen Transienten oder sonstige Ausnahmezustände auftreten.

> Sofern dies kein problem sein sollte: Wieso nicht auf -5V +12V begrenzen
> mitels Dioden/TVS und SiC verwenden?

Kann man machen, aber bitte richtig. Nicht mit harter Klemmung, sondern 
mit Knoff Hoff.

> Ja er kann bis zu 400W, genügen würden vermutlich auch einige dutzend W.
> Die Leistung ist regelbar und eine einstellung derer ist wie in meinem
> vorherigen Post beschrieben angedacht.

Mag sein, aber man kann nicht mit einer beliebigen 400W Endstufe die 
Gates ansteuern! Da müssen die Pegel passen. Und auch die Signalform. 
Darum ja meine ersnst Frage, ob das eine lineare Endstufe werden soll 
oder eher Klasse C oder gar D.

> Falk B. schrieb:
>> Kann man leicht ausrechnen, siehe Artikel oben.
>
> Im Artikel habe ich nix von problemen gelesen von zu vielen turns?

Turns? Turnen die dich on? OMG!
Es sind WINDUNGEN! Wir sind hier bei den Germanen!

> Ich
> meine bez. Kapatzität, Eigenresonanz etc.
> Also nach meiner Auffassung des Artikels: je mehr induktivität desto
> besser,

Steht dort nicht. Es gibt wie immer auch Obergrenzen.

> Ja dann wird die TVS vermutlich durch den Trafo zum Rauchen gebracht.

Nö, denn die spricht nur sehr kurz in Ausnahmesituationen an!

> Ich habe ca. 25-30V Spitze Ugs angedacht, damit das DT/Schaltverluste
> nicht zu gross wird.

Blödsinn. Das erzeugt nur massive Verluste im Treiber. Viel mehr als 
12V, vielleicht 15V sind am Gate sinnlos. Erst recht bei DER Frequenz!

>> Wie soll das gehen? Eine TVS-Diode ist dort schon sinnvoll, wenn sie
>> bidirektional und halbwegs kapazitätsarm ist. Dein Gate ist so oder so
>> auch ein großer Kondensator mit satten 5,8nF bzw. 100nC.
>
> Ganau und dieses muss auch getrieben werden, und zwar möglichst schnell.
> Insbesondere wegen der Miller. Daher 25-30V Ugs Spitze.

Jaja, KDF!

> Die Kapatzität
> der TVS ist nicht meine Sorge (Treiberleistung habe ich ja mit dem 400W
> Amp reserve) - sondern wie gesagt Asymetrie/DC Anteil im Trafo.

Du hast meine wesentliche Frage gekonnt ignoriert. Welche Erfahung hast 
du mit SOLCHEN Endstufen?

>> einiges an Verlusten an. Es ist nicht unmöglich, aber da braucht man
>> Treiber mit z.B. 50A
>
> Genau. Nun habe die spezifizierten 4/8A gezogen, und gem Hersteller sei
> der Treiber bis 10MHz geignet :P (anscheinen wurde das DB durch die
> Marketingabteilug geschrieben und die Treiber internen RDS erlauben den
> betrieb nicht).

Zeig mal dein Datenblatt. Wahrscheinlich hast du nur was falsch 
verstanden. Gatetreiber bis 10 MHz sind mir nicht bekannt, die 
schnellsten gehen bis etwas über 1 MHz.

Man kann auch anstatt einer Halbbrücke einen Push-Pull Wandler bauen, 
dann liegen beide Leistungsschalter auf Masse und man kann sie direkt 
massebezogen ansteuern. Muss man halt zwei Primärwicklungen auf den 
Trafo bringen (Mittelanzapfung).

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

Uwe S. schrieb:
> Es ist nicht unmöglich, aber da braucht man
> Treiber mit z.B. 50A oder so...Ohne jetzt irgendwas zu rechnen, brauchst
> du kaum auf unter 15W Treiberverluste hoffen.

Man könnte ja mal überschlagsmäßig rechnen.

https://www.mikrocontroller.net/articles/Treiber#Treiberleistung
1
P = Q * f * U = 100nC * 3,85MHz * 12V = 4,6W

Nicht so wild, vor allem weit weg von 400W. Und wenn man mal von 20ns 
Ladezeit für die Gates ausgeht, kommt man auf
1
I = Q / t = 100nC / 20ns = 5A

Auch alles halb so wild. Trotzdem kein Makerprojekt!

Die viel größere und kritischere Verlustleistung sind die Schaltverluste 
der MOSFETs selber!

: Bearbeitet durch User
von Max M. (fpga_eth)


Lesenswert?

Falk B. schrieb:
> Die viel größere und kritischere Verlustleistung sind die Schaltverluste
> der MOSFETs selber!

Echt? Weshalb hab ich dann die Motivation die DT so hoch wie nötig und 
so gering wie möglich zu halten?

Ist zwar OT ich habs ja mit einem galvanisch getrenten SS-Treiber 
versucht. Hat nicht funktioniert, deshalb Gatetrafo (denke ist ne 
sinnvolle Wahl für über 1MHz).

Falk B. schrieb:
> Zeig mal dein Datenblatt. Wahrscheinlich hast du nur was falsch
> verstanden. Gatetreiber bis 10 MHz sind mir nicht bekannt, die
> schnellsten gehen bis etwas über 1 MHz.

2EDS9265H hab ich Versucht - und dann Geflucht

Falk B. schrieb:
> Man kann auch anstatt einer Halbbrücke einen Push-Pull Wandler bauen,
> dann liegen beide Leistungsschalter auf Masse und man kann sie direkt
> massebezogen ansteuern. Muss man halt zwei Primärwicklungen auf den
> Trafo bringen (Mittelanzapfung).

Die Idee ist gut. Zumindest aus Sicht der Ansteuerung. Negativ ist 
natürlich die notwendige VDCL reduktion.

Falk B. schrieb:
>> Ich habe ca. 25-30V Spitze Ugs angedacht, damit das DT/Schaltverluste
>> nicht zu gross wird.
>
> Blödsinn. Das erzeugt nur massive Verluste im Treiber. Viel mehr als
> 12V, vielleicht 15V sind am Gate sinnlos. Erst recht bei DER Frequenz!

Korrekt: 10V am Gate genügen damit er voll Leitfähig ist, 30V ist 
Sinnlos.
Falsch: Du hast meine Motivation missverstanden weshalb ich 30V wähle: 
Es geht mir darum möglichst schnell 10V am Gate zu haben um die DT (und 
die Verluste) gering zu halten. Wenn ich mit Sinus ansteuere geht dies 
am schnellsten wenn UGS so hoch wie möglich.
Ein Gatetrafo welcher 10V pk ausgiebt wäre Blödsinn

Falk B. schrieb:
> Nö, denn die spricht nur sehr kurz in Ausnahmesituationen an!

Ja dann muss er aber auf die 40V clampen. Oder kennst du eine Schaltung 
die schnell, ohne exorbitante Verluste, und ohne Sättigungsgefärdung 
+12/-5V generirt? Das wäre ideal für SIC.

Falk B. schrieb:
> Kann man machen, aber bitte richtig. Nicht mit harter Klemmung, sondern
> mit Knoff Hoff.

Super, wie genau? (bitte beachte die enge DT vorgabe und daher geringe 
Jitter/Delay Not für den MHZ Bereich)

Falk B. schrieb:
> Mag sein, aber man kann nicht mit einer beliebigen 400W Endstufe die
> Gates ansteuern! Da müssen die Pegel passen. Und auch die Signalform.
> Darum ja meine ersnst Frage, ob das eine lineare Endstufe werden soll
> oder eher Klasse C oder gar D.

Genau Sinus mit Pegel 30V am Gate.
In dem Sinne Klasse D (nichts von Linearbetrieb, SOA etc.; die FETS 
sollen möglichst schnell beim Nulldurchgang schalten mit geringem DT.
Um allfällige Fehlanpassungen an der Last zu kompensieren, habe ich die 
das Filter so vorgesehen, dass bei 50Ohm abschluss, die Last geringfügig 
Induktiv ist um etwas sicherheitsabstand zu Kapatzitiver last zu haben.

Uwe S. schrieb:
> Wenn du nur so kleine Treiber verwenden kannst, blieben eigentlich nur
> noch kleinere Mosfets, vernünftig gekühlt. Ist nur leider verpönt, man
> möchte heute lieber alles mit den stärksten Mosfets aller Zeiten
> totschlagen.

Alles eine Frage der Treiberung unter 1MHZ geht ja mit SS-Treibern. 
Darüber  gehts auch mit Gatetrafos (seit jahrzehnten) - (und dies nicht 
im Linearen Bereich). Mit irgendwelchen RF-FET gehts dann noch viiiel 
weiter- aber OT.

Jörg W. schrieb:
> Dann bau ihn mit weniger Leistung, dann hast du auch weniger Probleme.

Ja ist schon vorhanden beim Kunden. Läuft auch. Leistung lässt sich 
regeln und geht auch nicht Kaputt. Alles gut- das Thema Vortreiberung 
kann geschlossen werden.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

Max M. schrieb:
> Falk B. schrieb:
>> Die viel größere und kritischere Verlustleistung sind die Schaltverluste
>> der MOSFETs selber!
>
> Echt?

Ja was denn sonst? hast du auch nur einen Funken einer Vorstellung, 
wieviel Verlustenergie pro Schaltvorgang entsteht und was das bei 
3,85MHz heißt? Sicher nicht.

> Weshalb hab ich dann die Motivation die DT so hoch wie nötig und
> so gering wie möglich zu halten?

das hat mit Dead time rein gar nichts zu tun. Der einzige Rettungsanker 
bei DER Frequenz ist quasiresonantes ZVS, zero voltage switiching zur 
Minimierung der Schaltverluste. Aber auch dann ist das kein Pappenstiel!

>> Zeig mal dein Datenblatt. Wahrscheinlich hast du nur was falsch
>> verstanden. Gatetreiber bis 10 MHz sind mir nicht bekannt, die
>> schnellsten gehen bis etwas über 1 MHz.
>
> 2EDS9265H hab ich Versucht - und dann Geflucht

Das ist eine Bezeichung, kein Link auf ein Datenblatt. Siehe 
Netiquette.

> Falsch: Du hast meine Motivation missverstanden weshalb ich 30V wähle:
> Es geht mir darum möglichst schnell 10V am Gate zu haben um die DT (und
> die Verluste) gering zu halten.

Dafür nimmt man aber keine 30V am Gate.

> Wenn ich mit Sinus ansteuere geht dies
> am schnellsten wenn UGS so hoch wie möglich.
> Ein Gatetrafo welcher 10V pk ausgiebt wäre Blödsinn

Nö.

> Falk B. schrieb:
>> Nö, denn die spricht nur sehr kurz in Ausnahmesituationen an!
>
> Ja dann muss er aber auf die 40V clampen.

Unsinn.

> Oder kennst du eine Schaltung
> die schnell, ohne exorbitante Verluste, und ohne Sättigungsgefärdung
> +12/-5V generirt? Das wäre ideal für SIC.

Es gibt sie, ich hab sie aber nicht parat.

> Genau Sinus mit Pegel 30V am Gate.

Ob das so funktioniert?

> In dem Sinne Klasse D (nichts von Linearbetrieb, SOA etc.; die FETS

Ist bei DEN Frequenzen fast kein Unterschied mehr.

Du weichst immer noch der Kernfrage aus. Welche Erfahrung hat du in dem 
Bereich? Laß mich raten, basierend auf deinem Nutzernamen. Du willst 
ganz viel, hast aber verdammt wenig Erfahrung.

von Uwe S. (bullshit-bingo)


Lesenswert?

Falk B. schrieb:
> Man könnte ja mal überschlagsmäßig rechnen.
>
> https://www.mikrocontroller.net/articles/Treiber#Treiberleistung
> P = Q  f  U = 100nC * 3,85MHz * 12V = 4,6W

...eher 150nC bei 12V. Und eher 200nC, bei dem, was der TO vor hat. Das 
noch mal zwei, da der Treiber ja auch entladen muss. Und das alles dann 
noch mal vier, da es eine Brücke ist. Ergäbe irgendwas zwischen 30 und 
50W.

von Max M. (fpga_eth)


Lesenswert?

Falk B. schrieb:
>> Echt?
>
> Ja was denn sonst?

Nun war Ironie.

Falk B. schrieb:
> das hat mit Dead time rein gar nichts zu tun. Der einzige Rettungsanker
> bei DER Frequenz ist quasiresonantes ZVS, zero voltage switiching zur
> Minimierung der Schaltverluste.

Da dies bei Ohmscher Last gerade um den Schaltzeitpunkt ist, kommt ein 
geringes DT der ZVS Zielsetzung nahe.

Falk B. schrieb:
> Dafür nimmt man aber keine 30V am Gate.

Ok wie schallte ich dann schnell mittels Gatetrafo?

Falk B. schrieb:
>> Wenn ich mit Sinus ansteuere geht dies
>> am schnellsten wenn UGS so hoch wie möglich.
>> Ein Gatetrafo welcher 10V pk ausgiebt wäre Blödsinn
>
> Nö.

? Was solls werden? Ein vermurkster Linearamp?

Falk B. schrieb:
>> Falk B. schrieb:
>>> Nö, denn die spricht nur sehr kurz in Ausnahmesituationen an!
>>
>> Ja dann muss er aber auf die 40V clampen.
>
> Unsinn.

Nun wenn ich unter meinem UGS Betriebspunkt clampe werden wohl die TVS 
etwas warm :P

Falk B. schrieb:
> Es gibt sie, ich hab sie aber nicht parat.

Super dies wäre hilfreich.

Falk B. schrieb:
> Du weichst immer noch der Kernfrage aus.

Deine Kernfrage ist auch ordentlich OT. Aber dennoch: genug, brauche 
aber unterstüzung bez. des Trafos gem. TO.
Weiter sind natürlich andere Lösungen, oder Zusatzschaltungen (zum 
Gatetrafo) die Ansteuerung von Mosfets bei >1MHz interessant.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

Uwe S. schrieb:
> Falk B. schrieb:
>> Man könnte ja mal überschlagsmäßig rechnen.
>>
>> https://www.mikrocontroller.net/articles/Treiber#Treiberleistung
>> P = Q  f  U = 100nC * 3,85MHz * 12V = 4,6W
>
> ...eher 150nC bei 12V. Und eher 200nC, bei dem, was der TO vor hat.

Nö, das ist für 10V U_GS, 20V braucht keiner.

> Das
> noch mal zwei, da der Treiber ja auch entladen muss.

Nö, das steckt ind er Formel schon drin.

> Und das alles dann
> noch mal vier, da es eine Brücke ist. Ergäbe irgendwas zwischen 30 und
> 50W.

Aber mal sicher keine 50A.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

Max M. schrieb:

>> Dafür nimmt man aber keine 30V am Gate.
>
> Ok wie schallte ich dann schnell mittels Gatetrafo?

Mit ausreichend Strom und sehr kleinen Streukapazitäten am Trafo. Ist 
nicht ganz trivial.

>> Du weichst immer noch der Kernfrage aus.
>
> Deine Kernfrage ist auch ordentlich OT.

Keine Sekunde. Meine Vermutung wird nur bestätigt. Du willst um 
GRÖßENORDNUNGEN viel zuviel. So wie Elon Musk zum Mars fliegen will. ;-)
Trotzdem guten Flug!

von Uwe S. (bullshit-bingo)


Lesenswert?

Falk B. schrieb:
> Nö, das ist für 10V U_GS

Nein, 100nC gelten gerade mal für die Gatekapazität, ignorieren die 
Millerkapazität komplett. Und eben auch die Entladung.

Also liegst du schon eher bei 7 oder 8A für deine 20ns, die für 3,85MHz 
jedoch eh zu langsam sind. So schnell schaltet man heute für z.B. 
300KHz.
Also braucht er locker einen 30A Treiber. Und mehr, um eben zu 
garantieren, daß nicht der Treiber die Verlustleistung trägt, sondern 
vor allem der Gatewiderstand.
Kein Mensch treibt so einen dicken Mosfet bei der Frequenz mit 5A. Das 
ist schlicht weltfremd, da bracht man gar nichts zu rechnen.

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


Lesenswert?

Uwe S. schrieb:
>> Nö, das ist für 10V U_GS
>
> Nein, 100nC gelten gerade mal für die Gatekapazität, ignorieren die
> Millerkapazität komplett. Und eben auch die Entladung.

Zweimal faslch. Die 100nC sind Qg(ON), also total Gateladung.
VGS = 10V, VDS = 0.5 * VDSS, ID = 0.5 * ID25
Sieht man auch in Figure 11

VDS = 325V
I D = 31A
I G = 10mA

Und in der Formel für die Verlustleistung steckt die Energie für Laden 
und Entladen. Sagte ich bereits.

> Also liegst du schon eher bei 7 oder 8A für deine 20ns, die für 3,85MHz
> jedoch eh zu langsam sind. So schnell schaltet man heute für z.B.
> 300KHz.

3,85 MHz sind 260ns Periodendauer, da sind 2x20ns Schaltzeit vollkommen 
OK.

> Also braucht er locker einen 30A Treiber. Und mehr, um eben zu

Du weißt gar nicht wovon du redest. Nomen est Omen!

> Kein Mensch treibt so einen dicken Mosfet bei der Frequenz mit 5A. Das
> ist schlicht weltfremd, da bracht man gar nichts zu rechnen.

Sicher, weil du nicht mal das kannst, nur was von riesigen Zahlen 
fabulieren. Laß es gut sein. Spiel mit dem NE555, das überfordert dich 
hoffentlich nicht.

von Uwe S. (bullshit-bingo)


Lesenswert?

War ja klar, daß Falk mal wieder auf Krawall gebürstet ist.
Es bleibt daher nur, dem TO viel Erfolg mit 5A Treiberstrom zu wünschen.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


Lesenswert?

Wie waere es nach so viel Prosa mit einem Schaltplan?

von Max M. (fpga_eth)


Lesenswert?

Falk B. schrieb:
>> Sofern dies kein problem sein sollte: Wieso nicht auf -5V +12V begrenzen
>> mitels Dioden/TVS und SiC verwenden?
>
> Kann man machen, aber bitte richtig. Nicht mit harter Klemmung, sondern
> mit Knoff Hoff.

Ich habe gerade ein paar standart Bidir TVS Datenblätter angeschaut. Die 
Junction capacitance ist wirklich riesig.

1. Welche Baureie ist für geringe Kapazität optimiert?
2. Was meinst du mit Knoff Hoff?

von Purzel H. (hacky)


Lesenswert?

Allenfalls waere nach dem 50. Post wichtig die Anwendung zu wissen.
So schnell wie moeglich zu schalten ist meist schon falsch, und fuehrt 
zu vielen Folgeproblemen.
Bisher hat sich der Poster eher mit Annahmen und Nicht-Wissen hervor 
getan. Die Loesung vor das Problem gestellt.

Ein 4kW 80m-Verstaerker ?

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Max M. schrieb:
>> Kann man machen, aber bitte richtig. Nicht mit harter Klemmung, sondern
>> mit Knoff Hoff.
>
> Ich habe gerade ein paar standart Bidir TVS Datenblätter angeschaut. Die
> Junction capacitance ist wirklich riesig.
>
> 1. Welche Baureie ist für geringe Kapazität optimiert?

Siehe Anhang.

> 2. Was meinst du mit Knoff Hoff?

Knoff Hoff war der Titel einer Sendung im Fernsehen, lange her. War die 
Verballhornung von Know How! Wissen und Erfahrung.

Auch ich habe nicht das Wissen und die Erfahrung, um so einen Verstärker 
zu bauen.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

Purzel H. schrieb:
> Allenfalls waere nach dem 50. Post wichtig die Anwendung zu wissen.

Steht hier, im 1. Beitrag.

Beitrag "Gate Trafo für 3,85MHz"

"Wozu? Nun zur Vorwärmung von kompositmaterialien werden einige kW bei 
3.85MHz benötigt."

> Ein 4kW 80m-Verstaerker ?

Kann man bauen, wenn man weiß was man tut. Die Kurzwellensender in der 
guten, alten Zeit haben das geschafft und auch Faktor 10 und mehr wenn 
es denn sein mußte. Aber das waren schon ziemliche Monster was Größe, 
Leistungsbedarf und Verlustleistung angeht. Und meistens (immer?) mit 
Röhren, nicht Halbleitern.

von Purzel H. (hacky)


Lesenswert?

Danke Falk B. (falk). Da wuerden sich doch LDMOS anbieten. Die sind 
genau dafuer gemacht. Allenfalls mal eine Appnote dazu einziehen, bevor 
Annahmen gemacht werden.
Etwas in der Richtung von 
:https://www.mouser.ch/datasheet/2/302/MRFX1K80N-1370592.pdf

: Bearbeitet durch User
von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Falk B. schrieb:
> Und meistens (immer?) mit Röhren, nicht Halbleitern.

Später schon auch mit Halbleitern. Ich weiß, ist Mittelwelle, aber der 
Wilsdruffer Sender hatte am Ende 250 kW aus Halbleitern gemacht. Ich 
hatte sie noch gesehen, kann mich aber nicht mehr dran erinnern, wie 
viele Module da gestapelt und kombiniert worden sind, alles Klasse D.

Purzel H. schrieb:
> Da wuerden sich doch LDMOS anbieten.

Klar, aber auch die muss man halt erstmal beherrschen.

: Bearbeitet durch Moderator
von Max M. (fpga_eth)


Lesenswert?

Falk B. schrieb:
> Siehe Anhang.

Danke.
Die sind von der Kapatzität her ok, nur den nutzen sehe ich nur bedingt, 
wenn am Preamp was nicht stimmt rauchen die TVS praktisch sofort ab 
(SOT23).
Die etwas fetteren sind dann gleich bei ca. 10nF was dann schon etwas 
viel ist.
Auf jedenfall werde ich die TVS auf dem PCB vorsehen, ob die Bestückung 
sinnvoll ist kann ich so später noch entscheiden.

Bezüglich des Eigenbaus Gatetrafo:
Also hab ichs korrekt verstanden, dass die VAC Nanokristalinen 
(VITROPERM 500 F) ebenfalls für Übertrager (nicht nur EMV absorber) 
geeigent sind?
Falls ja was haltet ihr von:
https://www.mouser.de/ProductDetail/Vacuumschmelze/T60006-L2020-W450?qs=ePbE9GiMmvXM%2Fc%2FP9QSvNQ%3D%3D

mit

12:4:4 Turns.

Draht am besten nicht CuL sondern einen PVC isolieten wegen parasitär 
Kapatzizät?

Alle Drähte möglichst zusammen gewickelt (der 12 turn 3 lagen unterhalb 
jeweils einer 4 turn windung - um die Streuinduktivität gering zu 
halten)?

: Bearbeitet durch User
von Mark S. (voltwide)


Lesenswert?

Max M. schrieb:
> Alle Drähte möglichst zusammen gewickelt (der 12 turn 3 lagen unterhalb
> jeweils einer 4 turn windung - um die Streuinduktivität gering zu
> halten)?

Ja, deshalb schrub ich "5-filar"

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

Max M. schrieb:
> Falk B. schrieb:
>> Siehe Anhang.
>
> Danke.
> Die sind von der Kapatzität her ok, nur den nutzen sehe ich nur bedingt,
> wenn am Preamp was nicht stimmt rauchen die TVS praktisch sofort ab
> (SOT23).

Die sind auch nur dazu da, sehr kurze, seltene Überspannungen zu 
begrenzen (Mikrosekunden mit wenige Millisekunden)

> Also hab ichs korrekt verstanden, dass die VAC Nanokristalinen
> (VITROPERM 500 F) ebenfalls für Übertrager (nicht nur EMV absorber)
> geeigent sind?
> Falls ja was haltet ihr von:
> 
https://www.mouser.de/ProductDetail/Vacuumschmelze/T60006-L2020-W450?qs=ePbE9GiMmvXM%2Fc%2FP9QSvNQ%3D%3D

Das Ding hat ein AL von 14uH/N^2, macht bei 4 WINDUNGEN (neudeutsch 
turns)
satte 224uH. Für 3,58MHz für mein Empfinden viel zuviel, eher Faktor 10 
weniger. Denn 224uH haben bei 3,58MHz 5kOhm! Braucht kein Mensch, macht 
eher Probleme mit der Streuinduktivität.

Ich bin kein Experte für solche Trafos, auch nicht für 
Kurzwellenendstufen.

> Draht am besten nicht CuL sondern einen PVC isolieten wegen parasitär
> Kapatzizät?

Nö, denn PVC häkt nicht viel Temperatur aus. Außerdem bringt der Abstand 
mit 0,xmm vom PVC nicht viel, da kann man eher die Windungen besser 
verteilen, das reicht. Du bekommst so oder so nicht sehr wenig 
Streuinduktivität UND sehr wenig Koppelkapzität gleichzeitig hin.

> Alle Drähte möglichst zusammen gewickelt (der 12 turn 3 lagen unterhalb
> jeweils einer 4 turn windung)?

Kann man versuchen.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Falk B. schrieb:
> Ich bin kein Experte für solche Trafos

Dein Gefühl (und deine Rechnung) trügen dich allerdings nicht. Jedoch 
sind das nicht unbedingt zu viele Windungen (eher zu wenige), sodass das 
alles darauf hin deutet, dass der gewählte Kern wohl sehr wahrscheinlich 
für diese Frequenz schlicht nicht geeignet ist. Wenn ich im Datenblatt 
dann sehe, dass es da Angaben für 10 und 100 kHz gibt, dann verstärkt 
sich dieser Verdacht.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

Jörg W. schrieb:
> Wenn ich im Datenblatt
> dann sehe, dass es da Angaben für 10 und 100 kHz gibt, dann verstärkt
> sich dieser Verdacht.

Naja, das sind nur die Meßfrequenzen. Wenn wir mal nach dem Artikel 
Transformatoren und Spulen gehen, der von einem deutschen 
Funkamteuer in Chile geschrieben wurde, würde ich meinen, daß man auf 
ein ur von um die 200-300 gehen muss, was Pi mal Daumen ein AL von 
0,5-1uH/N^2 entspricht, je nach Geometrie. Die "vielen" Windungen 
braucht es, um halt die Kopplung zu maximmieren. Aber halt nicht mit so 
einem hochpermeablen Kern.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


Lesenswert?

Naja, wenn man die Brücke mit optimaler Verteilung auf die Halbleiter 
annimmt, dann kommt man auf weniger Leistung.

Wenn man 100nC in 10ns umladen möchte, wäre das ein 10A Impuls.
100nC/10ns=10A

Wenn der Gateinnenwiderstand bei 1Ω liegt, dann wären das:
1Ω*(10A)²=100W

Mehr als 10A wäre bei diesem Typ auch nicht möglich mit 10V und 1Ω 
Gateinnenwiderstand.

Würde nur ein Transistor 4MHz PWM angesteuert, dann fällt der Peak 2x 
an, einmal beim Laden und nochmal beim Entladen.

Durchschnittswert, was im Gate an Verlusten mindestens haben wird:
2*10ns*100W*4MHz = 8W

Durchschnittswert, was der Treiber an Stromverbrauch mindestens haben 
wird.
2*10ns*10A*4MHz = 0,8A

Bei 4MHz, also 250ns gehen rund 10% der Periode für Schaltverluste 
drauf.

Für die Übertrager wird Material 67, 68 oder 86 als Ferritkern (µr=20) 
benötigt. Das  wirst Du nicht von der Stange bekommen, sondern selber 
wickeln müssen.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Falk B. schrieb:
> Naja, das sind nur die Meßfrequenzen.

Die legt man aber irgendwo in den Betriebsfrequenzbereich, für den der 
Kern sinnvoll zu verwenden ist. Wenn der Kern für ein paar MHz geeignet 
wäre, dann gäbe es zumindest noch eine Angabe für 1 MHz oder so.

Hochpermeabel heißt typisch eben auch, dass die Frequenz, bei der die 
Verluste zunehmen, geringer ist als bei niederpermeablen Ferriten.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


Lesenswert?

Material 43 wird gerne für Übertrager genommen, weil das bis 50MHz gute 
Eigenschaften hat und darüber hinaus bis über 400Mhz gute 
Dämpfungseigenschaften aufweist. Somit dämpft das parasitäre 
Schwingungen im höheren Frequenzbereich, was in den meisten Fällen 
erwünscht ist. Wenn man aber Flanken mit 10ns, also mehr als 100MHz, 
haben möchte, dann dürfte das Material nicht mehr so ideal für diese 
Anwendung sein.

von Max M. (fpga_eth)


Lesenswert?

Mark S. schrieb:
> Max M. schrieb:
>> Alle Drähte möglichst zusammen gewickelt (der 12 turn 3 lagen unterhalb
>> jeweils einer 4 turn windung - um die Streuinduktivität gering zu
>> halten)?
>
> Ja, deshalb schrub ich "5-filar"

Nur um Missverständisse zu vermeiden: Du meinst damit, 5 CuL drähte 
nehmen evtl. geringfügig verdrillen zu einem Drahtbund und mit diesem 
Drahtbund die Wicklungen machen, danach sind 2 drähte die 
sekundärwicklung und 3 Drähte werden in serie geschaltet für die primär?

Falk B. schrieb:
> Das Ding hat ein AL von 14uH/N^2, macht bei 4 WINDUNGEN (neudeutsch
> turns)
> satte 224uH. Für 3,58MHz für mein Empfinden viel zuviel,

Nun wie verhält sich nun das Nanokristaline Material? Nur geeignet zum 
EMV Dämpfen da verlustbehaftet, oder als übertrager geeignet bis hohe 
frequenzen mit einer hohen permabilität?

Jörg W. schrieb:
> nicht unbedingt zu viele Windungen (eher zu wenige), sodass das
> alles darauf hin deutet, dass der gewählte Kern wohl sehr wahrscheinlich
> für diese Frequenz schlicht nicht geeignet ist.

Ist es nicht grundsätzlich besser einen kern mit hoher permabilität zu 
nehmen (sofern er für die Frequenz geeignet ist) und dadurch die 
Windungszahl zu reduzieren (wegen Kapatzität)?
Was wäre dann deine bevorzugte Kern, Windungszahl Wahl?

Mein anderer Favorit der Ideal für die Frequenz geeignet ist, wäre der 
61er aber halt µr von nur 125.

Dieter D. schrieb:
> Für die Übertrager wird Material 67, 68 oder 86 als Ferritkern (µr=20)
> benötigt.

Nun nach meinem obigen Statement, dass 125 als tief betrachtet, ist 20 
schon sehr tief - giebt 20 nicht zwangsläufig eine extreme 
Streuinduktivität. Der kern ist ja nur 20mal attraktiver für die 
Feldlinien als die Luft?!?

: Bearbeitet durch User
von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Max M. schrieb:
> Ist es nicht grundsätzlich besser einen kern mit hoher permabilität zu
> nehmen

Ja, ist es nicht.

Es ist eben auch nicht besser, überall einen Traktor zu nehmen, nur weil 
er mehr Motorleistung als ein PKW hat.

Man wählt sich das passende Material aus, wobei es halt immer 
Kompromisse zu machen gilt zwischen maximal übertragbarer Frequenz, 
sinnvoller Windungszahl (nur eine einzelne "Windung" will man höchstens 
bei einem Stromwandler haben), Verlusten und Streuinduktivität.

von Max M. (fpga_eth)


Lesenswert?

Dieter D. schrieb:
> Wenn man aber Flanken mit 10ns, also mehr als 100MHz,
> haben möchte, dann dürfte das Material nicht mehr so ideal für diese
> Anwendung sein.

Der Vorverstärker macht einen Sinus, der Gatetrafo ist in einer LC- 
Parallelresonanz. Um möglichst schnelle Schaltzeiten der Mosfet zu 
erhalten wird die Sinusamplitude am Gate der Fets sehr hoch (25-30V*2 
pk-pk) gewählt (Da Sinusansteuerung und nicht Rechteck).

: Bearbeitet durch User
von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Max M. schrieb:
> wird die Sinusamplitude am Gate der Fets sehr hoch (25-30V) gewählt

Hast du darüber schon mal mit dem Gateoxid deiner FETs gesprochen?

Das ist ja oft nur noch einige 10 Atomlagen dick.

von Max M. (fpga_eth)


Lesenswert?

Jörg W. schrieb:
> sinnvoller Windungszahl (nur eine einzelne "Windung" will man höchstens
> bei einem Stromwandler haben), Verlusten und Streuinduktivität.

Was ist eine sinnvolle Windungszahl? So ca. 5 damit rund um den Kern 
verteilt Windungen sind?

von Max M. (fpga_eth)


Lesenswert?

Jörg W. schrieb:
> Max M. schrieb:
>> wird die Sinusamplitude am Gate der Fets sehr hoch (25-30V) gewählt
>
> Hast du darüber schon mal mit dem Gateoxid deiner FETs gesprochen?
>
> Das ist ja oft nur noch einige 10 Atomlagen dick.

Hab absichtlich einen MOSFET gewählt der Laut DB +/- 40V kann. Aber 
zugegeben 30V am gate ist etwas murks -> Notwendigkeit ist halt Folge 
der Sinusansteuerform. Si Mosfet ist mit 0V, +10V und SiC mit -3V +12V 
als OFF ON Ansteuerung zufrieden.

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


Lesenswert?

Max M. schrieb:
> Der Vorverstärker macht einen Sinus, der Gatetrafo ist in einer LC-
> Parallelresonanz. Um möglichst schnelle Schaltzeiten der Mosfet zu
> erhalten wird die Sinusamplitude am Gate der Fets sehr hoch (25-30V*2
> pk-pk) gewählt (Da Sinusansteuerung und nicht Rechteck).

Ich wage zu behaupten, daß die Profis das nicht so machen.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Max M. schrieb:
> Was ist eine sinnvolle Windungszahl? So ca. 5 damit rund um den Kern
> verteilt Windungen sind?

Mindestens, mehr Windungen dann halt (wie dir schon nahegelegt wurde) 
N-filar.

Falk B. schrieb:
> Ich wage zu behaupten, daß die Profis das nicht so machen.

Ich wage zuzustimmen :), habe aber in der Leistungsklasse auch noch 
nichts gebaut.  Eine Klasse-C-PA ist halt immer noch "ein bisschen 
analog". Klasse E will nur noch schalten, aber rekonstruiert einen Sinus 
dann im Ausgangsfilter.

Die Frage, was die BNetzA oder die vergleichbare militärische Behörde zu 
den unvermeidlichen Abstrahlungen durch eine ISM-Anwendung in einem 
nicht für ISM zugeteilten Frequenzbereich meint, stellen wir lieber mal 
nicht. Ich kann mir nicht wirklich vorstellen, dass die 
"kompositmaterialien" nicht auch bei 13,56 MHz warm würden – das ist 
dann einerseits für ISM zugeteilt, andererseits gibt es aus diesem Grund 
auch genügend fertige Technik dafür.

von Mark S. (voltwide)


Lesenswert?

Max M. schrieb:
> Nur um Missverständisse zu vermeiden: Du meinst damit, 5 CuL drähte
> nehmen evtl. geringfügig verdrillen zu einem Drahtbund und mit diesem
> Drahtbund die Wicklungen machen, danach sind 2 drähte die
> sekundärwicklung und 3 Drähte werden in serie geschaltet für die primär?

Genau das meinte ich

von Georg S. (randy)


Lesenswert?

> >> am schnellsten wenn UGS so hoch wie möglich.
> >> Ein Gatetrafo welcher 10V pk ausgiebt wäre Blödsinn
> >
> > Nö.

> ? Was solls werden? Ein vermurkster Linearamp?

Ein Class-B Verstärker kommt auf theoretisch 78% Wirkungsgrad, das ist 
nicht so viel schlechter als die 100% die ein Class-D theoretisch 
erreichen kann. In der Praxis sind es sowieso etliche Prozente weniger.
Also mehr Mut zu einem linearen Verstärker! Das rechteckige geschalte 
das ein Class-D braucht ist bei 3,8MHz sowieso nur noch annähernd zu 
erreichen.
Ob dein Verstärker eher nach dem theoretischen Idealfall von Class-B, 
Class-D, Class-E oder Class-F designt wird ist am Ende Rille, denn in 
der Praxis wird es eine Mischung der Betriebsarten.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Georg S. schrieb:
> Das rechteckige geschalte das ein Class-D braucht ist bei 3,8MHz sowieso
> nur noch annähernd zu erreichen.

Ach, es gibt ICs, die bauen PAs für 2,4 GHz in Class E. ;-)

Aber natürlich nicht für ein paar Kilowatt, und das muss man selbst bei 
"nur" 3,8 MHz schon erst einmal beherrschen.

von Mark S. (voltwide)


Lesenswert?

Georg S. schrieb:
> 78% Wirkungsgrad, das ist
> nicht so viel schlechter als die 100%

Zwischen 22% und 0% Verlusten sehe ich allerdings einen entscheidenden 
Unterschied.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Mark S. schrieb:
> Zwischen 22% und 0% Verlusten sehe ich allerdings einen entscheidenden
> Unterschied.

Insbesondere in der hinein zu steckenden Arbeitszeit. ;-)

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

Mark S. schrieb:
>> 78% Wirkungsgrad, das ist
>> nicht so viel schlechter als die 100%
>
> Zwischen 22% und 0% Verlusten sehe ich allerdings einen entscheidenden
> Unterschied.

Zeig mir mal den Klasse D Verstärker, der bei 3,85MHz und 5kW 
Ausgangsleistung 100% Wirkungsgrad hat . . .

von Mark S. (voltwide)


Lesenswert?

Falk B. schrieb:
> Zeig mir mal den Klasse D Verstärker, der bei 3,85MHz und 5kW
> Ausgangsleistung 100% Wirkungsgrad hat . . .

Warum? Diese unrealistische Zahl habe nicht ich in den Raum geworfen.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


Lesenswert?

Falk B. schrieb:
> Zeig mir mal den Klasse D Verstärker, der bei 3,85MHz und 5kW
> Ausgangsleistung 100% Wirkungsgrad hat . . .

Im Simulator mit idealen (verlustfreien) Bauteilen ist das gar kein 
Problem. ;)

von Uwe S. (bullshit-bingo)


Lesenswert?

Aufpassen, "100%" kann alles ab 99,5% bedeuten, ohne zu lügen.

Bei 4MHz nun nicht gerade, aber bei optimalen Bauteilen, Leistungen und 
Frequenzen kratzt das schon am Bereich des Machbaren.

von Max M. (fpga_eth)


Lesenswert?

Uwe S. schrieb:
> Bei 4MHz nun nicht gerade, aber bei optimalen Bauteilen, Leistungen und
> Frequenzen kratzt das schon am Bereich des Machbaren.

Ja 100% geht nicht nur theoretisch:

Buck/Boost-Converter mit Vout=Vin, Ausführung mit einem Supraleiter. 
Geht auch ganz ohne komischen Halbleiter :-)

Des weiteren ist der Wirkungsrad auch immer eine Frage der Kalibration 
der Messeinrichtung. Wen man sich etwas Mühe giebt sind auch über 100% 
möglich :P

Und in sozialistischen Ländern definirt ohnehin die Partei die Werte 
(Die Partei hat immer recht und steht über der Physik)!

: Bearbeitet durch User
von Max M. (fpga_eth)


Lesenswert?

Ich habe nun den Trafo mit dem 43er material vorgesehen. 2cm 
Durchmesser.
6:2:2 Windugen.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.