So denn, ich muss nochmal eine Anfrage zu dem Thema machen... Hintergrund, der StepUp-Teil zu meinem PV-Lader ist im Wesentlichen funktionsfähig, zeigt aber Macken, die ich gerne für das aktuelle Anwendungsgebiet beheben möchte. Das Hauptproblem ist, die Speicherspule wird heiß. Ich habe dafür eine Speicherspule aus der PFC-Stufe eines stärkeren PC-Netzteils genommen. Bis etwa 10..11A ist alles gut und die Spule bleibt praktisch kalt, oberhalb 11A beginnt sich offenbar der Kern überproportional stark zu erwärmen. Für mich heißt das, daß ich dem Kern zuviele Ampere-Windungen abverlange... ist das korrekt oder liegt das an was anderem? Könnte man daraus schließen, daß ich wenn ich die Anzahl der Windungen halbiere, den doppelten Strom durch die Spule schicken könnte, ohne den Kern zu überfordern? Mir ist auch klar, daß die Spule für den aktuellen Einsatzzweck an 25..42V zu viele Windungen hat, die Spule würde in einer PFC-Anwendung die zehnfache Spannung erreichen und bekommt keine 10A (oder noch mehr) ab, wobei der Spitzenstrom noch darüber liegt. Ich habe sie nicht umgewickelt, müsste ich aber machen, bzw. einen entsprechenden Kern besorgen und bewickeln. Das wäre auch die nächste Frage, wo bekomme ich große Kerne mit dem passenden Material? Am besten geeignet scheinen mir die komplett schwarz lackierten Kerne zu sein (Material 45). Standard-Material für solche Anwendungen ist wohl 26 (gelb/weiß), findet man oft in leistungsschwächeren PC-Netzteilen als Speicherdrossel. Ähnlich wie Material 26, nur mit weniger Verlustleistung soll Material 52 sein (grün/blau), dieses habe ich ebenfalls ausprobiert und das funktioniert viel schlechter als die komplett schwarzen Kerne. Wer noch mehr zum Hintergrund wissen will, hänge ich mal zwei Bilder dran. Das ist ein StepUp-Wandler, der mit einem ESP32 auf eine Soll-Eingangsspannung geregelt werden kann. Schaltplan gibts leider nur in meinem Kopf (ich zeichne für solche relativ einfachen Prototypen keinen Schaltplan, bzw. nur wenn ich muss), die einzelnen Blöcke (StepUp mit TL494, ESP32 mit ADS1115 und MCP4725, ACS712) sind kein großes Geheimnis. Die PWM-Frequenz des Wandlers liegt bei 70kHz.
Angehängte Dateien:
-
PV-Sau2.jpg
290 KB -
PVCharger.jpg
91 KB
:
Bearbeitet durch User
Ben B. schrieb: > wo bekomme ich große Kerne mit dem > passenden Material? Wandlertrafo aus Car Hifi Boostern?
Angehängte Dateien:
Ben B. schrieb: > Könnte man > daraus schließen, daß ich wenn ich die Anzahl der Windungen halbiere, > den doppelten Strom durch die Spule schicken könnte, ohne den Kern zu > überfordern? Jain. Halbe Windungszahl ergibt zwar halbe Flussdichte bei gleichem Strom, aber die Induktivität sinkt auf ein Viertel und die Stromwelligkeit vervierfacht sich. Edit: Bild angehängt
:
Bearbeitet durch User
Ben B. schrieb: > wo bekomme ich große Kerne mit dem passenden Material? Man kann die Ringe auch stapeln. Reichelt hat bis 10cm Digikey bis 14cm Mouser bis 20cm Im Amateurfunkbereich wird man auch fündig https://de.aliexpress.com/w/wholesale-toroid-ferrit.html?
von Ben B. schrieb: >Standard-Material für solche >Anwendungen ist wohl 26 (gelb/weiß), findet man oft in >leistungsschwächeren PC-Netzteilen als Speicherdrossel. Ja, die sind dafür gedacht. Ansonsten stapeln, wie schon geschrieben.
Siehe auch hier: https://www.mikrocontroller.net/articles/Transformatoren_und_Spulen (funktioniert die Darstellung der Formeln auf der Seite nur bei mir nicht?) Gruß Jobst
Hallo Ob nur bei dir kann ich natürlich nicht beurteilen, aber bei mir, mit einem aktuell gehaltenen Windows10 PC (Desktop) unter einem aktuellen Mozilla den auch einige unabdingbare AddOns zugefügt worden und auch so einiges anderes angeklickt und (de-) aktiviert wurde, werden die Formeln korrekt angezeigt. Einzig das Gefühl in einer "Internet" Zeitmaschine zu sitzen, die irgendwie im Jahr 2005 landet, werde ich bei der verlinkten Seite nicht los. Keine Bilder, Videos, keine aktive Rückfrage- oder Diskussionsmöglichkeiten, Links wie Anhänge in gedruckten Büchern.... Mmmhh für 2005 normal, für 2025... na ja... man kann es ja positiv durch die rosarote Brille sehen und es als Nostalgie und "Ein Buch" einfach auf den Bildschirm transferiert "verkaufen"...
:
Bearbeitet durch User
Jobst M. schrieb: > (funktioniert die Darstellung der Formeln auf der Seite nur bei mir > nicht?) Bei mir sehen die Formeln aus wie Bruchrechnung auf dem Papier. Alter Firefox, Jahre altes Laptop. mfg
Danke für die Antworten, die Tabelle mit den Verlustleistungen finde ich
interessant. Demzufolge wäre das Material 52 noch besser geeignet als
das 45.
> Wandlertrafo aus Car Hifi Boostern?
Das sind Ferritringkerne ohne Luftspalt, eignet sich gut als Trafo,
aber weniger gut als Speicherspule.
Reichelt hat leider nur das -26 Material, nicht 45 und 52.
Okay, andere Frage - was passiert, wenn ich einen Ferritkern aus einem
Schaltnetzteil nehme und diesem einen Luftspalt von 0,5 oder 1mm
verpasse? Sperrwandlertrafos sind so aufgebaut (der innere Schenkel ist
kürzer als die beiden äußeren) und Eisenpulver-Ringkerne haben den
Luftspalt im Kern verteilt - aber ich gebe dem trotzdem recht wenig
Chancen, daß das gut funktioniert. Aber wieso nicht?
Aus dem PC-Netzteil habe ich noch eine Siebdrossel mit -45 Kern
(schwarz) und deutlich weniger Windungen (14 Windungen) als die
PFC-Drossel. Ich werde mal probieren, ob ich die unbeschädigt von der
Platine bekomme und mal in den PV-Lader einbauen. Was 12V mit 62,5A kann
(allerdings als StepDown-Schaltung), kann vielleicht auch 25->42V mit
20A als StepUp. Der Kern ist allerdings kleiner bzw. von gleicher Größe
als der der PFC-Drossel, aber die PFC-Drossel sieht so aus, als wären
dort zwei Kerne gestapelt.
Ich schau mal ob ich den heil raus kriege und vermesse den Kern mal.
Jobst M. schrieb: > (funktioniert die Darstellung der Formeln auf der Seite nur bei mir > nicht?) Schwer zu sagen, bei mir funktioniert sie.
Darius schrieb: > Ob nur bei dir kann ich natürlich nicht beurteilen, Vielen Dank für die zahlreichen Rückmeldungen auf meine nebenbei gestellte Frage. Ich wollte den Thread nicht kapern. Nur soviel noch: Sowohl in Firefox, als auch in Chrome (Brave) das selbe Ergebnis. Wurde in beiden aber schon mal korrekt angezeigt. Da werde ich wohl mal forschen müssen. Gruß Jobst
Ben B. schrieb: > wo bekomme ich große Kerne mit dem passenden Material? Hier, große Auswahl, Material 26 sind die Gelb-Weißen. http://www.amidon.de/contents/de/d628.html#p5249
Ben B. schrieb: > Speicherspule aus der PFC-Stufe eines stärkeren PC-Netzteils genommen. Wenn das ein 800W...1000W Netzteil fuer 230V war, dann sind die 10A am Limit durchaus plausibel.
So, das Netzteil hat die Speicherdrossel bereitwillig gespendet. Der Kern hat 42mm Außendurchmesser und 20mm Dicke, Material 45, umwickelt mit 12 oder 13 Windungen 4fach paralleler Draht. Man könnte also relativ leicht zwischen 12/13 oder 24/26 Windungen wählen. Ich bin am Überlegen, ob ich den Kern einfach mal mit den vorhandenen 12/13 Windungen einbaue und morgen einen neuen Testlauf damit mache... Meint ihr, das macht Sinn?
Molypermalloy (MPP) Kerne zeichnen sich durch herausragende magnetische Eigenschaften aus und bieten die geringsten Kernverluste aller Pulverkernmaterialien. (Zitat) Beispiel: https://www.spulen.com/eisenpulverringkern-48mm-mpp-al281.html Ich hatte vor einigen Jahren einem Anwender dieses Kernmaterial empfohlen. Es ging um einen Step-Up-Wandler. Er hatte damit einen Wirkungsgrad von 95% erreicht. Soweit meine Erinnerung. Hoffentlich ohne Eier.
Ben B. schrieb: > was passiert, wenn ich einen Ferritkern aus einem > Schaltnetzteil nehme und diesem einen Luftspalt von 0,5 oder 1mm > verpasse? Sperrwandlertrafos sind so aufgebaut (der innere Schenkel ist > kürzer als die beiden äußeren) und Eisenpulver-Ringkerne haben den > Luftspalt im Kern verteilt - aber ich gebe dem trotzdem recht wenig > Chancen, daß das gut funktioniert. Das funktioniert gut. Genau so sind doch auch die normalen Kerne (RM, PM, ETD, ...) für Leistungsanwendungen (Trafo bzw. Drossel) gestaltet. Die gibt es ohne Luftspalt mit hohem AL-Wert für Trafos und abgestuft mit niedrigeren AL-Werten für Speicherdrosseln. Die niedrigen AL-Werte werden über den Luftspalt des Mittelbutzen eingestellt. Ich selbst schleife/schneide mir die Kerne oft selbst passend zu, um die gewünschten Eigenschaften zu bekommen. Sogar hochpermeable Ringkerne habe ich aufgeschnitten, um Drosseln daraus zu bauen.
Ben B. schrieb: > und Eisenpulver-Ringkerne haben den Luftspalt im Kern verteilt Über die Verteilung unterschiedlicher Körnung sind bei diesen Kernen auch ein weiches Sättigungsverhalten realisierbar.
Bernd K. schrieb: > Molypermalloy (MPP) Kerne zeichnen sich durch herausragende magnetische > Eigenschaften aus und bieten die geringsten Kernverluste aller > Pulverkernmaterialien. (Zitat) > > Beispiel: > https://www.spulen.com/eisenpulverringkern-48mm-mpp-al281.html > ausverkauft... gab's die je irgendwo. Ich such' immer mal wieder nach sowas. Auch Ringbandkerne und so zeug. Man findet die nirgends. > Ich hatte vor einigen Jahren einem Anwender dieses Kernmaterial > empfohlen. > Es ging um einen Step-Up-Wandler. Er hatte damit einen Wirkungsgrad von > 95% > erreicht. > > Soweit meine Erinnerung. Hoffentlich ohne Eier. Wenn's nit glogg'n is. Es soll auch Leute geben, die kleben einen Kühlkörper auf den Kern. https://www.eevblog.com/2024/06/06/eevblog-1620-deye-solar-hybrid-inverter-extreme-teardown/ Das macht vor allem Sinn, wenn mehr Verluste in den Windungen sind. Hohe frequenzen, hohe (ripple-)ströme. Epcos/TDK hat Ferrite mit verteiltem Luftspalt. https://www.tdk-electronics.tdk.com/en/180386/tech-library/publications/ferrites/ferrites-air-gaps-standard/2905788 Teilweise gab's wohl auch mal geschnittene Toroide von denen zu kaufen, aber man findet nix mehr, außer ein paar alten pdfs im Internet. slup132.pdf von texas instruments (kapitel 5-1) ist recht nützlich wegen der Rechnerei. PS: die Amateurfunk Dinger von amazon(meist schwarze Toroide) sind nicht unbedingt geeignet für Leistungsanwendungen wegen des niedrigen Al. Da ist die Güte wichtiger. Gelbe grüne und rote Toroide dürften eher funktionieren. Leider ist bei den wenigsten das Material, N*I oder Al wert angegeben. Man kauft die Katze im Sack. PPS:Sehen bei euch die Zeilenumbrüche auch seltsam aus?
:
Bearbeitet durch User
Ich habe die Siebdrossel jetzt einfach mal so eingebaut wie sie ist, bislang sind 540Wh durchgegangen, gemessene Spitze 354,9W rein, 323W wieder raus. Das entspricht einem Wirkungsgrad von 91%. Akzeptabel, zumal ich mir beim StepUp die Synchrongleichrichtung gespart habe. Bislang macht das einen besseren Eindruck als gestern. Der Kern ist ein klein wenig größer als die beiden in der PFC-Speicherdrossel verwendeten Kerne. Jetzt fehlt mir nur noch etwas Sonne, damit ich weiß, ob ich das so lassen kann oder ob ich wirklich einen Kern kaufen und selbst bewickeln muss. Mit den Suchfunktionen bei Mouser und Digikey komme ich nicht klar... finde dort keine großen Ringkerne aus -45 oder -52 Material. Der Wirkungsgrad hängt bei diesem Wandler stark von der Eingangsspannung ab. Wenn man von 38V auf 41V hoch will (einer der Tests mit dem Labornetzteil und der PFC-Speicherdrossel), habe ich auch schon über 94% gesehen. Man kann den Wandler auch noch mit 15V Eingangsspannung betreiben, da habe ich aber nur noch um die 88% Wirkungsgrad gesehen. Die Spitze gestern, die man oben im Bild sieht, entspricht 89,3% Wirkungsgrad, mit der PFC-Speicherdrossel und das würde als Dauerleistung ordentlich Kühlung erfordern bzw. ich habe Zweifel, daß diese Spule das als Dauerleistung übersteht.
Johann K. schrieb: > Bernd K. schrieb: > >> Ich hatte vor einigen Jahren einem Anwender dieses Kernmaterial >> empfohlen. >> Es ging um einen Step-Up-Wandler. Er hatte damit einen Wirkungsgrad von >> 95% >> erreicht. >> >> Soweit meine Erinnerung. Hoffentlich ohne Eier. > Wenn's nit glogg'n is. Meine Erinnerung hat mich getäuscht. Es waren nicht 95% sondern 96%. Hier der Beitrag: Beitrag "Re: MC34063 step-up 42V out mit externem Mosfet"
Die Siebdrossel aus dem 12V-Kreis des PC-Netzteils geht super, wird deutlich weniger warm als ich dachte... die darf so drin bleiben. 1,8kWh aus der PV trotz viel Bewölkung heute, Wandlereffizienz über den Tag 90,8%, gemessene Spitze 430W PV bzw. 401W Akku.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte 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
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.