Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Flyback hat extreme Schwingungen während des Einschaltens


von Manfred (manniw)


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Ich habe einen Active-Clamp-Flyback aufgebaut (wie in Abb. 1 von 
https://www.semanticscholar.org/paper/Design-considerations-of-highly-efficient-active-Xue-Zhang/194e6eb9d10ca22337a53a5a118fe5233001d7a4/figure/0
 gezeigt, allerdings mit einer Diode anstelle eines FETs/Kondensators 
auf der Ausgangsseite). Zum Testen betreibe ich ihn mit fester Frequenz 
(50 kHz) und festem Tastverhältnis. Als Last habe ich eine einfache 
Glühlampe und einen Kondensator angeschlossen. Aus irgendeinem Grund 
beobachte ich starke Schwingungen im Strom auf der Primärseite beim 
Einschalten, anstatt des erwarteten rampenförmigen Stromanstiegs, wie er 
in der Abbildung des Papers gezeigt ist. Ich habe ein Bild vom 
Oszilloskop angehangen (oben Primärstrom, unten Sekundärstrom).

Ich bin mir nicht sicher, wodurch diese Schwingungen verursacht werden, 
da ich auf der Ausgangsseite eine SiC-Diode (VS-3C20ET07S2L-M3) 
verwende, sodass dort eigentlich keine Kapazität vorhanden sein sollte, 
die derartige Schwingungen erzeugen kann. Wenn ich die Ausgangswicklung 
kurzschließe, sehe ich einen flachen Strom, der zunächst sprunghaft 
ansteigt und dann langsam ansteigt (siehe das andere Bild im Anhang).

Ich habe versucht, auf andere Dioden umzusteigen (FEP30JP und die 
Soft-Recovery-Diode VS-8EWF12SLHM3), dadurch verändert sich zwar die 
Frequenz der Schwingungen leicht, allerdings verschwinden diese nicht 
und werden auch nicht schwächer. Da es jedoch die Frequenz beeinflusst 
glaube ich, dass die Diode auf der Sekundärseite an der Entstehung 
dieser Schwingungen beteiligt ist und dieses lediglich auf die 
Primärseite reflektiert wird.

Ich habe meinen Übertrager mit einem NanoVNA gemessen: Die 
Magnetisierungsinduktivität beträgt 14 µH, die Streuinduktivität etwa 
400 nH. Es sind 11 Primärwindungen und 90 Sekundärwindungen vorhanden, 
das Kernmaterial ist PC40. Die Resonanzinduktivität Lr im Schaltlplan 
oben beträgt 2,2 µH. Die Eingangsspannung habe ich mit einem 
Labornetzteil zwischen 0 und 15V variiert, das beeinflusst lediglich die 
Amplitude des Stroms, einschließlich der Schwingungen, bringt ansonsten 
keine Verbesserung. Ebenso habe ich versucht die Totzeit der FETs zu 
verändern, die Schwingungen werden dadurch jedoch nicht beeinflusst.

Wie kann ich herausfinden, woher diese Schwingungen kommen, und welche 
Maßnahmen kann ich ergreifen, um es zu reduzieren oder vollständig zu 
beseitigen? Blöderweise stört es sehr bei der Messung des Primärstroms, 
welcher im zweiten Schritt für die Strombegrenzung benötigt wird, und 
vermutlich beeinflusst es auch deutlich die Effizienz.

: Bearbeitet durch User
von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Zuerst mal rausfinden, ob die Schwingungen real vorhanden sind oder erst 
durch den Anschluss des Mess-Equipments entstehen.

Und was den Strom-Anstieg angeht schaut mir das so aus, als ob der Trafo 
in Sättigung gerät, oder hast Du die Wicklungen verpolt?

Hast Du bedacht, daß eine einfache Glühlampe beim Einschalten einen 
deutlich niedrigeren Kaltwiderstand hat als im Betrieb?

von Manfred (manniw)


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Ben B. schrieb:
> Zuerst mal rausfinden, ob die Schwingungen real vorhanden sind oder erst
> durch den Anschluss des Mess-Equipments entstehen.

Die sind leider wirklich da, zu sehen daran, dass die Strommessung über 
einen Shunt mit einem Messverstärker durch die ständigen negativen 
Ströme komplett aus dem Tritt gebracht wird. Erst wenn ich das 
Stromlimit in der Regelung auf Maximum stelle gibt es nicht extreme 
Sprünge in der Einschaltdauer (die darauf zurückzuführen sind, dass es 
einfach extrem schwingt und nicht die gewünschte Rampe hat).

Ben B. schrieb:
> Und was den Strom-Anstieg angeht schaut mir das so aus, als ob der Trafo
> in Sättigung gerät, oder hast Du die Wicklungen verpolt?

Beachte, dass es bei dem einen Bild (wo nur eine Kurve ohne Schwingungen 
auf dem Oszi zu sehen ist) einen Kurzschluss auf der Sekundärseite zum 
testen gibt.

Der Strom-Anstieg ist generell eigenartig, aber vielleicht habe ich 
einen Denkfehler: Wenn ich den Übertrager komplett rausnehme, also nur 
die Induktivität Lr dort drin lasse (eine AGM2222-222ME von Coilcraft, 
Isat bei einem 10% drop sind 35A) dann sieht es im Prinzip genauso aus 
wie auf dem Bild mit der kurzgeschlossenen Sekundärwindung. Ich verstehe 
nicht woher dieser plötzliche Sprung kommt, eigentlich sollte es doch 
bei 0A losgehen und langsam ansteigen. Mein Netzteil liefert maximal 1A, 
also von den 35A aus dem Datenblatt bin ich eigentlich meilenweit 
entfernt. Keine Ahnung wieso da also irgendwas in die Sättigung gehen 
sollte. Oder laufe ich da vielleicht gerade in die Strombegrenzung 
meines Netzteils? Eigentlich habe ich aber dafür einen 10.000 uF 
Pufferkondensator vorgesehen.

EDIT: Kurze Berechnung, bei 2.2uH habe ich nach 1uS bei 10V einen Strom 
von 4A. Das könnte der Sprung am Anfang sein (also das es eigentlich 
sogar funktioniert wie es soll), dann wäre aber noch die Ursache der 
Abflachung zu klären.

Ben B. schrieb:
> Hast Du bedacht, daß eine einfache Glühlampe beim Einschalten einen
> deutlich niedrigeren Kaltwiderstand hat als im Betrieb?

Ja schon. Ich brauchte nur irgendeine Last, ansonsten habe ich auch noch 
Schwingungen in der Flyback-Phase. Angefangen hatte ich mit 15W, hab 
dann testweise auf 40W erhöht und das ganze glimmt auch schön, also so 
ganz verkehrt scheint das hier alles nicht zu sein, nur ganz richtig 
wohl auch noch nicht.

: Bearbeitet durch User
von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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> dann wäre aber noch die Ursache der Abflachung zu klären.
Fällt da die Betriebsspannung ab?

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


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Zu den Ursachen, siehe dort unter "Eigenkapazität einer Spule":
https://www.elektroniktutor.de/bauteilkunde/spule.html

von Manfred (manniw)


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Ben B. schrieb:
>> dann wäre aber noch die Ursache der Abflachung zu klären.
> Fällt da die Betriebsspannung ab?

Nein, die bleibt kostant.

Dieter D. schrieb:
> Zu den Ursachen, siehe dort unter "Eigenkapazität einer Spule":
> https://www.elektroniktutor.de/bauteilkunde/spule.html

Das hatte ich gerade auch gefunden, wenn auch auf Englisch: 
https://www.powersystemsdesign.com/articles/flyback-transformer-primary-winding-structures/18/5469

Das Diagramm dort hat zumindest eine kleine Ähnlichkeit zu dem was ich 
hier sehe. Also Informationen zum Aufbau meines Übertragers: Selbst 
gewickelt, innen 3 Lagen Sekundärwicklung, dann eine Lage Primärwicklung 
und dann nochmal 3 Lagen Sekundärwicklung. Die 3 Lagen sind jeweils eine 
Hälfte der Wicklung, und in der Mitte dann logischerweise die 
Mittelanzapfung. Gewickelt ist quasi als C, also am Ende einfach wieder 
in die andere Richtung gewickelt und nicht einmal quer rüber und dann 
wieder von links angefangen, also sinngemäß so:

....
31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10
21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
20 19 18 17 16 15 14 13 12 11
01 02 03 04 05 06 07 08 09 10


Was muss ich anders tun um einerseits die Streuinduktivität möglichst 
nicht zu verändern und andererseits die parasitäre Kapazität zu 
verringern (das scheint hier wohl das große Problem zu sein)?

Das alles erklärt zwar immer noch nicht das Abflachen des Stroms aber 
eins nach dem anderen ;)

: Bearbeitet durch User
von Günter L. (Firma: Privat) (guenter_l)


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von Manfred  schrieb:
>Wie kann ich herausfinden, woher diese Schwingungen kommen, und welche
>Maßnahmen kann ich ergreifen, um es zu reduzieren oder vollständig zu
>beseitigen?

Die Schaltung darf nicht im Leerlauf betrieben werden,
weil man dann einen Schwingkreis mit der parasitären
Kapazität der Wicklung und der Wicklung hat. Die Spule arbeitet als
Energiespeicher. Sekundärseitig muß eine Gleichrichtung mit
einer Diode erfolgen, die so gepolt ist, daß Durchlaßrichtung
genau dann passiert, wenn primärseitig der Strom abgeschaltet
wird. Die Diode läd in diesen Moment einen Kondensator auf.
Die Spannung an diesen Ladekondensator muß durch eine
Z-Diode oder Glimmstabilisator begrenzt werden, weil sonst
die Spannung immer weiter ansteigt, bis zur Zerstörung des
Schalttransistors oder der Wicklung oder des Ladekondensators.

von Mark S. (voltwide)


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Bei den kleinen Spannungen / hohen Strömen sehe ich Strommessungen als 
ziemlich kritisch. Ich fände es wesentlich erhellender die 
Strommessungen weg zu lassen und eine 2 Kanal-Messung zu zeigen:
1. Kanal gate-Ansteuerung des PowerMOSFET
2. Kanal drain des PowerMOSFET = Vprimär.
Falls Dich das aperiodisch abklingende Geklingle irritiert: Das ist die 
Sperrphase und prinzipiell bei flyback-Wandlern nahezu unvermeidbar.
Und ob die Wicklungskapazität hier überhaupt ein Problem ist sei mal 
dahin gestellt, ich glaube es eher nicht.

von Manfred (manniw)


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Günter L. schrieb:
> Die Schaltung darf nicht im Leerlauf betrieben werden,
> weil man dann einen Schwingkreis mit der parasitären
> Kapazität der Wicklung und der Wicklung hat.

Mache ich nicht, dafür habe ich die Glühlampe angeschlossen. Entferne 
ich diese habe ich auch in der Flyback-Phase ähnliche Schwingungen.

Günter L. schrieb:
> Sekundärseitig muß eine Gleichrichtung mit
> einer Diode erfolgen, die so gepolt ist, daß Durchlaßrichtung
> genau dann passiert, wenn primärseitig der Strom abgeschaltet
> wird.

Habe ich, wenn ich die Diode umpole dann sehe ich, dass der Strom genau 
dann fließt, wenn der Strom auch auf der Primärseite fließt. Mit der 
aktuellen Polung fließt der Strom genau dann, wenn auf der Primärseite 
kein Strom fließt. Passt also.

Günter L. schrieb:
> Die Spannung an diesen Ladekondensator muß durch eine
> Z-Diode oder Glimmstabilisator begrenzt werden, weil sonst
> die Spannung immer weiter ansteigt, bis zur Zerstörung des
> Schalttransistors oder der Wicklung oder des Ladekondensators.

Darum kümmere ich mich sobald es soweit ist, aktuell durch die Glühlampe 
gibts da keine Gefahr.

von Manfred (manniw)


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Mark S. schrieb:
> Bei den kleinen Spannungen / hohen Strömen sehe ich Strommessungen
> als
> ziemlich kritisch.

Das wird später noch deutlich hochskaliert was den Strom angeht. Nur 
brauche ich da nicht 10 oder gar 20A Peak-Strom versuchen 
durchzuschicken wenn jetzt schon extreme Schwingungen da sind, das wird 
nicht besser werden und vermutlich Teile der Schaltung zerstören. 
Abgesehen davon, dass diese extremen Schwingungen sich, wenn man 
Spannung und Strom erhöht, auch auf die 3.3V der CPU übertragen und 
diese dann einen Reset macht.

> Ich fände es wesentlich erhellender die
> Strommessungen weg zu lassen und eine 2 Kanal-Messung zu zeigen:
> 1. Kanal gate-Ansteuerung des PowerMOSFET
> 2. Kanal drain des PowerMOSFET = Vprimär.

Werde ich später einmal fotografieren, ist aber ziemlich unspektakulär.

> Falls Dich das aperiodisch abklingende Geklingle irritiert: Das ist die
> Sperrphase und prinzipiell bei flyback-Wandlern nahezu unvermeidbar.

Eben nicht, das große Schwingen ist in der Einschaltphase. Ich habe 
einige Oszilloskop-Screenshots im Internet gefunden wie soetwas aussehen 
sollte, und da bin ich meilenweit von entfernt. Insbesondere sollte der 
Strom langsam ansteigen wenn der FET einschaltet, das passiert bei mir 
gar nicht, stattdessen oszilliert der um 0A rum und ist teilweise in der 
Einschaltphase sogar negativ. Das habe ich noch nirgends als "normal" 
gesehen und das sorgt dafür, dass selbst in der Einschaltphase auf der 
Sekundärseite teilweise ein Strom fließt.

Das kleine schwingen, beginnend nach dem 3. Kästchen von rechts, ist 
"normal", das weiß ich. Das Einschalten ist von ca. 1.5 Kästchen bis 3 
Kästchen und da sollte es doch eigentlich keinerlei Schwingungen geben 
sondern nur einen immer weiter ansteigenden Strom?

> Und ob die Wicklungskapazität hier überhaupt ein Problem ist sei mal
> dahin gestellt, ich glaube es eher nicht.

Was ist dann das Problem?

von Mark S. (voltwide)


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Manfred schrieb:
> Insbesondere sollte der
> Strom langsam ansteigen wenn der FET einschaltet, das passiert bei mir
> gar nicht, stattdessen oszilliert der um 0A rum und ist teilweise in der
> Einschaltphase sogar negativ.

das deutet auf eine Fehlfunktion der active clamp hin.
Versuch es erstmal mit passive clamp.
Ansonsten bleibe ich dabei dass ich mal einen Schnappschuß von Vdrain vs 
Vgate sehen möchte, ohne irgendwelche zusätzlich eingefügten 
Strommessgerätschaften.

: Bearbeitet durch User
von Günter L. (Firma: Privat) (guenter_l)


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von Manfred schrieb:
>Insbesondere sollte der
>Strom langsam ansteigen wenn der FET einschaltet, das passiert bei mir
>gar nicht, stattdessen oszilliert der um 0A rum und ist teilweise in der
>Einschaltphase sogar negativ.

Das ist nicht plausibel, der Strom sollte von 0 an linear ansteigen,
so lange die Spule nicht in die Magnetische Sättigung ist, und
der ohmsche Widerstand des Drahtes den Strom nicht begrenzt.
Da hast du etwas falsch gemacht.
Wie groß ist denn die Induktivität deiner Spule?
Wie groß ist der ohmsche Widerstand der Spule?
Hat die Spule einen Luftspalt, oder einen verteilten
Luftspalt, wie zum Beispiel bei einen Eisenpulverringkern?
Wenn Induktivität und angelegte Spannung bekannt ist,
kannst du ausrechnen, wie schnell der Stromanstig ist.

von Mark S. (voltwide)


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Bei solchen Wandlern ist das Layout kritisch. Der Hinweis auf die 
Prinzipschaltung ohne die reale Implementierung ist für irgendwelche 
Ferndiagnosen unzureichend. Ein Foto vom Testaufbau wäre das Mindeste.

von Manfred (manniw)


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Günter L. schrieb:
> Das ist nicht plausibel, der Strom sollte von 0 an linear ansteigen,
> so lange die Spule nicht in die Magnetische Sättigung ist, und
> der ohmsche Widerstand des Drahtes den Strom nicht begrenzt.

Schau dir die Bilder des Oszilloskops an, so sieht es nunmal leider aus.

Günter L. schrieb:
> Da hast du etwas falsch gemacht.

Das weiß ich auch, ansonsten würde es ja funktionieren. Ich weiß nur 
leider nicht WAS ich falsch gemacht habe, ansonsten hätte ich das 
Problem schon behoben (logischerweise).

Günter L. schrieb:
> Wie groß ist denn die Induktivität deiner Spule?

14uH.

Günter L. schrieb:
> Wie groß ist der ohmsche Widerstand der Spule?

Nicht messbar, sind ca. 30cm Draht mit 2mm Durchmesser. Also irgendwas 
um die 0.002 Ohm (errechnet).

Günter L. schrieb:
> Hat die Spule einen Luftspalt

Hat sie, in beiden Außenschenkeln 2.4mm. Da habe ich auch schon mit 
0.8mm getestet, selbes Ergebnis.

Günter L. schrieb:
> Wenn Induktivität und angelegte Spannung bekannt ist,
> kannst du ausrechnen, wie schnell der Stromanstig ist.

Kann ich nicht weil der Strom eine Sinusform hat. Ich kann ausrechnen 
wie hoch der Stromanstieg sein sollte, das hilft mir aber nicht weil es 
eben in der Praxis leider anders aussieht.

von Manfred (manniw)


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Mark S. schrieb:
> Versuch es erstmal mit passive clamp.

Schwierig, wenn ich die active clamp einfach abschalte dann schlägt es 
mir den FET Treiber durch (jedes mal). Da müsste ich also einen 
Widerstand parallel zum Kondensator hin basteln.

Mark S. schrieb:
> Ansonsten bleibe ich dabei dass ich mal einen Schnappschuß von Vdrain vs
> Vgate sehen möchte, ohne irgendwelche zusätzlich eingefügten
> Strommessgerätschaften.

Habe ich angehangen. Wie gesagt: Ziemlich unspektakulär.

von Günter L. (Firma: Privat) (guenter_l)


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von Manfred schrieb:

>Günter L. schrieb:
>> Wenn Induktivität und angelegte Spannung bekannt ist,
>> kannst du ausrechnen, wie schnell der Stromanstig ist.

>Kann ich nicht weil der Strom eine Sinusform hat.

Dann ist es kein Flyback-Wandler, die werden rechteckig
angesteuert. Du hast die Arbeitsweise eines Flyback-Wandler
nicht verstanden.

Und 14µH für die Spule ist viel zu klein.
Mit welcher Frequenz soll das Ding denn arbeiten?
Üblich ist so 20kHz bis 100kHz.
250µH wäre ein vernünftiger Wert.
Auf ein gelb-weis gekennzechneten Ringkern, die
sind dafür gedacht.

von Torsten B. (butterbrotstern)


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Wie misst Du den Strom?  Ich behaupte: das kann so nicht sein, 
Messfehler.
Besorge dir eine ordentliche Current-Probe, dann sehen wir weiter.
Wie immer: gut ausgeleuchtete Fotos vom Aufbau und der Messanordung!

von Manfred (manniw)


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Günter L. schrieb:
> Dann ist es kein Flyback-Wandler, die werden rechteckig
> angesteuert.

Das tue ich ja, trotzdem folgt der Strom einem Sinus. Genau das ist ja 
mein Problem.

Günter L. schrieb:
> Und 14µH für die Spule ist viel zu klein.

Da sagen meine Berechnungen was anderes.

Günter L. schrieb:
> Üblich ist so 20kHz bis 100kHz.

50 kHz.

Günter L. schrieb:
> 250µH wäre ein vernünftiger Wert.

Und wie soll ich damit jemals den gewünschten Peak-Strom von ca. 20A 
erreichen? Das passt doch vorne und hinten nicht.

Günter L. schrieb:
> Auf ein gelb-weis gekennzechneten Ringkern, die
> sind dafür gedacht.

Ich orientiere mich lieber an Datenblättern und Materialangaben als an 
Farben. Wie im Eingangspost gesagt: PC40 ist das Material.

von Manfred (manniw)


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Torsten B. schrieb:
> Wie misst Du den Strom?

Mit einem Shunt, dafür habe ich mich zwischen Lr und den Übertrager 
geklemmt.

Torsten B. schrieb:
> Ich behaupte: das kann so nicht sein,
> Messfehler.

Definitiv kein Messfehler, der Messverstärker auf der Platine liefert 
genau dieselben Werte als Ausgabe. Bei der Fehlersuche warum dort so 
eine seltsame Stromform rauskommt bin ich überhaupt erst auf dieses 
Problem gestoßen. Der Messfehler müsste deutlich größer sein als der 
gemessene Strom, das wäre schon sehr ungewöhnlich.

von Günter L. (Firma: Privat) (guenter_l)


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von Manfred schrieb:
>Und wie soll ich damit jemals den gewünschten Peak-Strom von ca. 20A
>erreichen? Das passt doch vorne und hinten nicht.

Achso, ich habe mit 1A gerechnet. Auf jedenfall sollte
der Strom eine Sägezahnform haben. Entweder der Transistor
schafft den Strom nicht, oder die Betriebsspannung bricht
ein. Man könnte als Test, statt der Spule erst mal eine
ohmsche Last einsetzen. Da müßte der Strom dann rechteckig
sein. Vielleicht ist bei so hohen Leistungen ein
Gegentaktwechselrichter die bessere Lösung.

von Günter L. (Firma: Privat) (guenter_l)


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Als ohmsche Last vielleicht mehrere Autoscheinwerfer-
glühbirnen parallel schalten.

von Manfred (manniw)


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Ich habe nun die Schaltfrequenz reduziert, das Ergebnis ist, dass es 
plötzlich deutlich mehr nach einem Flyback aussieht. Die Schwingungen 
haben nun Zeit abzuklingen und man sieht nun auch den Flyback-typischen 
Stromanstieg. Die Schwingungen treten genau ab dem Punkt auf wo der 
Sekundärstrom wieder auf 0 sinkt. Seltsamerweise hören sie dann aber 
auch nicht auf wenn der MOSFET einschaltet, also wenn der MOSFET "zu 
früh" einschaltet dann sieht man den eigentlichen Flyback-Strom vor 
lauter Schwingungen nicht.

von Mark S. (voltwide)


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Manfred schrieb:
> Da müsste ich also einen
> Widerstand parallel zum Kondensator hin basteln.

bzw mal einen kompletten passiven snubber installieren. Ist ja nun kein 
Hexenwerk über das man tagelang dikutieren muss.

von Mark S. (voltwide)


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Günter L. schrieb:
> Und 14µH für die Spule ist viel zu klein.

Nö, das Teil ist nicht für Netzspannung vorgesehen.

von Klaus R. (klara)


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Manfred schrieb:
> Wie kann ich herausfinden, woher diese Schwingungen kommen, und welche
> Maßnahmen kann ich ergreifen, um es zu reduzieren oder vollständig zu
> beseitigen?

Was sagt denn LTspice dazu?
mfg Klaus

von Manfred (manniw)


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Mark S. schrieb:
> bzw mal einen kompletten passiven snubber installieren. Ist ja nun kein
> Hexenwerk über das man tagelang dikutieren muss.

Den habe ich doch sobald ich den active clamp ausschalte und einen 
Widerstand parallel zum Kondensator schalte, oder nicht? Die Diode ist 
die Body-Diode, Kondensator ist sowieso vorhanden, fehlt nur der 
Widerstand.

Klaus R. schrieb:
> Was sagt denn LTspice dazu?

Das es diese Schwingungen zwar gibt, allerdings bei weitem nicht so 
dramatisch wie in echt. So wäre das ganze auch noch okay, hat nur mit 
der Realität leider nur bedingt was zu tun. Es fehlen komplett die 
Schwingungen die ich sehe wenn der Sekundärstrom auf 0 abfällt.

Auf dem Oszilloskopbildern kann man sehen, dass bei geringerer 
Schaltfrequenz zum einen die typischen DCM-Schwingungen auftauchen, und 
dann nochmal beim Einschalten des FET das ganze angeregt wird. Ein 
Kästchen entspricht 10uS, die Frequenz ist nun also 15 kHz anstelle von 
50 kHz. Wenn ich anfange die Schaltfrequenz zu erhöhen (bei 
gleichbleibender Einschaltdauer), etwa auf 20 kHz, dann werden die 
Schwingungen wieder extremer. Sieht so ein bisschen so aus, als ob ich 
dem schwingenden System durch das Einschalten dann einmal nochmal 
richtig Energie rein gebe wodurch es noch mehr schwingt.

von Manfred (manniw)


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Manfred schrieb:
> Ein
> Kästchen entspricht 10uS, die Frequenz ist nun also 15 kHz anstelle von
> 50 kHz. Wenn ich anfange die Schaltfrequenz zu erhöhen (bei
> gleichbleibender Einschaltdauer), etwa auf 20 kHz, dann werden die
> Schwingungen wieder extremer.

Das ist Blödsinn was die Zeitangaben und Frequenzen betrifft, es sind 
jeweils 20 und 33 kHz, wie in den Dateinamen.

: Bearbeitet durch User
von H. H. (Gast)


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von Manfred (manniw)


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Sicher? Sollte eigentlich dem unteren Beschaltungsbeispiel von 
https://www.analog.com/en/products/ltc7060.html entsprechen?

von H. H. (Gast)


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Manfred schrieb:
> Sicher? Sollte eigentlich dem unteren Beschaltungsbeispiel von
> https://www.analog.com/en/products/ltc7060.html entsprechen?

Mea culpa, lässt sich auch so beschalten.

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


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Messe mal von Deiner hochgeheimen Spule den Impedanzverlauf von 1kHz bis 
300kHz.

von Manfred (manniw)


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Dieter D. schrieb:
> hochgeheimen Spule

Meinst du den Übertrager/Flyback-Trafo oder meinst du L3 aus dem 
Schaltplan? L3 ist eine AGM2222-222 von Coilcraft. Beim Übertrager mit 
offener Sekundärseite habe ich die Messungen im Anhang gemacht, ich weiß 
allerdings nicht, wie genau der NanoVNA im unteren Frequenzbereich ist.

: Bearbeitet durch User
von Mark S. (voltwide)


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Wie wärs, wenn der TO es endlich mal fertig brächte, die active clamp 
als Fehlerquelle auszuschließen und ein gescheites Foto vom Aufbau zu 
liefern statt endlose fruchtlose Mutmaßungen über den Trafo zu 
debattieren?

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


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Manfred schrieb:
> schwingt

Wenn M1 durchschaltet, dann wird der Schwingkreis angeregt aus:
L1+L4+L3 und C1 in Reihe mit der parasitären Kapazität von M2.
Parallel liegen noch die Zuleitungen bis C4.

von Manfred (manniw)


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Ich habe nun einmal den Übertrager neu gewickelt und dabei auf eine 
geringe parasitäre Kapazität optimiert indem ich ein Stück Papier 
zwischen die Primär- und Sekundärwicklung gelegt hab sowie die 
Sekundärwicklungen mit der Z-Wickeltechnik gewickelt habe, wie unter 
https://www.powersystemsdesign.com/articles/flyback-transformer-primary-winding-structures/18/5469 
beschrieben. Das hat sie Situation wesentlich verbessert: Die Frequenz, 
mit der das ganze schwingt ist deutlich nach unten gegangen, die 
Amplitude ebenfalls, und nun sieht es schon fast so aus, wie es aussehen 
soll. Die Induktivität und Leck-Induktivität des Übertragers passt nun 
nicht mehr (unter anderem, weil der Luftspalt nun zu groß ist), wodurch 
die ganze Schaltung aktuell noch mit nur ca. 75% Effizienz läuft. Die 
Diode am Ausgang und die FETs werden warm wenn ich 50W in meinen Wandler 
rein gebe, also weiß ich immerhin auch, wo die (unerwartet hohen) 
Verluste entstehen.

Was die Ursache des ganzen anfänglichen Übels angeht bin ich mir 
inzwischen sicher, dass es die parasitäre Kapazität des Übertragers war 
und, dass wenn ich es in LTSpice korrekt modelliere (also mit genau den 
Werten, die mein Übertrager tatsächlich hat), das Problem dort ebenso 
sichtbar wird. Jemand hat soetwas ähnliches mal geschafft: 
https://electronics.stackexchange.com/questions/734578/flyback-converter-primary-inductor-current-oscillation

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