Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LT3999 Auslegung


von David (ds2000)


Lesenswert?

Ich kämpfe gerade mit dem LT3999 in LTSpice. Ich verstehe bei diesem 
Wandler nicht ganz wie man die Induktivität in LTSpice modelliert und 
auslegt. Kann mir da jemand bei helfen? Ich möchte 24V auf 24V bei 0.6A 
schaffen.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


Lesenswert?

https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/3999fa.pdf
Wieso darf ich die Adresse nicht eintragen?

"Bitte nur URLs von PDF-Dateien auf der offiziellen Seite des Hersteller 
eintragen!"

Das ist der offizielle Hersteller, Linear Technology gehört heute zu 
Analog Devices. Steht da vielleicht ein unzulässiges Zeichen in der URL?

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


Lesenswert?


von David (ds2000)


Lesenswert?


von Luca E. (derlucae98)


Lesenswert?

David schrieb:
> Der LT3999 ist kein Vollbrückengegentakswandler.

Spielt für die Auslegung keine Rolle. Der Push-Pull-Wandler hat nur eine 
zweite, identische Primärwicklung.

von David (ds2000)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Ich bin jetzt mal einen Schritt weiter. Bei der Berechnung der 
Induktivität habe ich einfach angenommen die soll während der Ton Zeit 
voll auf Imax=1A gehen. Wenn ich mal Faktor 10 ansetze kommt da schon 
was sinnvolles raus.

Ich habe mal die Ltspice Datei angehängt. Jetzt kommt die zweite frage 
wie man so einen Transformator am besten herstellt. Also ich brauche ein 
geeignetes Kernmaterial und Kernform, was bei 50kHz noch gut 
funktioniert.

Ich möchte mindestens 600Vrms Isolation erreichen daher werde ich wohl 
selber wickeln müssen.

von Luca E. (derlucae98)


Lesenswert?

David schrieb:
> Also ich brauche ein geeignetes Kernmaterial und Kernform, was bei 50kHz
> noch gut funktioniert.

Warum nur 50 kHz? 100 kHz sind üblich und ein guter Kompromiss aus 
Kerngröße und Verlusten.
Als Kernmaterial eignet sich N87, bei der Kerngröße muss man einen 
Kompromiss aus akzeptabler Windungszahl und Flussdichtehub 
(Kernverluste) finden. Ich würde bei der kleinen Leistung mal mit einem 
EFD30 anfangen und von dort aus zu kleineren Kernen hin optimieren.

David schrieb:
> Ich möchte mindestens 600Vrms Isolation erreichen

Bei dem kleinen Strom eignet sich dreifach isolierter Draht für Primär 
oder Sekundär, um verstärkte Isolation ohne Einhaltung von Luft- und 
Kriechstrecken zu erreichen.

Beim Flusswandler ist eine kleine Streuinduktivität wichtig. Am 
einfachsten erreicht man das durch Verschachteln der Wicklungen: Da du 
zwei gut gekoppelte Primärwicklungen brauchst, kannst du die Hälfte der 
Primärwindungen mit zwei nebeneinander gelegten Deähten nah am Kern 
wickeln, darauf die Sekundärwicklung und darauf die zweite Hälfte der 
Primärwicklung. Beide Wicklungshälften von jeder Primärwicklung dann in 
Reihe schalten.

von David (ds2000)


Lesenswert?

Luca E. schrieb:
> Warum nur 50 kHz? 100 kHz sind üblich und ein guter Kompromiss aus
> Kerngröße und Verlusten.

Ok guter punkt mein Gedanke ist möglichst niegrig zu bleibem um EMV 
Probleme zu meiden. Die Oberwellen werde ich trotzdem haben also 
vermutlich sind 100kHz die bessere Wahl.

Luca E. schrieb:
> Beim Flusswandler ist eine kleine Streuinduktivität wichtig.

Du meinst die Streuinduktivität muss minimiert werden, oder? Also ein 
E-Kern fällt hier weg ich hätte jetzt an einen Toroidkern gedacht und 
jeweils eine Windung mit Mittelabgriff und die andere auf 
gegenüberliegenden Seiten, damit ich maximale Isolation bekomme.

von Luca E. (derlucae98)


Lesenswert?

David schrieb:
> Du meinst die Streuinduktivität muss minimiert werden, oder?

Ja, richtig.

David schrieb:
> Toroidkern gedacht und jeweils eine Windung mit Mittelabgriff und die
> andere auf gegenüberliegenden Seiten, damit ich maximale Isolation
> bekomme.

Zwei weit auseinanderliegende Wicklungen sorgen für schlechte Kopplung 
und hohe Streuinduktivität. Auch beim Ringkern kommst du nicht herum, 
die Wicklungen aufeinander zu legen. Mit dem Nachteil, dass Ringkerne 
mit der Hand zu bewickeln sehr mühselig ist.

Das kann funktionieren, wenn du mit den Verlusten in den Snubbern leben 
kannst und die Spannungsfestigkeit deiner Halbleiter stark 
überdimensionierst.

von Pandur S. (jetztnicht)


Lesenswert?

Auch E-Kerne koennen gut isoliert werden. Dazu nimmt man natuerlich den 
dazugehoerigen Spulenkoerper. Die Primaerwicklung innen, bei 12V 
vielleicht je 10 Windungen, dann ein paar Lagen Kevlar drueber, und dann 
die 600V mehrlagig drueber. Ich verwendete nach jeder Lage Draht eine 
Lage Kevlar, sodass nie zuviel Spannung ueber der Draht-Isolation lag.

von H. H. (hhinz)


Lesenswert?

Pandur S. schrieb:
> ein paar Lagen Kevlar

Man kanns auch heftig übertreiben.

Polyesterfolie (Mylar) reicht normal, und für erhöhte Ansprüche dann 
Polyimid (Kapton).

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


Lesenswert?

Pandur S. schrieb:
> bei 12V vielleicht je 10 Windungen

Der TE hat 24 V Eingangsspannung.

> und dann die 600V mehrlagig drueber.

Der TE benötigt eine Isolation von 600 V. Die Ausgangsspannung soll 24 V 
betragen.

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


Lesenswert?

Worin besteht denn überhaupt das Ziel dieser Übung? Geht es primär um 
das Lernen oder eine Produktentwicklung?

Warum kannst Du nicht einen der unzähligen fertigen DC/DC-Wandler 
einsetzen?

Handelt es sich um eine reine Funktionsisolierung oder müssen auch 
Sicherheitsvorschriften, z.B. für Sicherheitskleinspannung (SELV) 
eingehalten werden? Oder gar für medizintechnische Anwendungen?

Wie willst Du die Spannungsfestigkeit prüfen? Wenn es um die sichere 
Trennung einer Netzspannungsseite geht, dann müssen natürlich die 
deutlich höheren Prüfspannungen verwendet werden?

von David (ds2000)


Lesenswert?

Andreas S. schrieb:
> Worin besteht denn überhaupt das Ziel dieser Übung? Geht es primär um
> das Lernen oder eine Produktentwicklung?
>
> Warum kannst Du nicht einen der unzähligen fertigen DC/DC-Wandler
> einsetzen?

Es soll am Ende eine kommerzielle Messanwendung sein. die 600V 
Isolierung sind nur der erste Schritt, sollen in Tests dann bis zum 
doppelten erhöht werden. Diese DCDC Wandler gibt es nicht. Es ist immer 
nur eine Testspannung für eine Minute oder ein paar Sekunden 
spezifiziert.

Es soll schon reinforced sein aber nicht medizinisch.

Andreas S. schrieb:
> Wie willst Du die Spannungsfestigkeit prüfen? Wenn es um die sichere
> Trennung einer Netzspannungsseite geht, dann müssen natürlich die
> deutlich höheren Prüfspannungen verwendet werden?

Muss ich extern machen lassen dafür gibt es Dienstleister.

Andreas S. schrieb:
> Handelt es sich um eine reine Funktionsisolierung oder müssen auch
> Sicherheitsvorschriften, z.B. für Sicherheitskleinspannung (SELV)
> eingehalten werden? Oder gar für medizintechnische Anwendungen?

Die isolierten 24V werden von einem 24V Netzteil versorgt, wo die Masse 
auch mit Erde verbunden ist.

von David (ds2000)


Lesenswert?

Alternativ überlege ich auch den Transformator einfach fertigen zu 
lassen mit der entsprechenden Spezifikation. Ich kenne ja die benötigte 
Induktivität auf Primär und Sekundärseite. Wenn ich einen Hersteller 
finde kann ich dem sicher die Infos geben und sagen was für eine 
Isolation ich will. Ich habe allerdings bisher nur 
Ringkerntransformatoren herstellen lassen, was einfach ist. Wenn jemand 
Hersteller kennt die Solche Transformatoren herstellen wäre ich dankbar.

Am Ende wird die Messtechnik natürlich etwas kosten aber es werden 
winzige Stückzahlen, die auch nur nach Bedarf gefertigt werden. Ich kann 
also nicht auf einmal 100 Stück abnehmen wenn die dreistellig kosten 
werden. Es wäre generell interessant wo man preislich liegt wenn man 
solche Transformatoren herstellen lässt. Bei den Ringkerntrafos war das 
noch überschaubar aber das ist vermutlich eher Massenware.

: Bearbeitet durch User
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.