Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 12V auf 325V Boost Converter mit LT3757


von Rolf (lambdahalbe)



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Ich möchte einen Boost Converter von 12V auf 325V bauen und frage mich 
ob es dazu wirklich einen Flyback Converter mit Travo braucht oder ob es 
nicht auch eine einfache Boostschaltung tut. Ich möchte am Ausgang 
lediglich 50 bis 100W entnehmen.
Weiss jemand, ob das geht? Ich beziehe mich da ganz grob mal auf das 
vereinfachte Schaltbild aus dem Datenblatt vom LT3757 (s. Anhang). Was 
ist mit dem MOSFET? Ist ein 650V Typ z.B. IPP65R190C7 geeignet? Ich habe 
z.B. nicht gefunden, was die max. zulässige V_DG bei dem Bauteil ist. 
Ansonsten sollte der LT3757 die 325V ja gar nicht sehen, oder liege ich 
da falsch?
von Flip B. (frickelfreak)


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Problem ohne trafo ist das hohe verhältnis der Spannungen, was enorme 
anforderungen z.b. an güte und kapazität der Induktivität erfordert und 
extrem kurze pulse.

100W an 12v zzgl verluste sind gut 10A.

Vielleicht ginge es zweistufig, aber da ist ein Trafo einfacher.
von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Rolf schrieb:
> Weiss jemand, ob das geht?

Naja, sicherlich wird das irgendwie schon gehen. Aber es wird wohl einen 
Grund haben, warum fuer solche Spannungsverhaeltnisse und solche 
Leistungen wohl seeeehr oft ein Gegentaktwandler hergenommen wird und 
eben kein Boostconverter. Kleiner Tip: Es steckt sicher nicht die 
Transformatorlobby dahinter...

Gruss
WK
von Rolf (lambdahalbe)


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Was meinst du mit "Kapazität der Induktivität? Wirklich die parasitäre 
Kapazität, oder etwas anderes?
von H. H. (hhinz)


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Rolf schrieb:
> "Kapazität der Induktivität?

0,5*L*I(sat)^2
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Rolf schrieb:
> oder ob es nicht auch eine einfache Boostschaltung tut.

Wenn Du die im lückenenden Betrieb verwendest und um eine 
Villard-Kaskade ergänzt?

Dü könntest im lückenden Betrieb auch als Last in eine induktive Spule 
der Reihenschaltung von Spulen eines Schwingkreises mit der 
Resonanzfrequenz einkoppeln.

Aber das kostet mehr an Aufwand und an Wirkungsgradeinbußen als die 
Kosten eines  nach Deinen Angaben gewickelten Übertragers.
von H. H. (hhinz)


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Wieder mal gequirlter Unsinn aus'm S-Bahn-Zimmer.
von Rolf (lambdahalbe)


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H. H. schrieb:
> Rolf schrieb:
>> "Kapazität der Induktivität?
>
> 0,5*L*I(sat)^2

Also ich komme grob gerechnet bei 300kHz auf 25uH, und 10A 
Sättigungsstrom. Möglicherweise etwas mehr zur Sicherheit.

Aber lieber würde ich wissen, ob es irgendwo eine belastbare Aussage 
dazu gibt, welche Drain Gate Spannung der genannte MOSFET "überlebt"?
von H. H. (hhinz)


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Rolf schrieb:
> ob es irgendwo eine belastbare Aussage
> dazu gibt, welche Drain Gate Spannung der genannte MOSFET "überlebt"?

Steht doch im Datenblatt.
von Arno R. (arnor)


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Rolf schrieb:
> Ansonsten sollte der LT3757 die 325V ja gar nicht sehen, oder liege ich
> da falsch?

Im Abschaltmoment springt die Spannung am Drain des Mosfet auf die 325V 
und das wird über die Rückwirkungskapazität (Crss) auf den internen 
Treiberausgang gegeben. Die Frage ist, ob der das aushält oder man eine 
zusätzliche Begrenzung (Z-Diode nach Masse oder Diode nach Vin) einbauen 
muss.
von Rolf (lambdahalbe)


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Danke,

das ist jetzt der erste sinvolle und nützliche Hinweiß.
von Axel S. (a-za-z0-9)


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Rolf schrieb:
> Ich möchte einen Boost Converter von 12V auf 325V bauen und frage
> mich ob es dazu wirklich einen Flyback Converter mit Travo braucht

Kein Mensch baut das mit Travo. Auch nicht mit Trapho. Man nimmt 
üblicherweise einen Trafo. Auch gerne als Spartrafo, also eher eine 
Drosselspule mit Anzapfung.

> oder ob es
> nicht auch eine einfache Boostschaltung tut. Ich möchte am Ausgang
> lediglich 50 bis 100W entnehmen.

Lediglich 100W? Ab 100W überlegt man im allgemeinen, ob man nicht 
lieber einen Flußwandler als einen Sperrwandler baut.

> Weiss jemand, ob das geht?

Das kannst du auch selber abschätzen. Richte deinen Browser auf

http://schmidt-walter-schaltnetzteile.de/smps/aww_smps.html

und tipp deine Werte ein. Dann siehst du wie kurz die Impulse auf der 
Ausgangsseite mit deinen Wertem werden und was du für Anforderungen an 
Gleichrichtung und Siebung der Ausgangsspannung einplanen mußt.
von H. H. (hhinz)


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Rolf schrieb:
> as ist jetzt der erste sinvolle und nützliche Hinweiß.

Nö, der erste und allerbeste war: mach es anders.
von H. H. (hhinz)


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Arno R. schrieb:
> Im Abschaltmoment springt die Spannung am Drain des Mosfet auf die 325V
> und das wird über die Rückwirkungskapazität (Crss) auf den internen
> Treiberausgang gegeben. Die Frage ist, ob der das aushält oder man eine
> zusätzliche Begrenzung (Z-Diode nach Masse oder Diode nach Vin) einbauen
> muss.

Wenn die Spannung zu schnell steigt, dann nützt auch eine Z-Diode am 
Gate nichts mehr.
von Axel S. (a-za-z0-9)


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Rolf schrieb:
> Also ich komme grob gerechnet bei 300kHz auf 25uH, und 10A
> Sättigungsstrom.

Schmidt-Walter schlägt bei 300kHz 10µH bei gut 10A vor (für 100W Last). 
Allerdings darf bei 300kHz (= 3.33µs Periodendauer) der MOSFET nur noch 
für 120ns ausschalten. Das wird sehr sehr sportlich. Auch der 
Ausgangsgleichrichter sieht dann 120ns Impulse mit gut 10A Spitzenwert. 
Und der Ausgangskondesator muß diese Stromspitzen glattbügeln.

Das wird alleine von EMV-Seite ein Alptraum.
von Rolf (lambdahalbe)


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Nein, tut es nicht.
Da steht nur Drain Source und Gate Source.
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Dieter D. schrieb:
> Wenn Du...

In dem Falle waren das Wege ohne einen Mosfet höherer 
Spannungsfestigkeit zu verwenden zu können. Mit externen Mosfet hoher 
Spannungsfestigkeit ist das alles natürlich hinfällig.
von H. H. (hhinz)


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Rolf schrieb:
> Nein, tut es nicht.
> Da steht nur Drain Source und Gate Source.

Die Zeilen bis zum Ende lesen!
von H. H. (hhinz)


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Axel S. schrieb:
> der MOSFET nur noch
> für 120ns ausschalten.

Und schon ist er kaputt.
von Bastian K. (b0b45)


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Ich habe mit dem LT3757A als Flyback ein Spannungswandler von 12V auf 
max. 200V für Nixieröhren gebaut. Geht wunderbar bei 10W 
Ausgangsleistung und einem Wirkungsgrad von ca. 90%. Gibt da ein gutes 
Beispiel im Datenblatt. Ob man 325V und 100W erreichen kann liegt dann 
eher am verwendeten Übertrager und Mosfet. - Wäre auf jeden Fall schon 
sportlich, so eine Auslegung.

Schönen Sonntag
: Bearbeitet durch User
von Thomas B. (thombde)


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Ich würde etwas mit SG3525/24 aufbauen.
Da gibt’s viel im Netz zu lesen. Und sogar einen Kalkulator.

Trafo musst Du natürlich selber wickeln.
Trafokerne gibt es von Ali bis  Amazon.
Oder irgend etwas ausschlachten.
PC-Netzteil.

https://www.homemade-circuits.com/ic-sg3525-calculator/
von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Rolf schrieb:
> Boost Converter von 12V auf 325V

Nun, das ist nur das etwa 30-fache Spannungsverhältnis, das würde schon 
noch gehen mit teueren Bauteilen und bestenfalls einer supraleitenden 
Spule, die zudem noch kapazitätsarm aufgebaut ist.

Nur um zu beweisen, daß es möglich ist, das aufzubauen, ist die Idee ein 
interessanter Ansatz.

Ich bin gespannt auf den Bericht, in dem man sieht, wie es ausgeführt 
werden kann.


Thomas B. schrieb:
> Ich würde etwas mit SG3525/24 aufbauen.

Oder mit dem allseits beliebten TL494.


mfg
: Bearbeitet durch User
von Thomas B. (thombde)


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Christian S. schrieb:
> Nur um zu beweisen, daß es möglich ist, das aufzubauen, ist die Idee ein
> interessanter Ansatz.
>
> Ich bin gespannt auf den Bericht, in dem man sieht, wie es ausgeführt
> werden kann.

Wäre mal interessant das Gerät als Drosselwandler aufzubauen.
Theoretisch geht das sogar mit Ringkern.
Was benötigt man für einen Ringkern? (Amidon)

https://www.reichelt.de/de/de/shop/produkt/amidon-ringkern-19979
Das wickeln macht aber keinen Spass.
: Bearbeitet durch User
von Thomas B. (thombde)


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Manchmal kann man in alten PC-Netzteilen den Trafo für den 12V-Kreis 
verkehrt herum benutzen.

Das Windungsverhältnis kann man ausmessen.
Geht auch mit 50Hz.
Der TL494 geht natürlich auch.
Wie Christian oben schon schrieb.
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Der LT3757 soll nach dem Datenblatt 3nF in 20ns als Gate treiben können.

Wenn mehr Treiberleistung benötigt würde, wäre eine zusätzliche 
Treiberverstärkung mit diskreten Bauteilen notwendig.

Oder über eine Kaskodenschaltung kann in Reihe ein Mosfet mit hoher 
Spannungsfestigkeit und hoher Gatekapazität in Reihe mit einem Mosfet 
kleiner Spannungsfestigkeit und kleinen Gatekapazitäten.

Arno R. schrieb:
> und das wird über die Rückwirkungskapazität (Crss) auf den internen
> Treiberausgang gegeben.

Die Kaskodenschaltung vermindert auch diese Rückwirkung auf den 
Treiberausgang.
von Günter L. (Firma: Privat) (guenter_l)


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von Rolf schrieb
>Ich möchte einen Boost Converter von 12V auf 325V bauen und frage mich
>ob es dazu wirklich einen Flyback Converter mit Travo braucht oder ob es
>nicht auch eine einfache Boostschaltung tut.

Es ist so wie "von Flip B." schon geschrieben hat,
die Impulse die den Kondensator laden sind dann extrem
kurz. Was ist den so schlimm daran auf der Drossel noch
eine zweite Wicklung aufzubringen, mit einen Verhältnis
von etwa 1:15?

>Ansonsten sollte der LT3757 die 325V ja gar nicht sehen

Ist richtig, der sieht die nicht.
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