Hallo, um es vorweg zu nehmen: Diese ganzen Überlegungen drehen sich um das Netzteil bzw. die Energieübertragung per Luftspulen für eine Propeller-Clock. Bei meiner ersten Version verwende ich einfach zwei Luftspulen, eine komplett freistehend die andere auf einen von seinen Rotorblättern befreiter 80mm Lüfter. Die Spulen sind aus relativ dünnem Draht gewickelt. Dieser "Trafo" wird als Sperrwandler betrieben und der Kurzschlussstrom auf Sekundärseite ist gerade mal 70mA. Die erste Version hat nur 8 LEDs die bei geringem Strom betrieben werden, daher reicht die Leistung aus. Das Problem bei diesem Aufbau ist, dass durch die schlechte magnetische Kopplung ein nicht unerhebliches Streufeld entsteht, welches bei ca 50kHz schön durch die Gegend strahlt. Mittel und langwellenempfang ist im Umkreis von 5 metern garnicht möglich. Nicht, dass mich das stören würde aber diese Lösung sagt mir dann doch nicht so ganz zu. Meine 2. Version der Propclock soll mit 16 RGB-LEDs ausgestattet sein. Da jede LED bis zu 20mA ziehen kann (geschaltet mit konstantstromquelle) und jede LED an sein können soll, muss die Stromversorgung knapp 1A liefern können (48 LEDs a 20mA = 960mA). Über die Konstantstromquelle und eine LED fallen ca 7V ab. So benötige ich eine Spannungsquelle die ca 7W liefern kann. Natürlich ist die mittlere Stromaufnahme geringer, da wohl nie oder sehr selten alle LEDs zum gleichen Zeitpunkt über mehrere Umdrehungen lang eingeschaltet sein werden. Aber ich möchte auf Nummer sicher gehen und das Netzteil nicht zu klein dimensionieren. Ich habe mir zwei neue Spulen aus 0,5mm Kupferdraht gewickelt, die Primärspule mit einer Mittelanzapfung (an VCC) und die beiden anderen Enden über je einen N-Kanal Fet an GND. Die Sekundärspule ist eine ganz gewöhnliche Spule mit nachgeschaltetem Brückengleichrichter. So bin ich auf ca 15W gekommen. Das reicht von der Leistung her aus, erzeugt aber wie vermutet auch eine Menge Störungen. Jetzt hab ich in einem der Propclock-Threads etwas von einem Resonanzwandler gelesen (Axel Rühl hat den kurz erwähnt, hab ihn schon angeschrieben aber er antwortet leider nicht.) Im Internet habe ich folgende Dokumente/Seiten gefunden, die ich informativ finde gefunden: http://www.trifolium.de/netzteil/kap10.html http://schmidt-walter.fbe.fh-darmstadt.de/snt/snt_deu/sntdeu4b.pdf Alle meine Gedanken beziehe ich jetzt mal auf diese beiden Dokumente. Mein Problem mit dem Resonanzwandler ist jetzt Folgendes: Die Induktivität des Trafos ändert sich mit der Last. Wenn man den Serienschwingkreis mit konstanter Frequenz (bzw. Pulsbreite) ansteuert, schaltet man nur bei einer gewissen Last auch wirklich im Stromnulldurchgang. Oder man müsste die Drosselspule im verhältnis zur mittleren Trafoinduktivität so groß machen, dass sich änderungen der Trafoinduktivität nicht wesentlich auf die Resonanzfrequenz des Schwingkreises auswirken, sodass man die Verschiebung des Nulldurchgangs vernachlässigen kann. Meine Idee war jetzt, zu messen wann die Spannung am Kondensator ihr Maximum erreicht. Im pdf von Schmidt-Walter steht, dass der Kondensator sich auf die Eingangsspannung aufläd. Aber das ganze ist doch eben ein Schwingkreis, und die Spannung am Kondensator müsste doch überhöht sein. Deswegen fällt meiner Meinung nach die Methode die Mosfets über einen Komperator und oder Flipflop (um die Zeit zwischen den Pulsen einstellen zu können siehe Schmidt-Walter) zu steuern flach, da die Spannung von verschiedenen Faktoren abhängig ist. Die nächste Möglichkeit wäre, über einen Shunt den Strom zu messen, der in oder aus dem Kondensator fliest. Dann diese Spannung gleichrichten und per Komperator die Nulldurchgänge herausfinden, um dann die MosFets wieder abschalten zu können. Aber überall wird von konstanter Pulslänge geschrieben, und die scheinen alle ohne solche komplizierten Spielereinen auszukommen. Denke ich einfach zu Kompliziert oder woran liegts? Könnte mal bitte jemand den großen Knoten in meinem Kopf auflösen? ;) Vielen Dank, Hauke Radtki
Immer, wenn man keine Antwort weiss, aber unbedingt was sagen möchte, macht man einen Gegenvorschlag :-) Kannst Du das magnetische Feld, das ja momentan quasi kugelförmig in den Raum abgestrahl wird, nicht "einsperren"? Ich denke da konkret an zwei Ferrithalbschalen. Die eine rotiert, die andere steht fest. Obwohl: Wenn Du Probleme mit der Regelung einer veränderlichen Last hast, dann halte die Last konstant und las' die Regelung weg.
Eigentlich reicht ein feststehender Permanentmagnet, und eine Spule auf dem rotierenden Teil... Prinzip Generator, garantiert EMV-frei... ;)))
> Mein Problem mit dem Resonanzwandler ist jetzt Folgendes: > Die Induktivität des Trafos ändert sich mit der Last. Wenn man den > Serienschwingkreis mit konstanter Frequenz (bzw. Pulsbreite) ansteuert, > schaltet man nur bei einer gewissen Last auch wirklich im > Stromnulldurchgang. Oder man müsste die Drosselspule im verhältnis zur > mittleren Trafoinduktivität so groß machen, dass sich änderungen der > Trafoinduktivität nicht wesentlich auf die Resonanzfrequenz des > Schwingkreises auswirken, sodass man die Verschiebung des Nulldurchgangs > vernachlässigen kann. Beim normalen Resonanzwandler hast Du eine Resonanzspule und einen Trafo ohne Luftspalt. Die Hauptinduktivität des Trafos ist recht groß gegenüber der Resonatorspule und deshalb hat die Belastung prinzipiell keinen Einfluss auf die Resonanzfrequenz (nur solange die Dioden im Primärkreis noch nicht leiten). Bei Trafos mit Luftspulen funktioniert das natürlich nicht, weil da Haupt- und Steuinduktivität immer in ähnlichen Größenordnungen liegen. Das ist aber egal, weil das nur bei großen Leistungen eine Rolle spielt. > Meine Idee war jetzt, zu messen wann die Spannung am Kondensator ihr > Maximum erreicht. Im pdf von Schmidt-Walter steht, dass der Kondensator > sich auf die Eingangsspannung aufläd. Aber das ganze ist doch eben ein > Schwingkreis, und die Spannung am Kondensator müsste doch überhöht sein. > Deswegen fällt meiner Meinung nach die Methode die Mosfets über einen > Komperator und oder Flipflop (um die Zeit zwischen den Pulsen einstellen > zu können siehe Schmidt-Walter) zu steuern flach, da die Spannung von > verschiedenen Faktoren abhängig ist. > Die nächste Möglichkeit wäre, über einen Shunt den Strom zu messen, der > in oder aus dem Kondensator fliest. Dann diese Spannung gleichrichten > und per Komperator die Nulldurchgänge herausfinden, um dann die MosFets > wieder abschalten zu können. Darüber würde ich mir keine Gedanken machen. Kleine MOSFETs schalten auch problemlos im Strommaximum. > Aber überall wird von konstanter Pulslänge geschrieben, und die scheinen > alle ohne solche komplizierten Spielereinen auszukommen. Das funktioniert eben nur in einem bestimmten Lastbereich, solange die Dioden im Primärkreis noch nicht leiten und wenn man einen Trafo ohne Luftspalt hat. Auch solche Wandler können den ZCS-Bereich verlassen (z.B. bei Kurzschluß) und haben dann halt entsprechend hohe Schaltverluste. > Denke ich einfach zu Kompliziert oder woran liegts? > Könnte mal bitte jemand den großen Knoten in meinem Kopf auflösen? ;) Ich würde sagen, dass der ZCS-Resonanzwandler für Deine Anwendung ungeeignet ist. Wegen der großen Streuung würde ich hier eher das Prinzip der gekoppelten Schwingkreise anwenden, wobei man die Sendespule z.B. direkt in einen Royer-Oszillator einbauen könnte. Jörg
Hm, er will aber hohe Frequenzen haben was auch logisch ist. Ich würde per H-Brücke mit hohem Takt und entsprechenden Ferromagnetischen Halbschalen arbeiten die für solche Frequenzen ausgelegt sind. Ich denke er will dann im nächsten Schritt auch eine Datenübertragung da einbauen, so wie bei den meisten Propeller-Clock-Projekten. Die Primärspule würde dann hohe Ströme benötigen und die Sekundärseite transformiert das auf eine höhere Spannung. Statt normaler Gleichrichtung würde an der Senkundärseite ein Abwärtswandler per Induktiviät, Shottky, Low-ESR-Kondensator sitzen um aus der hohen Spannung einen hohen Strom ziehen zu können. Der Takt dieses Abwärtswandlers kommt vom Takt der Primärspule. Gruß hagen
Hallo "Leidesgenossen" ;-)) >und entsprechenden Ferromagnetischen Halbschalen arbeiten Ich habe mir ebenfalls hinreichend Gedanken gemacht. In anderen Threads zu diesem Thema hier im Forum konnte man bereits viele, hilfreiche Informationen gewinnen. Besonders hilfreich fand ich die klaren Aussgaen zum Thema Streuinduktivität. Beitrag "Re: Induktive Leistungsübertragung" Sodenn habe ich mir folgende Schaltung überlegt, allerdings bisher nu r das Leistungsteil (mit Erfolg) aufgebaut. Es handelt sich um eine Halbbrücke mit einem IR2184 und zufällig vorhandenen IRF640. Der Trafo bestand anfangs aus zwei Schalenkernhälften. Leider war der Kernwerkstoff nicht für die Leistungsübertragung geeignet, sondern eher für Sensoranwendungen (Näherungsschalter). Es handelte sich um Schalenkernhälften Mf183. Diesen Aufbau habe ich daher nicht weiter verfolgt, sondern stattdessen mit RM6 Halbkernprofilen herumprobiert. Das Material besteht aus Mf195, was dem internationalen Typ N27 entsprechen dürfte. Der mitgelieferte Spulenkörper dient als Aufnahme der Primärspule und die sekundärspule tauch auf einem selbstgewickelten Körper oberhalb in diese ein. Die obere Kernhälfte und die Sekundärspule dreht sich und die Primärspule steht "unten". Ich habe ein paar Bilder mit Hilfe des "Freenet-Baukasten" online gestellt. (War 'ne ganz schöne Fummelei - bin eben kein HTML-Gottt) ;-)) http://www.axelr.de.vu Normalerweise sollte so ein Trafo ja eigentlich gar keine Induktivität aufweisen, da diese ja von der Last "wegtransformiert" wird. Gerade bei den losen Kopplungen ist diese natürlich vorhanden. Ich habe nun auch, angeregt durch 'ne PM von Hauke, überlegt, die Ausgangsspannung zu stabilisieren. Eine dritte Wicklung hatte ich anfangs als Favoriten, später jedoch als unpraktikabel abgetan. Mein Resonanzkreis besteht nun aus der Halbbrücke, einem Reihenschwingkreis (330nF MKT große Bauform) und dem Trafo. Eine Induktivität erübrigt sich eben wegen der "eigebauten" Streuinduktivität aufgrund der losen Kopplung. Zufällig habe ich einen kleinen Ringkern in meiner Bastelkiste gefunden. Hier habe ich einen Draht durchgesteckt und einen Stromwandler gebaut. An die vorhandenen 50Windungen habe ich einen kleinen Widerstand gelötet um die entstehende Spannung messen zu können. Den Funktionsgenerator durchgekurbelt und es gab einen komischen Knall. Der Messwiderstand... ;-( Bei Resonanz fliesst locker ein HF-Strom von 5Ampere. Dafür ist der verwendete Draht natürlich viel zu dünn, klar. Geht man mit der Frequenz etwas oberhalb der Resonanz sinkt der Strom gleich rapide und die ebenso die übertragene Leistung. 20-25 Watt sind, bei etwas dickeren Draht versteht sich, durchaus drinn. Das Windungsverhältnis ist ca 1 zu 1. Beachtenswert ist die enorme Spannung über der Primärspule. Die Freilaufdioden hatte ich weggelassen, die IRF640 konnten das wohl ab. Als nächstes mach' ich die Steuerung fertig. Einen VCO (gesteuert vom Stromwandler)dachte ich, dahinter einen FlipFlop für die 50%/50% und einen zweiten parallel dazu, um die UART-Daten Phasensynchron aufzumodulieren. Na mal sehen... Viele Grüße AxelR Edit die andere Seite der Spule hängt via 2x470uF/40V an VCC/2
Jetzt wollte ich mit 'ner neuen Eagle Installation die Schaltung malen und bin bei der Suche nach einem IR2184 in den Bibliotheken auf den IR2520 gestoßen. http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/ir2520d.pdf Könnte schon fast alles drinn sein, was man so braucht. Nur die Betriebsspannug müsste man umstricken (VCC). Mal sehn, wo man den her bekommt. Unabhängig davon werde ich aber die diekrete Variante online stellen Gruß Axelr.
Deine Page ist leider nicht zu erreichen. Ich hatte zwar noch keine Zeit mir weitere Gedanken zu machen, aber die kommt auch bald die Zeit ;) Ich bin auf jeden fall an weitergehenden Informationen interessiert.
Hauke Radtki wrote: > Deine Page ist leider nicht zu erreichen. Ich hatte zwar noch keine Zeit > mir weitere Gedanken zu machen, aber die kommt auch bald die Zeit ;) > > Ich bin auf jeden fall an weitergehenden Informationen interessiert. komisch, ich habs eben nochmal probiert - geht problemlos. ist auch nur eine weiterleitung nach http://people.freenet.de/Yetirobot/index.html Yetirobot ist aber unpaasend und umbenennen geht bei freenet nicht... daher die umleitung über die http://www.axelr.de.vu die infos da drauf sind eh noch nicht komplett und die updaterei ist bei freenet echt langsam und umständlich. werd mir mal den ftp zugang zu freenet zurecht machen. AxelR.
Hmm jetzt gehen beide Links sowohl die Weiterleitung als auch der direktlink (folgt ja daraus ;) ) Deine Spulen sind ja im gegensatz zu meinen winzig ;)
Ich hatte auch keine Probleme, die Seite zu erreichen. Sieht schick aus, aber das mit den Scrollbalken find ich nicht gut. Mein Tipp: Laß die Finger von diesen Baukästen. Nimm lieber einen hundsnormalen HTML-Editor - z.B. den von der Mozilla-Suite - und bastel damit deine Seiten zusammen. Die sehen dann zwar nicht so stromlinienförmig aus, dafür sind sie aber auch nicht so nervig, wie dieses Baukastenzeugs. Wie man eine Homepage organisiert bekommst du ganz einfach raus: Such dir irgendwo eine kleine mit ein paar Unterseten, lade sie per wget herunter und sieh dir die Dateien mit einem gewöhnlichen Editor an. Das ist wirklich kein Hexenwerk. Gute Tipps findest du bei selfhtml.
<OT> HTML Editor: Seite http://www.nvu-composer.de/ Download(WINDOWS) http://downloads.mozdev.org/nvude/1.0/win32/nvu-1.0-win32-installer-de-DE.exe Forum (erste Schritte) http://www.nvu-composer.de/forum/viewtopic.php?t=1151 geht prima, Danke für den Tip :-)) Axelr. </OT>
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