Und noch eine Frage hinterher, vielleicht kann jemand mit seiner Erfahrung glänzen: Ist es machbar, Speicherspulen bei StepDown-Wandlern parallel zu schalten oder führt das zu ungleichmäßiger Aufteilung des Stromes und damit evtl. zu Sättigungseffekten einer Spule, während die andere gar keinen Strom mehr nimmt? Hat das mal jemand ausprobiert?
Hintergrund: Ich möchte gerne einen StepDown-Wandler für 36A/30A bauen, zwei Speicherspulen für 15A lassen sich evtl. einfacher realisieren als eine für 30A.
Ist es machbar, Speicherspulen bei StepDown-Wandlern
parallel zu schalten
Zwei gleiche Spulen im lückenden Wandlerbetrieb wäre machbar. Allerdings haben dabei auch die Transienten höhere Amplituden.
oder führt das zu ungleichmäßiger Aufteilung des Stromes
Im nichtlückenden Betrieb wird die ungleichmäßige Aufteilung groß. Du kannst das auch im Simulator nachbilden, wenn Du leicht unterschiedliche Induktivitätswerte nimmst. Also eine mit 100µH und die andere mit 95µH.
Wenn Du allerdings Induktivitäten mit jeweils zwei getrennten Wicklungen haben solltest, zum Beispiel N1:90 Wicklungen und N2:10 Wicklungen (also 10%) dann kannst Du diese beiden Induktivitäten über Kreuz mit N2 koppeln, wenn die Abweichungen der beiden Induktivitäten in allen Werten unter 2,5% liegen und Du Dich mit dem 1,7fachen des Stromes zu frieden geben kannst.
Vielleicht nicht "parallel", sondern "abwechselnd"? Wird oft bei den Mainbaoards so gemacht. Vielleicht findet sich ja auch ne Applikationsschrift für höhere Spannungen. Hab jetzt nicht weiter im Detail gesucht.
Google --> "Interleaved Buck"
Im Beispiel den LM5148 betreiben die hier zweiphasig (weiter unten im Datenblatt). Gibts bestimmt auch mit 4 Phasen. Vorteil sei wohl generell der geringere Rippelstrom am Eingang bei günstiger Lastauslegung.
Parallelschalten würde ich da nix. Nicht, bei den Strömen.
Du könntest auch mehrere DCDC-Wandler parallel schalten, die Du je nach Bedarf zuschaltest. Diese haben alle "kleinere" Spulen und Ausfallredundanz erreichst Du damit sogar auch.
Du könntest auch mehrere DCDC-Wandler parallel schalten, die Du je nach
Bedarf zuschaltest.
Wenn man das richtig macht, dann nimmt man mehrere Wandler und synchronisiert die miteinander. Das nennt sich dann Multi-Phase-Stepdown. Man erkauft sich die "kleinen Spulen" dann aber mit einem Mehraufwand an Schaltungstechnik.
Toleranzen gibt es leider immer. Problematisch ist der Übergangsbereich von lückend in den nichtlückenden Betrieb. Wobei hier die Sättigung und ohmsche Verluste (steigen quadratisch mit dem Strom) bei realen Bauteilen helfen, dass das nicht so stark auseinander läuft.
Wobei ich denke, dass Ben sich nicht an solche Spezialbauteile binden möchte, weil der WR irgendwann auch mal ohne in Obsolenzfallen zu laufen, repariert werden müßte.
Wobei das mit einem nicht galvanisch getrennten Stepdown eine kritische Sache ist, wenn mal ein Leistungsmosfet durchlegiert. Ein Taktverhältnis von rund 15% ist auch nicht geradezu ideal.
Ja, aber die Streuinduktivität steigt dadurch, die Verluste sind höher,
auch wird das Bauvolumen grösser.
Verstehe ich nicht. Was ist die Streuinduktivität einer Drossel? Die Induktivität verteilt sich wie bei Widerständen in Parallelschaltung, die Spannung an allen ist gleich und jeder einzelne Strangstrom verhält sich nach dI=t*U/L. Natürlich kann man da auch 10uH und 50uH parallel schalten, solange keine sättigt, ist das völlig egal. Und es geht auch nicht eine alleine in den lückenden Betrieb, weil gleiches Spannungs-Zeitintegral.
Warum sollen davon die Verluste steigen? Okay, das mit dem Bauvolumen verstehe ich wieder....
Und noch eine Frage hinterher, vielleicht kann jemand mit seiner
Erfahrung glänzen: Ist es machbar, Speicherspulen bei StepDown-Wandlern
parallel zu schalten
P.S.
Ben, Erfahrung habe ich nur mit Drosseln in Reihe. Habe viele 50uH/7A und wenn ich halt mehr brauchte, habe ich bis zu vier in Reihe geschaltet, absolut ohne Probleme. Ausser der reziproken Zusammenhänge ist das genau dasselbe. Also meine Meinung: Klares Ja!
Man kann natürlich 2 Drosselwandler parallel schalten.
Einer Master, einer Slave.
Slave über niederohmigen Widerstand gekoppelt.
Aber der Schaltungsaufwand wäre mir auch zu hoch.
Dann lieber etwas mehr Verluste und 2 Spulen parallel.
In Reihe schalten ist kein Problem, weil der Strom nirgendwo anders hin kann, er muss zwangsweise durch alle Spulen hindurch und dadurch fließt in allen Drosseln der gleiche Strom. Das habe ich auch schon in kommerziellen Aufbauten gesehen. Bei der Parallelschaltung ist das aber leider anders, da kann eine Drossel mehr Strom abbekommen als eine zweite parallel geschaltete.
Bei der Parallelschaltung ist das aber leider anders, da kann eine
Drossel mehr Strom abbekommen als eine zweite parallel geschaltete.
Natürlich tun sie das, weil L die Impedanz bildet. 1R und 1Meg teilen sich den Strom auch nicht gleich auf, trotzdem schaltet man Widerstände parallel. Was stört es, wenn die Ströme nicht gleich sind? Natürlich wird man am naheliegendsten gleiche Drosseln parallel schalten. Aber: Es ist kein Problem!
Um welche Schaltfrequenz geht es eigentlich?
Und wie viel µH dürfen (müssen) es denn sein?
Spielt ja auch eine erhebliche Rolle bei der Beschaffbarkeit der Spule.
Für 10kHz läge die Spule im Bereich von 100µH für die Induktivität.
Das wäre hier Perlen vor die Säue geworfen. 10kHz sind die falsche Schaltfrequenz für diese Spule. Die kann seutlich mehr, denn die Induktivität ist hier bei 100kHz spezifiziert, die Resonanzfrequenzen liegen im 10MHz Bereich.
