Hallo, Ich habe mehrere Probleme, bei denen ich Hilfe benötige. Ich möchte aus zwei Eingangsspannungen vier Ausgangsspannungen erzeugen. Hier die Werte: Eingangsspannung 1: 30-42V Eingangsspannung 2: 60-84V Ausgangsspannung 1: 5V @ 0,1-1,0A (Digitalelektronik) Ausgangsspannung 2: 5V @ 0,5-5,0A (Servos, Beleuchtung etc.) Ausgangsspannung 3: 12V @ 2,0-8,0A (Scheinwerfer aus LEDs, Kompressor u.Ä.) Ausgangsspannung 4: 24V @ 0,0-3,0A (Luftbefeuchter) Nun ist die Frage, ob man besser mehrere Step-Down-Converter verwendet (wobei ich keine ICs finde für solch hohe Spannungen und desshalb aufwändig eine Treberstufe gebastelt werden müsste) oder einen Flyback-Converter. Ich selber tendiere mehr Richtung Flyback-Converter. Allerdings gibt es hier das Problem der notwendigen Nachregelung mehrerer Kanäle, da Last- und Leerlaufspannungen voneinander abweichen können (nur am geregeltem Ausgagn nicht). Kann man es sich hier einfach machen und die Sekundärwicklungen mit einem MOSFET ein- und ausschalten? (sodass Überspannungen am Ausgang vermieden werden) Was muss ich noch beachten? M.f.G. Mats Marcus
Ich werfe mal einen Schaltplan ein, wie ich mir das vorgestellt habe
Mal abgesehen davon, daß das wieder eine Zuchtanstalt für Pflanzen werden soll, ist das Schaltungskonzept etwas daneben. Auch der Schaltplan sagt nichts aus. Die hohe Versorgungsspannungs macht auch nicht unbedingt Sinn, wenn die maximale Nutzspannung bei 24 V liegt.
Die Versorgungsspannung kommt von Akkus und die Peripherie möchte gerne bedient werden. Allerdings funktionieren keine normalen Step-Down-Regler, da die Akkuspannung zu hoch ist.
Also den Schaltplan verstehe ich nicht so wirklich, wenn ich es richtig deute soll das eine Art mehrfach-Abwärtswandler sein. Aber so wie du es beschrieben hast, wäre hier ein Sperrwandler die richtige(elegante) Lösung, sowohl wegen der sich stark ändernden Eingangsspannung als auch wegen den vielen Ausgangsspannungen, von den aber nur eine gut stabilisiert sein muss. Ich denke Servos, Beleuchtung, Kompressor usw. brauchen nicht unbedingt auf ein Volt genau die genannte Spannung. Und das ist eben der Vorteil eines Sperrwandlers, dass durch Reglung einer Ausgangsspannung werden die Andren mitgeregelt auch wenn nicht besonders genau. Man muss schon mit 20% Spannungseinbruch rechnen. Es kommt halt darauf an, wie gut die Sekundärwicklung mir der Primärwicklung magnetisch gekoppelt sind. In einem geregeltem Sperrwandler den Überspannungsschutz garantiert eben die Reglung die bei niedriger Belastung das Tastverhältnis verringert. Darüber hinaus gibt es bei diesem Wandlertyp Forderung nach einer minimalen Ausgangsbelastung damit der Reglung funktioniert. Dafür verbaut man einfach entsprechende Widerstände an den Ausgängen. So wie ich es verstehe ändert sich die Eingangsspannung von 30V bis 84V.Man könnte den Wandler so auslegen dass das Tastverhältnis zwischen 50%(bie 30V Eingangsspannung) und 26%(bei 84V) liegen würde. So braucht man nichts umzuschalten wenn sich die Eingangsspanung ändert.
Würde erstmal klein anfangen und einen Step-Down-Regler für die 5 Volt entwickeln. Eingangsspannung bei 12 bis 24 Volt. Da ist der Lerneffekt groß genug.
Ein Sperrwandler wäre super. Ich berechne gerade Einen, allerdings mit anderen Eingangsspannungen. Formeln dazu gibt es reichlich (habe das Buch: "Schaltnetzteile und ihre Peripherie"), und als PWM-IC nehme ich einen 3842 mit nem Tastverhältnis von 0%-100% (theoretisch). Wenn man das erst mal begriffen hat (Magnetismus und Regelungstechnik...1. Semester...lange her), dann ist das gar keine hexerei mehr. Das mit der magnetischen Kopplung in Verbindung mit der Spannungsstabilität ist richtig. Und ruhig einen größeren Kern wählen und die Induktivität recht groß machen. LG Michael
@Michael Würde mir auch mal den 3845 anschauen. 50 % Tastverhältnis hat den Vorteil, daß die Spule nicht kurzgeschlossen wird (95 % ton), wenn man sich verrechnet hat. :-) Das Windungsverhältnis muß halt entsprechend angepaßt werden.
Das größte Problem sehe ich momentan noch in der Wicklung der Spule (das Praktische, nicht das theoretische) weil ich das noch nie gemacht habe. Gibt es da Tutorials oder so?
Ich misbrauche den Thread einfach nochmal, da ich bei dem Thema nochmal stecken geblieben bin und nicht ganz sicher bin... Ich habe z.Z. folgende Daten: Vin: 325V Vout: 82V Iout: 12A f: 200kHz (ggf. auch weniger) berechneter optimaler Kern von der Seite des Schmidt-Walter (Flyback): Kern: RM14 Ident: 1,0 (was auch immer das bedeutet) Al: 250nH Bmax: 293mT N1: 17 N2: 6 Drahtdaten: d1: 1,14mm d2: 2,76mm Nun habe ich die Seite Spulen punkt com gefunden, bei denen es den - Spulenkörper (RM14/012/9) - Kern (RM14/010/9) - Rundspulenkörper (SC25x20/010/) - Kupferlackdraht 1,4mm (Cul-1,4V155) gibt. Wie sieht das allerdings mit der Isolierung aus? Gibt es noch etwas, was ich brauche? Muss ich noch etwas beachten? (Außer der Vorsichtsmaßnahmen bei den Spannungen extern) Vielen herzlichen Dank. Mats Marcus
@Mats Marcus 82V*12A ~1kW! Wenn ich deine Fragen in dem Thread so lese... Gibt das sicher viel Rauch! Befass dich zuerst mit den Grundlagen der Elektrotechnik/Elektronik bevor du dich mit solchen Leistungen beschäftigst. Cheers, Ritchie
Ich weiß schon, dass bei 90% Wirkungsgrad 110 Watt in Wärme umgewandelt werden und die entsprechenden Bauelemente gekühlt werden müssen. Die MOSFETs und Dioden sind recht einfach kühlbar, nur bei der Spule weiß ich nicht, wie viel Watt an dieser an Verlustleistung anfallen.
Bei diesen Leistungen ist Flyback eher 3. Wahl. Ausserdem würde ich bei Netzbetrieb auf jeden Fall was isolierendes nehmen. Deine Zwischenkreisspannung erscheint mir recht niedrig, PFC vergessen? Arno
mein Teil hat gar kein PFC (obwohl es bei solchen Leistungen nötig wäre). Ich tendiere momentan zu einer anderen Lösung, und zwar zu Schaltnetzteilen von Meanwell und dahinter einen Step-Down-Schaltregler (ggf. auch eine Feedback-Manipulation). Da habe ich die gesamten primären Probleme nicht und einen hohen Wirkungsgrad (87% bei 230V => 96V). Half-Bridge oder Fullbridge sind schwerer und benötigen ggf. noch eine weitere Spule zum ansteuern der MOSFETs. Edit: Flyback ist doch isolierend :-?
Im ersten Satz schrieb ich, dass Flyback für solche Leistungen am Rande seiner Möglichkeiten arbeitet und deshalb andere Lösungen bevorzugt werden sollten. Darauf bezog sich dann auch die Isolierung. Zum Themea zurück: Zu irgendeinem Zeitpunkt musst du einen Schnitt machen und die gewählte Technik und deren Stand festlegen. Dann kannst du einen praktischeren Weg verfolgen, anstatt hypothetische Lösungsmöglichkeiten durchzuspielen. Arno
Ich bin mir nicht Sicher, ob ich einen Schaltregler dieser Ausmaße (nach einigen Step-Down-Reglern) auf Anhieb hinbekommen werde. Weiterhin habe ich noch keine mehrlagigen Spulen gewickelt. Zur theorie der Berechnung habe ich auch schon viel gefunden, allerdings zur Praxis, d.h. Aufbau, Platinenlayout, bevorzugte MOSFETs oder Dioden habe ich nur sehr wenig gefunden. Auch das Arbeiten direkt an 230V finde ich nicht unriskant. Schaltpläne zu Hochleistungsschaltnetzteilen im Bereich über 200 Watt sind mir auch noch nicht unter die Fingernägel gekommen, dementsprechend gehe ich bei meiner Planung größtenteils von größeren Dimensionierungen aus, jedoch denke ich nicht (z.B.) an PFC. Hieraus folgt auch meine Unentschlossenheit :-/ Wenn du oder jemand vielleicht noch interessante Projekte dieser Größenortnung kennt, würde ich mich über einen Link sehr freuen. M.f.G. Mats Marcus
Noch eine Sache zum Flyback-Converter: Meiner meinung nach komme ich mit dem Schaltregler recht gut zurecht, da: - Doppelte größe der Spule ist verkraftbar - Nur ein Treibermosfet (oder mehrere bei mehreren Primärwicklungen) - einfache Steuerelektronik, da leicht abgewandelt ein Step-Up-Converter verbaut werden kann - keine Probleme aufgrund mehrerer MOSFET-Niveaus (Treiber) - Nur eine einfache Primärwicklung (bzw. mehrere Parallel) Oder gibts schon gute Lösungen für die Probleme?
Blöd, dass man die Edit-Funktion immer nur wenige Minuten nutzen kann -.- Ich werde nun versuchen, mich mit diesem IC vertraut zu machen: http://www.linear.com/pc/productDetail.jsp?navId=H0,C1,C1003,C1142,C1138,P1516 das ist der LT1509 von Linear Technology. Der hat PFC integriert genauso wie Treiber etc. Die Topologie lässt sich in Grenzen noch anpassen. Einige Spulen müssen handgewickelt werden, das sollte aber das kleinere Übel sein :D Ansonsten bin ich weiterhin für weitere Ideen offen :D M.f.G. Mats Marcus
Hier ist eine Beschreibung eines NT dieser Leistungsklasse: http://www.gb97816.homepage.t-online.de/ Arno
Ich habe nun einen Halbbrücken-Durchflusswandler mit PFC aufgebaut. Er bietet viele Vorteile gegenüber dem Sperrwandler, hat aber auch viel mehr Bauteile. Die Schaltung wurde zum Teil von dem Datenblatt des PWM- und PFC-Controllers übernommen und um leistungsstärkere Treiber erweitert, um mehr Leistung zu bekommen und mehr Reserven hinsichtlich weiterer MOSFETs zu haben. Bauelemente sind noch nicht festgelegt, es geht erst mal nur um die Technik hinter dem Regler. Das IC ist der LT1509 von Linear. Den Schaltplan habe ich hinzugefügt.
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