Ich habe vor mir einen StepUP-Wandler zu bauen der so an die 300-400VA leisten soll. Mein Wandler besteht aus einem 4047er mit div.Beschaltung und ist abstimmbar von 8-68khz. Nun habe ich bisher verschiedenste(leider ohne Bezeichnung!!)Ferritringe probiert.Unter dem Motto:""Ein Schuß in´s blaue"" habe ich als Test 10 Eingangswindungen und 10 Ausgangswindungen gemacht und belaste die Ausgangswindungen mit mehreren 50W Halogenlampen. Durch Strom/Spannungsmessungen(Ein/Ausgang)stimme ich mir die Frequenz so ab das ich die geringsten Verluste erreiche. Das ist sicher nicht die professionellste Art aber der Erfolg heiligt die Mittel... Nun ist mir aber folgendes aufgefallen und dabei brauche ich Rat von Spezialisten: Die Eingangswicklung sowie der Ringkern selbst wird schon ohne Last extrem warm(bei 12V Versorgung und 300mA wird es so an die 40-45°C im leerlauf). Die Wicklungen sind allerdings nicht auf den ganzen Kern verteilt(kann das der Grund sein??) Dieser Kern verträgt aber 150W ohne merklichen Spannungseinbruch auf der sec.Seite,diese allerdings am effizientesten bei 10,1khz... Ich möchte mich jedoch nicht auf diesen Kern/Übertrager festlegen,ich habe einfach ein wenig experimentiert. Nun brauchte ich einen Tip von euch WELCHER KERN(Übertrager) bei welcher Frequenz und bei welchen Windungszahlen am effizientesten arbeitet um aus 12V(10-13,8)>>>36V(+1V/-0V)ca 7,5-10A)herauszuholen. Sprich ich brauche nicht das übersetzungsverhältniss sondern wieviele Eingangswindungen machen Sinn um die Effizienz so hoch wie möglich zu halten?? Ich habe schon einige Drosselanbieter durch,jedoch entzieht es sich meiner Kenntniss wieviel übertragbare Leistung ich diesem oder jenen Kern abverlangen kann.(wie kann ich mir das errechnen?? Beispiel??) Vorab herzlichen Dank für jede Hilfe die ich von euch erhalten kann um besser zu verstehen... Gruß Peter
diese Seite kennst du? http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/smps.html Da kannst du deinen Regler berechnen lassen, und dir dann mehrere Kern- und Wickelvorschläge anzeigen lassen.
Nein kannte ich nicht(sind soeben in den Favoriten gelandet DANKE dafür!!) Jedoch ist diese zu meiner Wandlerschaltung nicht kompatibel UND (das ist ein weiterer Punkt)Kann ich mir nicht so recht vorstellen eine Speicherspule für so hohe Leistungen überhaupt auftreiben zu können(vor allem um einen halbwegs vernünftigen Preis)aber ich lasse mich gerne eines besseren belehren... Ich werde das Programm am Nachmittag mal testen,eventuell erliege ich ja einem Irrtum.Wenn ich so sehe welche verschiedenen Möglichkeiten es gibt...wird vielleicht was für mich dabei sein. Danke für den Hinweis Gruß Peter
Hallo Ernst! Ich habe heute bei meiner Recherche noch eine sehr interesannte Seite gefunden;mein Problem war das ich nirgens eine Spezifikation diverser Übertrager/Kerne finden konnte die Aussage über die Übertragbare Leistung bietet.Doch ich wurde fündig. Hier mal vorab der Link: http://www.tauscher-transformatoren.de/html/hf.htm Dort findet man die verschiedensten Typen und bei anklicken die verschiedensten Größen und deren Leistung bei diversen Frequenzen sowie den Wandlertyp speziell im direkten Vergleich. Aufgefallen ist mir hier das der Gegentaktwandler die höchsten Leistungsübertragungen erzielen kann. Einzig mir noch fehlend die Dimensionierungen der Dioden sowie der Mosfet´s(also nicht strommäßig,das kann ich aus den errechneten Werten holen),sondern die spezifischen Beschaffenheiten der beiden.(RdsON oder Gatekapazitäten,...??) Gibt es da noch Hilfestellung oder soll ich einfach einen Typen wählen?? Gruß Peter
Hallo Peter, ich verstehe deinen Aufbau nicht ganz. Du schreibst StepUp Converter,sprichst aber von einem Trafo und nicht einer Spule. Meinst du etwa einen Sperrwandler oder Durchflusswandler?
Wie sieht denn bisher Deine Schaltung aus? 400W bei 10Volt, das sind mehr als 40Ampere, welche Du möglichst verlustarm schalten musst. Brauchst Du eine galvanische Trennung? > Die Eingangswicklung sowie der Ringkern selbst > wird schon ohne Last extrem warm(bei 12V Versorgung > und 300mA wird es so an die 40-45°C im leerlauf). Dein Ringkern kommt schon im Leerlauf in die Sättigung! Ein Step-Upwandler ist ungefähr vergleichbar mit einem Sperrwandler, jedoch hat letzterer einen eingebauten Transformator. Wenn Du einfach nur eine höhere Spannung benötigst, geht das mit einem Sperrwandler und mit einem Durchflusswandler zu machen. Der grundsätzliche Unterschied zwischen Durchfluss- und Sperrwandler besteht in der Polung der Sekundärwicklung und Gleichrichterdiode. Ich würde mit der maximal möglichen Frequenz von 68kHz arbeiten und dann alles Andere darauf auslegen. Bei einer Frequenz unter 100 kHz ist man in der Regel mit einem Eisenpulverkern besser dran. Der kommt später in die Sättigung. Bei 400VA Leistung und 68kHz mit einem Sperrwandler brauchst Du schon einen ordentlichen Brummer als Übertrager und ein Ringkern ist eigenlich nicht mehr sinnvoll. Um nicht in die Sättigung zu kommen, benötigt der Übertrager eines Sperrwandlers einen Luftspalt von ~0,25-1 mm. Während durch die Primärwicklung Strom fließt, wird die Energie hauptsächlich im Luftspalt gespeichert. Sofort nach dem Abschalten des Primärstromes wird die Energie an die Sekundärwicklung angegeben. Das sind ungefähr 6mJ und das dann 68000 mal pro Sekunde. Jetzt kann man sich überlegen, bei welcher Induktivität man diese 6mJ innerhalb von 7-8µs bei 10V in die Primärwicklung bekommt. Mfg.
Hier ist ein Projekt mit Rechnung eines Gegentakt-Durchflusswandler: http://www.gb97816.homepage.t-online.de/download/projekt_snt.pdf
Schönen guten Morgen! Bisher bin ich immer von einem Sperrwandler ausgegangen,da ich die Ansteuerung schon funktionell vor mir liegen habe,jedoch der Berechnungsvergleich gegenüber einem normalen Aufwärtswandler mit nur einer Spule und Diode kommt mir doch(anhand der Stromaufnahme von der Versorgungsbatterie)um einiges praktischer vor. Galvanische Trennung ist nicht erforderlich!! Es macht einen Unterschied ob ich die Batterie mit einem Impulsstrom von 23,51A belaste oder beim Sperrwandler mit76,59A. Da ich bisher nie mit einem StepUp gearbeitet habe fehlen mir auch sämmtliche Erfahrungen damit,somit habe ich ihm solche Leistungen nicht zugetraut. Ich werde auch nicht 10A bei den 36V verbraten sondern um eine Schonung der gesammten Bauteile zu erwirken,gebe ich mich mit 6A zufrieden und sofern der Wirkungsgrad nicht tiefer als 70% fällt,kann ich mit den 280W welche ich aus meiner 80AH-Batterie entnehme recht gut leben. Einziges Problem ist die Ansteuerung,wo ich noch zwischen 2 Möglichkeiten schwanke: 1.)UC3842 Vorteil: Unterspannungsabschaltung(Batterieüberwachung) 2.)TL494 Vorteil: Ausgangsspannungseinstellung/Ausgangsstrombegrenzung aber keine Eingangsspannungsüberwachung... Den TL494 hätte ich da,den UC3842 müsste ich besorgen... Schaltpläne hätte ich für beide Typen zur Hand... Jedoch statt einer MBR2045 würde ich 2x S60SC6M Paralell verwenden(Je 60V60A pro Teil) Statt einem SUP75N06-07L würde ich 2 IRL1404(40V/160A/4mOHM)verwenden. Als Kern habe ich den ETD49 mit 13 wdg vor dieser sollte mir genug Reserve geben um meine LiFePo´s(10S2P mit 4600mA/h)laden zu können. Ich habe meine Berechnungen auch mit niedrigeren Spannungen durchgeführt um zu sehen wohin sich die Stromaufnahme bewegt,bei 11,5V währen es 23,9A bei 11V schon 24,7 und bei 10,5V 25,5A.Weniger will ich meiner Batterie nicht zumuten um Dauerschäden zu vermeiden.Zur Not gibt es ja auch weitere Kollegen die mit ""Strom"" aushelfen können. Sollte jemand eine andere Ansteuerung zur Hand haben,ich nehme gerne weitere Vorschläge und Pläne an(man kann ja nie genug Pläne haben!!) Grüße und Danke vorab Peter P.S. @Chrisi: Danke auch für dein Projekt,ist mir zwar zu aufwendig aber Rein interessehalber sehr aufschlußreich! P.
Nur um eines klar zu stellen: Ich habe mit dem Projekt nix zu tun ;-) Ich fand' es auch sehr aufschluss- und lehrreich.
Hier 3 verschiedene Pläne um die entscheidung/beurteilung etwas leichter zu machen: 1.) http://www.sprut.de/electronic/switch/up.gif 2.) http://www.sprut.de/electronic/switch/up150w/up150.gif 3.) http://www.sprut.de/electronic/switch/up100w/up100.gif Falls jemand etwas geeigneteres/besseres/Leichter zu bauendes hat, nur her damit Herzlichen Dank vorab Gruß Peter
Stepup ist in der Leistungsklasse nicht mehr angesagt. Nimm einen Serienresonanzwandler mit IR2153 oder (wie früher) einen Gegentakttransverter mit TL494. Als Kern eignet sich am besten ein alter Kern aus einem kräftigen PC-Netzteil. Der Trafo dort heraus, nicht die Entstördrosseln;-)
Editieren geht nur, wenn man angemeldet ist :-(( kannst ja mal nach Resonanzwandler hier im Forum suchen. Müsste sich was finden. Bei den Propellerclocks und bei den UV-LED Belichter Projekten müsste was bei sein. Ich weiss jetzt garnicht genau, ob ich alles online gestellt hatte, sicher nicht...
Angehängte Dateien:
-
StepUp12-36-6A.JPG
88 KB
Hallo Axel! Leider zu spät,die Teile sind gestern eingelangt und ich habe das gute Stück heute zusammengebaut,hat auf Anhieb hingehauen,konnte es aber nur mit maximal 60W testen,da unsere Netzteile hier in der Arbeit maximal 3,5-4A abgeben können. Erster Fazit: nicht schlecht,jedoch an der Lastausregelung muß ich noch ein wenig arbeiten,die reagiert nicht exakt genug... Temperatur der Fet´s,Spule und den Dioden ca 30°C(na ja was solls bei 60W!!),Einen Leistungstest kann ich erst zu Hause machen,werde das am Abend mal durchführen. Anbei noch das etwas abgeänderte Schaltbild das ich verwendet habe. Gruß und DANKE erstmal Peter P.S. Die beiden Mosfet´s bekommen noch je eine Zehner zwischen G>>S,die fehlen noch im Plan. P.
So nach ausführlichen Tests vorgestern und gestern Abend habe ich hier eine Liste zusammengestellt mit den erreichten(ermessenen)Wirkungsgraden meiner Schaltung.Ich musste dort und da noch geringfügige Änderungen vornehmen jedoch so im großen und ganzen bin ich sehr zufrieden.Getestet wurde bei 36,04V 3,88A Ausgang,belastet mit einer Halogenlampe. Ich habe die Eingangsspannung mit dem Strom dazu vermessen und daraus den Wirkungsgrad errechnet,hier die Daten: 14,2V/10,3A>>146,26VAin>>140VA out 95,89% 13,5V/11,0A>>148,50VAin>>140VA out 94,20% 13,0V/11,6A>>150,80VAin>>140VA out 92,80% 12,5V/12,2A>>152,50VAin>>140VA out 91,80% 12,0V/13,0A>>156,00VAin>>140VA out 89,70% 11,5V/13,6A>>156,40VAin>>140VA out 89,50% 11,0V/14,3A>>157,30VAin>>140VA out 89,00% 10,5V/15,5A>>162,75VAin>>140VA out 86,00% 10,0V/17.0A>>170,00VAin>>140VA out 82,35% Da ich sowiso vor habe ab 10,8Veine Abschaltung vorzunehmen sind mir der durchschnittliche Wirkungsgrad mit 88% ausreichend,der Ausgangsstrom wurde bei 6,2A begrenzt somit sollte es funktionieren.Der Dauertest 30-60 Minuten war zwar erfolgreich jedoch ist mir ein zartes ansteigen der Ausgangsspannung aufgefallen welches mit zartem Blasen auf den TL494 sofort und blitzschnell zurückgesetzt wurde. Sollte der eventuell gekühlt werden??Knappe 40°C ist doch nichts schlimmes??Ich werde das Teil mal mit einem Lüfter ausstatten,da es ja im Sommer zu extremen Temperaturen kommen kann,dürfte das nichts schaden. Gruß Peter
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