Flyback-converter Schalt-FET schwingt

[Frank E. (ffje)]

Guten Tag,

Auf dem Steckbrett habe ich auf kurze Leitungsführung geachtet.
Als PWM ist ein TL494 mit ca. 50 kHz eingesetzt.
Der Transformator ist ein kleiner N22-Schalenkern mit 20 Wdg.
auf der Primärseite (48µH), sekundär sind es 230 Wdg.
es kommen auch die geforderten -1100V nach der Gleichrichtung
an der ca. 300kOhm Belastung an, das Gerät arbeitet mit ca.
15V Betriebsspannung. Am Ausgang des PWM in Emitterfolger ist
ein U-Teiler aus 220 und 82 Ohm zum IRL530A FET-Gate.
Während der FET-Einschalt-Phase sind am FET-Gate bis hin zum
PWM-Ausgang massive nicht frequenzkonstante Schwingungen im
Bereich um 10 MHz vorhanden. Geringfügig besser wird es durch
den Einbau von ca. 15µH direkt vor dem Gate.
Was könnte ich noch versuchen?
Auf 'ner (Lochraster-)Platine liesse sich eine wesentlich
günstigere Leitungsführung realisieren...
Vorab-Versuche mit Bipolar-Transistoren aus der Bastelkiste
(bei einfacher Basis-Ansteuerung) und ohmscher Belastung habe
ich wegen des lahmen Schalverhaltens nicht weiter verfolgt...
Eine activ-switch-off-Schaltung mit einem pnp und nur 47 Ohm
nach dem PWM-Ausgang brachte auch keine Abhilfe...

freundliche Grüße  ffje

[avion23 (Gast)]

Hi Frank,
wenn du einen Schaltplan rausgibst kann man dir viel besser helfen.

Wie hast du die 10MHz gemessen? War die Masse des Tastkopfes direkt an 
source?

[Michael H. (overthere)]

Erstmal generell: Schaltregler und Steckbrett=Böse
Sonst bitte noch nachliefern, dann kann man dir besser helfen
1. Schaltplan
2. Oszibilder vom schwingenden FET.

[Frank E. (ffje)]

Hallo,
da ich während der Woche wenig Zeit hatte,
liefere ich Schaltplan und Oszi-Bilder nach:
Die einfache Ansteuerung, die active-switch-off,
Etwas zum Schalenkern des Trafos, ein Oszi-Bild.
Aber ich denke, ich werde mal ganz mutig erstmal
den Leistungs-Teil induktionsarm usw. auf der
Lochraster-Platine aufbauen... dann mal sehen;
immerhin erreicht das Gerät die vorgesehenen
Leistungsdaten - dann berichte ich nochmal.
Erstmal vielen Dank  ffje

[Ben _. (burning_silicon)]

Die einfache Schaltung kannst du bei 50KHz vergessen. Der FET muß aktiv 
gesperrt werden, sonst gibts schnell Probleme mit der Verlustleistung im 
Abschaltmoment.

Was mich noch interessieren würde - ist das ein Durchfluß- oder 
Sperrwandler? Eigentlich geht sowas nur als Sperrwandler. Also 
magnetische Aufladung einer Speicherdrossel, die die gespeicherte 
Energie in der Aus-Phase des Schalttransistors an die Sekundärseite 
abgibt. Aber da dürftest Du keine Schwingungen in der Ein-Phase haben.

EDIT:
Und schmeiß bei der aktiven Variante den 120 Ohm Widerstand am TL494 
weg.

[Frank E. (ffje)]

Den Tip, den 120R am TL494 wegzulassen (zu verringern?)
werde ich mal versuchen.
Es ist ein Sperrwandler, auf dem Oszi-Bild wird der FET
(ab ganz links) für 2,3µs eingeschaltet, danach entlädt
sich die Speicherdrossel bis zum Zeitpunkt 4,8µs.
Der zusammengebaute Schalenkern hat natürlich auch mit
ca. 0,3mm seinen Luftspalt; beim Speicherdrosselbasteln
hat eine Messung an 15V ergeben, dass es 12,4µs dauert,
bis er in die Sättigung geht - die max. Einschaltdauer
wird bei etwas über 8µs liegen.
ABER ganz wichtig:
Im Oszi-Bild muss es bei der vertikalen Teilung 5V/DIV
heissen.
mfG  ffje

[Ben _. (burning_silicon)]

Das Oszi-Bild verstehe ich nicht. wo kommen diese kleinen Pulse her, wo 
hast Du dieses Signal gemessen?

Die 120 Ohm am Ausgang des TL494 sind schlicht nicht notwendig. Ich habe 
schon einige Wandler (vornehmlich Gegentakt) mit der aktiven Schaltung 
gebaut. Der 494 hat kein Problem damit sogar mehrere Gates direkt zu 
laden.

Was Du auch noch probieren kannst wäre ein Snubber oder ein RCD-Glied an 
der Drosselspule. Das hilft gegen Schwingungen während der Aus-Phase.

Allerdings sehe ich weiterhin keine Möglichkeit, wie eine sauber 
aufgebaute Schaltung dieser Art in der Ein-Phase schwingen soll. Wenn 
der FET seine 10Vds stabil bekommt dann schaltet der auch stabil durch 
und das einzige was im ungünstigsten Fall passiert ist, daß der Kern in 
Sättigung geht. Ich würd daher eher auf ein Problem beim Aufbau oder den 
Anschlußdrähten oder in der Stromversorgung tippen.