Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik DC/DC Wandler Isolation


von temp (Gast)


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Ich hab mal ne Frage zu den üblichen isolierten 2W DC/DC Wandlern. z.B. 
sowas:
http://www.reichelt.de/Wandler-Module-DC-DC/SIM2-0512S-SIL7/3/index.html?;ACTION=3;LA=446;ARTICLE=35056;GROUPID=4956;artnr=SIM2-0512S+SIL7;SID=12TW4X6X8AAAIAABmHdEw7848c51de6bda0e4c1df58a6ed7f462d

Die haben eine angegebene Isolationsspannung von 1kV. Wenn man damit und 
einem TLP250 (Mosfettreiber mit Optokoppler) eine High-Side 
Gateansteuerung für Mosfets oder IGBTs baut mit 10-20Khz bei 400-500V. 
Können diese Wandler das auf Dauer aushalten? Leider geben die 
Datenblätter dazu keinerlei Auskunft. Hat jemand positive oder negative 
Erfahrung in dieser Hinsicht mit bestimmten Herstellern? Es gibt da ja 
auch von den meisten Herstellern eine 3kV Version. z.B.
http://docs-europe.electrocomponents.com/webdocs/0dc6/0900766b80dc63f0.pdf
Leider kann man da zu dieser Thematik aber auch nichts im Datenblatt 
finden.

Damit keine Diskussion aufkommt. Es geht nur um die reine funktionale 
Isolation, nicht um Schutzklassen, Berührungsschutz ö.ä.

von oszi40 (Gast)


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temp schrieb:
> baut mit 10-20Khz bei 400-500V

Spitzenspannung??
Datenblatt, Hersteller und AUFBAU beachtet?

von temp (Gast)


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Ich wüsste nicht, dass der AUFBAU der Wandler von den Herstellern 
preisgegeben wird. Um den mech. Aufbau geht es hier auch nicht. Die 1kV 
Typen haben 5mm Pin-Abstand die 3kV Typen 7.5mm zwischen den Kreisen. 
Eine typische Zwischenkreisspannung nach einer PCF ist 400V. Um das als 
Beispiel und FETs in einer Halbbrücke geht es.
Das Datenblatt von Aimtec, Tracopower und Murata geben zum Thema keine 
Auskunft.

von oszi40 (Gast)


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Da ich weder weiß wo das Ding eingesetzt wird und wie hoch die 
Spitzenspannung wirklich ist, würde ich gleich die 3kV Variante wählen 
und ausreichend Abstand beim Aufbau einplanen.

Das ist garantiert billiger als ein einziger Garantiefall in 500km 
Entfernung mit Hotelübernachtung beim Kunden.

von b35 (Gast)


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temp schrieb:
> Leider geben die
> Datenblätter dazu keinerlei Auskunft.

In den "Technical Notes" des ersten Dok Deines Link steht schon etwas 
dazu.

von temp (Gast)


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So wie ich die "Technical Notes" lese bezieht sich das auf eine sichere 
Trennung. Die Aussage dass mehrerer hundert Volt als Offset möglich sind 
ist ziemlich schwammig. Dass ich sicherheitstechnisch beide Seite der 
Wandler als nicht gegeneinander isoliert betrachte sowieso ist klar.

von Johannes E. (cpt_nemo)


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Die angegebene Isolationsspannung bedeutet üblicherweise, dass man für 1 
Sekunde diese Spannung zwischen Ein- und Ausgang anlegen kann, ohne dass 
der Wandler kaputt geht.

Wenn keine weiteren Angaben im Datenblatt stehen, würde ich diesem 
Wandler im Betrieb nicht mehr als 100V Dauerspannung zumuten.

Bei einer High-Side Ansteuerung ist ja nicht nur die Höhe der Spannung 
wichtig, sondern auch das du/dt. Eine Isolation wird bei 20V/ns 
wesentlich stärker beansprucht als bei DC-Spannung.

Es gibt spezielle DC/DC-Wandler, die nicht nur eine hohe Prüfspannung 
haben, sondern die auch für eine hohe Betriebsspannung ausgelegt sind, 
z.B. die Traco TMV-EN - Serie. So einem Wandler würde ich zutrauen, dass 
er für eine High-Side Ansteuerung geeignet ist.

Ansonsten ist es auch relativ einfach, sich selber eine potentialfreie 
Spannungsversorgung zu bauen. Ein E13-Kern mit 2-Kammer-Wickelkörper ist 
dafür sehr gut geeignet; ist nur nicht ganz so klein wie ein kompakter 
DC/DC-Wandler.

Ich mach das vor allem dann ganz gerne, wenn man mehrere Spannungen auf 
der Treiberseite braucht (z.B. +15V, +5V) oder Spannungen, die es bei 
Standard-Wandlern nicht gibt (z.B. +17V, -8V)

von b35 (Gast)


Angehängte Dateien:

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Ein anderer bekannter (Traco) Hersteller macht schon Angaben (rated max. 
working voltage 300VAC RMS), je nach Modell.

von b35 (Gast)


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... zu spät

von HighVoltage (Gast)


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> Ein anderer bekannter (Traco) Hersteller macht schon Angaben...

Das sind dann aber schon andere Preisklassen.

Die Standard-Feld-Wald-und-Wiesen-Wandler sind eben nicht "rated max.
working voltage 300VAC RMS", sie sind noch nichtmals für 230VAC-Trennung 
geeignet.

von b35 (Gast)


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Na ja, über Preise wurde bisher noch nicht gesprochen.

Auch Recom bietet DC/DC Wandler mit verstärkter Isolation an (z. B. 
REC3.5, 5kVAC, 10kVDC)) ausdrücklich als geeignet für isolierte IGBT 
Versorgung beschrieben.
Es gibt Angaben zu Luft- und Kriechstrecken der Iso-Strecke von Trafo 
(2.4/4.6mm), PCB (6mm) und Optokoppler (6mm) im Inneren, seine Schlüsse 
daraus muß man selber ziehen.
Ähnlich hohe Trennstellen werden von Wandlern, zugelassen für 
medizinische Verwendungen (EN 60950 und 61601) erreicht, diese haben vor 
allem eine sehr niedrige Koppelkapazität zwischen beiden Seiten.

von b35 (Gast)


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Gerade beim Stöbern gefunden, die wissen wohl um des Anwenders 
Sorgen...:

"Isolations-Kalkulator für AC und DC:
Dieser Online-Isolations-Kalkulator kann immer dann verwendet werden, 
wenn nur eine Isolierungsgrösse bekannt ist, egal ob dies nun AC, DC, 
eine Sekunde, eine Minute oder eine Dauerisolation ist, und er trennt 
die Isolierungs-Anforderungen auch nach dem Anwendungsbereich: für 
allgemeine Zwecke, Hochspannung/Reininforced, IGBT- und Medizintechnik".

http://www.recom-international.com/de/service/isolation-calculator.html

von b35 (Gast)


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Ach ja, "sicherheitstechnisch und sowieso klar" hat sich mit geeignet 
für Med. Anwendungen wohl beerdigt.

von temp (Gast)


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Danke erst mal für eure Hilfe. Trotzdem triftet es schon wieder etwas 
ab. Es geht ausdrücklich nicht um eine sicherheitsrelevante Trennung der 
Kreise. Wenn man Halbbrücken mit Halbbrückentreiber wie irs2181 oder so 
baut, wird auch nicht nach mehreren kV Isolation zwischen High und Low 
Seite gefragt. Und warum soll sowas nicht für med. Anwendungen geeignet 
sein? Wenn ich dafür eine Isolierung brauche, kommt sie mit geeigneten 
Optokopplern vor die gesamte Baugruppe. Die DC/DC Wandler zur Trennung 
zwischen High und Low spielen in dieser Betrachtung keine Rolle.

von b35 (Gast)


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temp schrieb:
> Dass ich sicherheitstechnisch beide Seite der
> Wandler als nicht gegeneinander isoliert betrachte sowieso ist klar.

temp schrieb:
> Und warum soll sowas nicht für med. Anwendungen geeignet
> sein

Wenn es den Anforderungen (Norm) entspricht, warum nicht.

Wie Du schon am Anfang sagtest geht es nicht darum. Die Wandler für Med. 
haben halt eine erhöhte Isolation. Verwendest Du sie für etwas anderes 
bekommst die Eigenschaft (nicht benötigt) halt nebenbei dazu...

von temp (Gast)


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Die Eignung für med. Zwecke ist auch im medizinischem Bereich nur da 
erforderlich wo eine Sicherheitsbarriere vorgeschrieben und beabsichtigt 
ist. Ich will mit dem Teil keine berührbare Kleinspannung trennen 
sondern 2 Phasen gegeneinander. Das sind 2 paar Schuhe. Ich denke nicht 
dass jeder DC/DC Wandler der in einem medizinischen Gerät verbaut ist, 
diesen Anforderungen genügt bzw. genügen muss. Es geht dabei auch immer 
darum an welcher Stelle etwas eingesetzt wird. Wer's verpauschaliert 
hat's nicht kapiert.

von b35 (Gast)


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