Hi, ich möchte ein stromgeregeltes Schaltnetzteil bauen. Das ganze befindet sich noch in der frühen Planungsphase, aber Eckpunkte sind: Eingang 550-600VDC Ausgang ca. 200V 10-30A Die bisherige Konstruktion ist ein modifiziertes Lasernetzteil das als Buck-Topologie ausgeführt ist und 10st Bipolar Transistoren mit jeweils eigener Speicherdrossel beinhaltet. Problem ist dabei das dieses Einphasig mit 208VAC gespeist wird. Mein Plan ist nun ein neues Netzteil mit Drehstromanschluss zu bauen (Vorschalttransformator fällt dann weg). Mein Hauptproblem ist zur Zeit die Auswahl des Schalttransistors und ob die geplante Buck-Topologie überhaupt noch sinnvoll ist beim Verhältnis der Spannungen. Die Schaltfrequenz würde ich zwichen 75 und 100khz wählen da ich dann die Filterschaltung aus der alten Kiste übernehmen kann und die Speicherdrossel noch nicht zu groß wird. Geplant hatte ich 150µH. Von der Spannungsfestigkeit her würde ich da einen IGBT einsetzen wollen aber die die ich gefunden oder da habe sind zu langsam. Die Mosfets die ich für den Spannungsbereich gefunden habe tragen den Strom nicht. Am liebsten würde ich ein Modul wie z.B. den BSM200GB120DN2 einsetzen. Hat da jemand eine Idee was einsetzbar ist und auch in Einzelstückzahlen zu beschaffen ist? Gruß Bene
Wofür wird das gebraucht? Mit einer Step-Down-Topologie ist kein galvanisch vom Netz getrennter Ausgang möglich. Wo sollen die 550-600V herkommen? Einfach Netz gleichrichten geht nicht bei der Leistung, da ist 'ne PFC vorgeschrieben. Sind immerhin sportliche 6kW.
Hi, eine galvanische Trennung ist nicht notwendig und gibt es zur Zeit auch nicht. Das Netzteil versorgt eine Entladungslampe. Die Spannung kommt aus Netzgleichrichtung. Diese ungenannte Vorschrift, sollte sie mich mit meinem privaten Bastelprojekt überhaupt betreffen, werde ich ignorieren. Sehe ich zur Zeit als völlig unnötig, oder ergeben sich dadurch Vorteile die den Aufwand wert sind? Gruß Bene
Hallo, hat noch jemand eine Idee? Fehlen noch irgendwelche wichtigen Angaben?
>Diese ungenannte Vorschrift, sollte sie mich mit meinem privaten >Bastelprojekt überhaupt betreffen, werde ich ignorieren. Sehe ich zur >Zeit als völlig unnötig, oder ergeben sich dadurch Vorteile die den >Aufwand wert sind? Wenn du den Aufwand der PFC nicht willst, kann man privat natürlich auch mittels einfacher Gleichrichtung machen, das wird ja nicht dauerhaft in Betrieb sein und deine Bastelei fällt sowieso in keine Klasse das man damit Vorschriften kommen muss. Aber schalte zumindest Drossel am Eingang in Serie, dann ist das kein Problem. (Die Drossel kann auch ein kurzgeschlossener MOT sein, bekommst du billigst). >Von der Spannungsfestigkeit her würde ich da einen IGBT einsetzen wollen Das passt schon, Mosfets sind da unsicher wegen dem knappen Abstand zur maximalen Spannung, auch wenn 650V Typen. >Am liebsten würde ich ein Modul wie z.B. den BSM200GB120DN2 einsetzen. Wozu den diese Krücke? Und den Strom? Nimm IGBTs im TO-247 Gehäuse. Du hast duch nur 6kW, da braucht man lange kein Modul. Diode brauchst du keine schnellen integrierten, nur gegen Rückfluß falls am Ausgang Spannung steht. Nimm etwas aus der 1200V "Highspeed 3" von Infineon und Schalte im Bereich 70kHz (Drossel dann größer, klar). Dioden könnte man SiC Typen nehmnen, aber die ksoten einiges. Oder einfach schnelle Si Dioden wie STTH1212, die kosten nur einen Bruchteil von SiC-Typen. Auch 800V kann man nehmen, da gibts genug Auswahl. So ist das ganze gewiss nicht optimal für höchsten Wirkusngrad und Leistungsdichte, doch die Chancen dass es funktioniert sind am höchsten. (Eine gefinkelte Multileveltopologie wo man hochgetaktete 600V Mosfets einsetzen kann wäre dichter/effizienter, ist aber vielfach komplexer und in deinem Fall auch nicht Sinnvoll und notwendig) Nebenbei: Infineon kommt bald mit einer neuen Generation an IGBTs raus, welche noch mehr auf ausschaltverluste optimiert sind bei gleichem Uce. Allerdings nur bis ~60A, also zielt auf Schaltnetzteile ab. Das deuter aber noch etwas bis die am Markt sind, Muster hab ich schon im Einsatz. >hat noch jemand eine Idee? Fehlen noch irgendwelche wichtigen Angaben? Ja. Regeldynamik des Stromes, also die geforderten Strom-Slewrates die du erreichen willst. Dynamik bei Lastsprüngen? Ausregelzeiten? Welchen Restripple darf der Strom enthalten? Sag mehr zur Last! Dynamik? Dann kann man: >Geplant hatte ich 150µH. besser beantworten. MFG Fralla
Hi, ja ich denke eine aktive PFC ist übertrieben, die Einschaltzeit lag letztes Jahr vieleicht bei 20h. Ich habe noch eine größere auswahl an Komutierungsdrosseln rumliegen, ich versuche davon etwas einzupassen. Die Krücke liegt noch rum, aber ist wahrlich schon alt. Hab mir die Highspeed3 Typen grade angeschaut, die sehen auf jedenfall fein aus. An den Wirkungsgrad stelle ich kaum ansprüche. Wenn ich mit Luftkühlung in 4HE 19" auskomme wäre das schon ganz weit vorne (vom aktuellen Stand gesehen). Die Last ist praktisch eine Entladungslampe, der Strom wird durch ein Poti vorgegeben. Im Normalbetrieb steigt die Spannungskennlinie leicht mit dem Strom so das die Last denke ich unkritisch ist. Beim Zünden der Lampe muss die Stromregelung schnell einsetzen, ich hab keine konkreten Zahlen, aber ich würde sagen unter 10ms ist ok. Restrippel von 0,3A sollten es sein, weniger wär nice to have. Bei der Speicherdrossel bin ich mir noch nicht sicher, als Kern wollte ich 2st EPCOS PM87/70 verwenden. Ich hätte davon noch welche da, aber das ist N27 Material, nach Datenblatt wird das nur bis 25khz empfohlen. Ich hab mir gedacht das ich das erstmal auf einen Versuch ankommen lasse oder lohnt sich das garnicht? Wegen den Wickeldaten muss ich morgen nochmal im Geschäft schauen. Gruß Bene
>Ich habe noch eine größere auswahl an Komutierungsdrosseln rumliegen, >ich versuche davon etwas einzupassen. Ja das passt dann noch besser. > aber das ist N27 Material, nach Datenblatt wird das nur bis 25khz >empfohlen. Ich hab mir gedacht das ich das erstmal auf einen Versuch >ankommen lasse oder lohnt sich das garnicht? Das N27 hat ca 2,5x bis 5x so hohe Kernverluste wie zb N87. Allerdings hängen diese immer noch von der Flußdichte ab. Im Gegensatz zum Einsatz als Trafo wird man bei einer Speicherdrossel keinen so großen Flußdichtehub haben da immer ein DC-Anteil mitgeschleppt wird. Durch den großen Querschnitt kannst du die Flußdichte auch klein halten. Also, kannst du schon verwenden, jedoch ist dieser Kern unnötig groß. Zb, wenn du die Drossel aus zwei gestackten R40 Ringkernen (D=40mm) mit 55Turns baust kommst du auf ~330µ bei 20A (für doppelt interleavt). Allerdings bei 1/7 des Kernvolumens und mehr als 1/4 der Masse. Wenn du PM87 Kerne unbedingt verbauen willst, kannst du es aber machen. (Ich würde sie mir für etwas anderes mit mehr Dampf aufheben) >Wenn ich mit Luftkühlung in 4HE 19" auskomme wäre das schon ganz weit >vorne (vom aktuellen Stand gesehen). Das ist gemütlich viel Platz, sollte daher aus der Sicht kein Problem sein. > ich hab keine konkreten Zahlen, aber ich würde sagen unter 10ms ist ok. Das sind 700 Cycles bei 70kHz, also mehr als genug Zeit um den Strom zwischen 9 und Vollast zu ändern "rampen". >Hab mir die Highspeed3 Typen grade angeschaut, die sehen auf jedenfall >fein aus. Ja, die sind für deine Anwendung sehr gut geeignet. Und du hast richtig viel Spannungsreserve. >Restrippel von 0,3A sollten es sein, weniger wär nice to have. Ist auch machbar. Interleaving hilft hier. Am besten dreifach, da du dann die größte Rippleauslöschung hast. Und der Rippel in der Last hat ja nicht unbedingt was mit dem Drosselrippel wegen dem Kondensator am Ausgang. Denn muss man ja nicht groß machen um den Stromstoß beim Zünden klein zu halten. MFG Fralla
Hi, also erstmal danke für die Hilfe! Was ich allerdings nicht verstehe ist wie du bei 2x R40 Ringkern (N87 Material?) und 55turns auf 330µH bei 20A kommst? Ist das Material bei 20A nicht längst in der Sättigung? Wenn der Strom niedriger wird, wird die Induktivität nicht viel zu groß? Könntest du das etwas näher erklären? Wegen interleaved habe ich ein wenig rumgesucht. Gibt es dafür irgendwas fertiges in IC-form wo man externe Treiber einsetzen kann? Gruß Bene
>Was ich allerdings nicht verstehe ist wie du bei 2x R40 Ringkern (N87 >Material?) und 55turns auf 330µH bei 20A kommst? Mißverständnis. Bei den Ringkernen ging ich nicht von einem Ferrit (was keinen Sinn machen würde ohne Spalt) aus, sondern von einem Pulverkern mit einem Material mit µr=60, was bei der üblichen 40mm Größe einem AL Wert von 81 entspricht. Bei zwei Kernen ist der Wert eben doppelt so groß. Die Drossel hätte ohne Strom zwar 490µH und geht bei 20A auf diese 330µH ein. Vorteil bei Pulver ist, dass es keine Scharfe Sättigung gibt was die Behandlung von Überlast und Kurzschluss etwas erleichtert. >Gibt es dafür irgendwas fertiges in IC-form wo man externe Treiber >einsetzen kann? Die meisten ICs für multiphasen Bucks sind für kleine Spannungen gemacht mit internem Treiber, stimmt. Benutze mal die parametrische Suche von TI, Linear, Fairchild, ST, usw Was auch funktioniert, ist einen "interleavt PFC" Controller zu verwenden. Der hat dann schon zwei Stromregler vorgesehen. Ob der IC dann einem Buck oder Boostwandler antsuert ist ihm egal. Über das Stromfeedback muss man sich aber gedanken machen (zb Stromwandler im IGBT-Zweig, oder so) MFG Fralla
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.