Royer Resonanzwandler: Windungszahlen und Leitungsquerschnitte?

[Torsten C. (torsten_c)]

Ich möchte einen vereinfachten "Borg Ventilator" bauen: Ein POV-Display, 
das Bilder, wie ein Digitaler Bilderrahmen anzeigt, siehe 
Beitrag "Re: Projektidee "Digitaler Bilderrahmen für Ventilator""

Die Leistung aus einem Rotationstransformator eines Videokopfes wird 
wohl nicht reichen, siehe 
Beitrag "Re: Floppy Motor ansteuern"

Im Über die Artikel Royer Converter und "Resonanzwandler" 
(Wikipedia) bin ich nicht weiter gekommen. Wie berechne ich 
Windungszahlen und Leitungsquerschnitte?

Die Spulen sollen auch um die Achse von Ventilatoren passen. 
Größenordnung: 17mm Durchmesser, 7mm Abstand (Foto). Durch die 
"Luftsulen" geht eine Stahlachse von 4..8mm, je nach Anwendung.

Für 350.. 900 LEDs brauche ich 5V und etwa 5..10 Ampere. 
Step-Down-Wandler kann ich - bei Bedarf - natürlich vorsehen.

Darüber hinaus würde ich gern die Transistoren "digital" schalten, um 
die Verlustleistungen in den Transistoren zu minimieren. Falk hat im 
Beitrag "Re: Induktionsheizung (nicht) ganz einfach" was gepostet. Sind 
Rechteck-Spannungen für den Trafo ein Problem? Müssen es 
Sinus-Spannungen sein? Oder sind die hier bereits "rechteckig"? Ich habe 
in der Schaltung keinen Schmitt-Trigger entdeckt.

[Torsten C. (torsten_c)]

PS: Ich möchte zusätzlich induktiv noch Daten übertragen und hoffe, dass 
die "Pulse Position Modulation" vom IrDA FIR-Protokoll für eine Art 
"power line modem" reicht (vier mögliche Positionen pro Datensymbol). 
Ich hoffe, dass ich mit dem IrDA-Protokoll ein einfaches und billiges 
"power line modem" erzeuge. Oder Habt Ihr bessere Ideen?

Die Resonanzfrequenz des Royer Converters und die IrDA-Frequenzen müssen 
dazu natürlich weit genug auseinander liegen, damit sich Leistungs- und 
Datenübertragung über eine Frequenzweiche trennen lassen.

Aber wenn der Royer Converter z.B. im 50KHz-Bereich arbeitet und IrDA im
5 MHz-Bereich, sollte die Trennung durch den Faktor 100 hoffentlich kein 
Problem sein …

[Falk B. (falk)]

@ Torsten C. (torsten_c) Benutzerseite

>Die Leistung aus einem Rotationstransformator eines Videokopfes wird
>wohl nicht reichen, siehe
>Beitrag "Re: Floppy Motor ansteuern"

Sicher nicht, der ist für ein paar mW ausgelegt! Dort kann man die Daten 
übertragen.

>(Wikipedia) bin ich nicht weiter gekommen. Wie berechne ich
>Windungszahlen und Leitungsquerschnitte?

Schau dir mal die ganzen Beispiele an, unten bei den Links. Dann kriegst 
du eine Vorstellung. Ein Beispiel mit 20W ist auch dabei, das kannst du 
sehr ähnlich nachbauen.

>Die Spulen sollen auch um die Achse von Ventilatoren passen.
>Größenordnung: 17mm Durchmesser, 7mm Abstand (Foto). Durch die
>"Luftsulen" geht eine Stahlachse von 4..8mm, je nach Anwendung.

Naja, versuch mal nicht gleich, neue Rekorde aufzustellen. Das wird nix. 
Bau es erstmal mit weniger Leistung und etwas größer, dann hast du eine 
Chance.

>Für 350.. 900 LEDs brauche ich 5V und etwa 5..10 Ampere.
>Step-Down-Wandler kann ich - bei Bedarf - natürlich vorsehen.

50W sind ne Menge Holz. Peile mal für den Anfang die Hälfte an. Siehe 
oben. Zwei Schalenkerne mit 36mm Durchmesser sind hier angesagt.

Beitrag "Re: Ferrit-Topfkern"

>Darüber hinaus würde ich gern die Transistoren "digital" schalten, um
>die Verlustleistungen in den Transistoren zu minimieren.

Das macht der Royer Converter allein.

> Falk hat im
>Beitrag "Re: Induktionsheizung (nicht) ganz einfach" was gepostet.

Ja, das war ein einfacher MOSFET-Treiber, damit man etwas Energie sparen 
kann und schneller schalten kann.

> Sind
>Rechteck-Spannungen für den Trafo ein Problem?

Jain.

> Müssen es
>Sinus-Spannungen sein?

Sie haben den Vorteil, weniger Störungen zu erzeugen.

>Oder sind die hier bereits "rechteckig"? Ich habe
>in der Schaltung keinen Schmitt-Trigger entdeckt.

Wozu?

>Aber wenn der Royer Converter z.B. im 50KHz-Bereich arbeitet und IrDA im
>5 MHz-Bereich, sollte die Trennung durch den Faktor 100 hoffentlich kein
>Problem sein …

Sicher, aber auch das will richtig gemacht sein. Viele professionelle 
Systeme haben getrennte Spulensätze für Leistungs- und Datenübertragung. 
Ich würde mal IR von der Fernbedieung probieren, wenn man keine 
allzuhohen Datenraten braucht. Oder 10 Mbit Ethernet. Die Übertrager 
sind klein, 10 Mbit sind als Manchester mit 20 Mbit/s kodiert, das 
kriegt man hin.

[Torsten C. (torsten_c)]

Hallo Falk, Du hast da offenbar sehr viel Erfahrung. Danke für die 
Tipps. :-) Ich werde auf den Wegen, die Du mir aufgezeigt hast, mal 
weiter machen.

Falk Brunner schrieb:
> Wozu?

Das war anders gemeint. Ich konnte nicht mit Gewissheit eine 
"Hysterese-Funktion" in der Schaltung entdecken.

Falk Brunner schrieb:
>>Darüber hinaus würde ich gern die Transistoren "digital" schalten …
> Das macht der Royer Converter allein.

Dann ist ja gut. Da wollte ich nur sicher gehen. Danke.

Falk Brunner schrieb:
> Zwei Schalenkerne mit 36mm Durchmesser sind hier angesagt.

Hmmm ... Ich schrieb:
> Durch die "Luftsulen" geht eine Stahlachse
> von 4..8mm, je nach Anwendung.

Dünner ist die Achse von Ventilatoren selten.

Ob ich dazu passende Schalenkerne finde? Sollten die aus Ferrit sein, 
oder reicht ein Plastik-Spulenkörper?