Hallo. Ich habe ein paar Fragen und hoffe hier auf Antwort und/oder Tips. Für eine kontaktlose Energieübertragung möchte ich ein induktives System aufbauen. Die Geometrie ist vorgegeben: Ich möchte mit einer Spule (Durchmesser etwa 6-8 mm) auf eine zweite Spule (Durchmesser etwa 2-3 mm) Energie übertragen. Dabei würde 1 Watt schon ausreichen. Die Spulen befinden sich coaxial angeordnet, wobei die kleinere Spule entlang der Achse der größeren bewegt werden soll. Soweit die Anforderungen. Ich habe micht zu den Themen Royer Converter und auch zu RFID mit Energieübertragung eingelesen. Auch mit dem Thema Trafo habe ich mich beschäftigt. Allerdings habe ich noch einige offene Fragen, die ich nicht geklärt bekomme: - Bei RFID und beim Royer Converter wird ein Schwingkreis aufgebaut. Ist der nur zur Erhöhung der Amplituden bzw. zum Erzeugen vom Sinus, oder wird er tatsächlich für die Übertragung benötigt. - Kann auch einfach ein extern generierter Sinus mit einer Spule genutzt werden? Als Beispiel sei hier der Trafo genannt. - Wo liegt denn in den Übertragungen, die oben genannt sind, der Unterschied? Prinzipiell koppeln alle zwei Spulen über ein Wechselfeld... - Könnte man für den Aufbau die Primärspule "in die Länge ziehen", um so ein langes konstantes Feld zu erhalten? (Es wird schwächer, das ist mir bewusst.) Aber dann hätte ich eine Art Trafo... Vielen Dank vorab für die Antworten, ich seh so langsam den Wald vor Bäumen nicht mehr... :-)
Ein Trafo ist mit seinen Primär und Sekundärwicklungen statisch fix.Diese Royer Converter werden ja dazu benötigt um eine Leistungsübertragung teilbar oder drehbar zu gestalten also ohne Schleifringe etc. Wo die Knackpunkte sind kann ich im Detail nicht sagen weil ich zu wenig darüber gelesen habe.
@ Daniel (Gast) >aufbauen. Die Geometrie ist vorgegeben: Ich möchte mit einer Spule >(Durchmesser etwa 6-8 mm) auf eine zweite Spule (Durchmesser etwa 2-3 >mm) Energie übertragen. Ganz schön klein. >Dabei würde 1 Watt schon ausreichen. Ganz schön viel für die kleinen Abmessungen. >Die Spulen >befinden sich coaxial angeordnet, wobei die kleinere Spule entlang der >Achse der größeren bewegt werden soll. Klingt OK. Aber wieviel soll sie bewegt werden? 1mm? 10mm? >- Bei RFID und beim Royer Converter wird ein Schwingkreis aufgebaut. Ist >der nur zur Erhöhung der Amplituden bzw. zum Erzeugen vom Sinus, Ja. >oder >wird er tatsächlich für die Übertragung benötigt. Nein, hat aber Vorteile. >- Kann auch einfach ein extern generierter Sinus mit einer Spule genutzt >werden? Als Beispiel sei hier der Trafo genannt. Ja. >- Wo liegt denn in den Übertragungen, die oben genannt sind, der >Unterschied? Gibt es prinzipiell nicht. Im Details unterscheiden sie sich. RFID nutzt deutlich geringere Leistungen. >Prinzipiell koppeln alle zwei Spulen über ein >Wechselfeld... >- Könnte man für den Aufbau die Primärspule "in die Länge ziehen", um so >ein langes konstantes Feld zu erhalten? (Es wird schwächer, das ist mir >bewusst.) Aber dann hätte ich eine Art Trafo... Kann man. >Vielen Dank vorab für die Antworten, ich seh so langsam den Wald vor >Bäumen nicht mehr... :-) Nimm die Kettensäge, das schafft Licht! ;-)
@ herbert (Gast) >Ein Trafo ist mit seinen Primär und Sekundärwicklungen statisch >fix. Meistens. >Diese Royer Converter werden ja dazu benötigt um eine >Leistungsübertragung teilbar oder drehbar zu gestalten also ohne >Schleifringe etc. Nein, das ist nur eine von vielen Anwendungen. Der Royer Converter beschreibt in erster Linie die elektrische Schaltung, nicht den geometrischen Aufbau des Trafos. Der kann auch ganz normal sein, so wie in Millionen CCFL Invertern in Laptops.
Die Schwingkreistopologie dient dem "Zwischenspeichern" von Energie. Im Falle des Senders von noch nicht abgegebener Energie, im Falle des Empfängers von noch nicht aufgenommener Energie. Bestes Beispiel für eine derartige Übertragung ist der Tesla-Generator. Der Kern eines Transformators verbessert lediglich den "Übertragungsweg" zwischen den elektromagnetisch gekoppelten Leitungssystemen, in dem das Feld (in diesen Fall überwiegend der magnetische Anteil) in eine bestimmte Konformation "gezwungen" wird. Demgegenüber steht die Elektromagnetische Ausbreitung im "leeren Raum" die einer Übertragung allerlei "Widerstand" entgegen bringt. Unter anderem wegen der "freien Ausbreitung" des Feldes. Hierbei ist ein abgestimmtes Doppelschwingkreissystem von Vorteil. Und wegen des einfacheren Aufbaus solcher Schwingkreise höhere Frequenzen. Wobei die Frequenz wiederum durch die weiterverarbeitenden Elemente (Transistoren, Dioden) begrenzt wird. So meine einfache Sichtweise um vielleicht den Wald wieder erkennbar zu machen.
Hallo. Danke für die Antworten bis jetzt. Das macht schonmal einiges klarer. Zu der Auslenkung der Bewegung: Die innenliegende Spule sollte sich insgesamt um 80 mm bewegen. Die Anordnung ist so geplant, dass ich die Primärspule mittig anbringe. Daher ergibt sich eine Entfernung vom Mittelpunkt zu 40 mm. Die Leistung von 1 Watt ist die obere Grenze. Mehr brauch ich eigentlich nicht. Geplant ist die Versorgung eines Sensors und entsprechender Elektronik. Der Sensor benötigt im Maximalfall 0,25 W. - Besteht die Möglichkeit, einen Datenstrom neben der Energieübertragung über die gleichen Spulen zu übertragen? Bei RFID wird das ja z.B. mit Lastmodulation gemacht. Der Grund liegt nach meinem aktuellen Verständnis ja bei der Modellierung eines Datensignals auf einem Träger nahe der Energieversorgung. Damit hat man beim Schwingkreis noch ausreichende Übertragung abhängig vom Q Faktor. Betrachte ich aber den Aufbau als Trafo ohne Schwinkreis, so könnte ich ja theoretisch eine Energieübertragung auf einer Frequenz realisieren und einen Datenstrom zusätzlich einkoppeln. Dieses sollte sich doch auch einfacher übertragen lassen wie z.B. bei RFID. Mir sind die Grenzen noch nicht ganz klar, wann zwei Spulen als Trafo angesehen werden können und wann als "Übertragungssystem". Klar, Abhängig vom Abstand und somit der Kopplung. Aber ist das allgemein so? - Ich überlege, mit geeigneter Flussführung ein Übertragungssystem zu bauen, was eine gestreckte Spule und eine bewegliche Spule beinhaltet. Somit befindet sich die bewegliche Spule immer in einem Teil des Magnetfeldes. Die Kopplung ist somit zwar schlechter, aber sollte doch hoch genug werden um ein Watt übertragen zu können, oder? Vielen Dank für die Mühe! Ich weiß die Hilfe für meine Denkblockaden wirklich zu schätzen!
pst69de schrieb: > Die Schwingkreistopologie dient dem "Zwischenspeichern" von Energie. Ok. Soweit klar. Aber das kommt ja vermutlich daher, dass ich bei einer freien Ausbreitung mehr Energie einkoppeln muss um überhaupt was raus zu bekommen. Also dient der Schwingkreis dazu, die kurzzeitig abzugebende Leistung des Verstärkers zu erhöhen, oder? Mit den anderen Teilen deines Posts stimme ich über ein und habe ich auch so verstanden. Danke!
Mist, jetzt war der Text weg. Also nochmal. @ Daniel (Gast) >Zu der Auslenkung der Bewegung: Die innenliegende Spule sollte sich >insgesamt um 80 mm bewegen. Die Anordnung ist so geplant, dass ich die >Primärspule mittig anbringe. Daher ergibt sich eine Entfernung vom >Mittelpunkt zu 40 mm. Das ist VIEL! >Die Leistung von 1 Watt ist die obere Grenze. Mehr brauch ich eigentlich >nicht. Geplant ist die Versorgung eines Sensors und entsprechender >Elektronik. Der Sensor benötigt im Maximalfall 0,25 W. Um Faktor vier überzudimensionieren ist nicht sinnvoll, selbst Faktor ZWEI wäre schon viel. >- Besteht die Möglichkeit, einen Datenstrom neben der Energieübertragung >über die gleichen Spulen zu übertragen? Ja. >ja theoretisch eine Energieübertragung auf einer Frequenz realisieren Geht auch. >Mir sind die Grenzen noch nicht ganz klar, wann zwei Spulen als Trafo >angesehen werden können und wann als "Übertragungssystem". Klar, >Abhängig vom Abstand und somit der Kopplung. Aber ist das allgemein so? Zwei magnetisch gekoppelte Spulen sind schon ein Trafo. Alles andere sind nur Details. >- Ich überlege, mit geeigneter Flussführung ein Übertragungssystem zu >bauen, was eine gestreckte Spule und eine bewegliche Spule beinhaltet. >Somit befindet sich die bewegliche Spule immer in einem Teil des >Magnetfeldes. Die Kopplung ist somit zwar schlechter, aber sollte doch >hoch genug werden um ein Watt übertragen zu können, oder? Ja. Man muss die Geometrie ändern. eher so. http://www.vahle.de/produkte/beruehrungslose-energieuebertragung-cps.html Eine lange Schleife mit nur 1 Windung, dort läuft der Kern mit der Sekundärwicklung drüber. Das geht bis hunderte von kW! http://www.augsburger-allgemeine.de/bayern/Neue-Strassenbahn-in-Augsburg-vorgestellt-id20380576.html
Hi. Danke für die Antworten. Sry, dass ich nicht geantwortet habe. War das Wochenende weg... Die geposteten Übertragungssysteme hab ich schon gefunden. Allerdings habe ich da bis zum jetzigen Zeitpunkt keine nützlichen Infos rausholen können... Zu dem geposteten Energieübertragungssystem hab ich mal zwei Fragen: - Wieso nehmen die primärseitig nur eine Leiterschleife? Das ist doch mit viel Strom verbunden... Welche Vorteile hat das? - Bei dem hier: http://www.vahle.de/produkte/beruehrungslose-energieuebertragung-cps.html Das E-Pickup Prinzip ist mir klar. Das Flach Pickup System nicht. Da wird doch die Spule nicht wirklich durchflutet, oder? Die müsste doch rotiert werden, sodass sie senkrecht zur Fläche zwischen der Primärspule steht?!? Wenn das so gehen würde, wäre das je Lageunabhängig, was ich mir bei der Anordnungn nicht vorstellen kann.... Oder übersehe ich etwas? - Noch mal zu der "auseinandergezogenen" Primärwicklung: Wie rechnet man sowas? Kann ich das folgendermaßen sehen: Wenn meine Primärspule z.B. 4 mal so lang ist wie die Sekundärwicklung, dann hab ich immer nur ein viertel gekoppelt und drei viertel ist eine reine Induktivität. (stark vereinfacht) Dann sollte ich doch theoretisch ein Trafo ESB haben mit einer Streuinduktivität und 4 Wicklungsinduktivitäten und 4 ohmschen Reihenwiderständen. oder? Danke sehr
@ Daniel (Gast) >- Wieso nehmen die primärseitig nur eine Leiterschleife? Weil es ausreichend ist. > Das ist doch >mit viel Strom verbunden... Ja. >Welche Vorteile hat das? Einfachere Mechanik. >- Bei dem hier: >http://www.vahle.de/produkte/beruehrungslose-energ... >Das E-Pickup Prinzip ist mir klar. Das Flach Pickup System nicht. Die Kopplung ist nur etwas schlechter. Man könnte den Eisenkern auch komplett schließen, dann ist die Kopplung noch besser. > Da >wird doch die Spule nicht wirklich durchflutet, oder? Doch. > Die müsste doch > rotiert werden, sodass sie senkrecht zur Fläche zwischen der Primärspule > steht?!? Nein, das passt schon, die Feldlinie laufen ja kreisförmig um den Primärleiter. >Wenn das so gehen würde, wäre das je Lageunabhängig, IN Grenzen. Man kann die Sekundärspulen in der Ebene senkrecht zur Primärleitung rotieren. Die Sekundärspule darf nur nicht senkrecht zu Primärspule stehen, dann hat man minimale Kopplung ;-) >Wenn meine Primärspule z.B. 4 mal so lang ist wie die Sekundärwicklung, >dann hab ich immer nur ein viertel gekoppelt und drei viertel ist eine >reine Induktivität. (stark vereinfacht) >Dann sollte ich doch theoretisch ein Trafo ESB haben mit einer >Streuinduktivität und 4 Wicklungsinduktivitäten und 4 ohmschen >Reihenwiderständen. oder? So in etwa.
Ok.... Wirkt auf den ersten Blick alles schlüssig.... :-) Vielen Dank soweit. Ich bin schon ne Weile an den Berechnungen dran. Immer mit kurzen Recherchepausen dazwischen. Ist ziemlich komplex finde ich. Ich denke, dass ich den Rest selbst recherchieren und lösen kann. Danke für die ganzen Tips und Infos!
Hi. Ich wollte mal meine Erfahrungen, Beobachtungen und Fragen nach dem Aufbau und der Inbetriebnahme schreiben. :-) Vielleicht gibt es ja jemanden, der noch Interesse daran hat, oder aus meinen Beobachtungen auch was mitnehmen kann... Ich habe einige Berechnungen zum Magnetkreis, zu Spulen, zur Kopplung und zu den erwarteten Leistungen erstellt. Die Ergebnisse waren recht ernüchternd, wodurch ich mit meinem teilweise mathematisch vereinfachten Aufbau (schlechteste Werte angenommen) nur auf ca. 19mW am Ausgang kam. Das Problem ist der hohe magnetische Gesamtwiderstand durch den hohen Luftspalt. Dadurch benötige ich eine große Primärspule die durch die ganze Luft eine niedrige Impedanz aufweist. Das verursacht einen hohen Strom. Die kleine Flussdichte im Kern mit den kleinen Abmessungen ergeben sehr wenig Ausgangsleistung. Wenn ich dann nach den Methoden von dem Transformator Artikel hier auf der Seite vorgehe, erhalte ich eine Leistung von 5,6W am Ausgang. Das wäre ja soweit gut. Meine Erkenntnnis: Passt was net! :-) Also hab ich kurzerhand mit meinen Kernen (die ich anhand der Geometrie mal für paar Cent mitbestellt habe) die Spulen dimensioniert und diese gewickelt. Somit hab ich einen Kern mit 1,8mm Durchmesser und 30mm Länge. Darauf befinden sich ca. 133 Windungen vom 0,02er Draht. Dann hab ich eine Luftspule mit ca. 90mm Länge und 5mm Durchmesser mit 200 Windungen und 0,45er Draht. Drumherum sind Ferritkerne, sodass ich eine Rohrähnliche Anordnung hab. Das ganze dann mit einem BUZ11 als Sperrwandler in Betrieb genommen und getestet. Berechnet hab ich alles bei 25kHz, mehr Ausgangsleistung (Faktor 3!) hab ich bei niedrigerer Frequenz. Wirkungsgrad hab ich noch nicht betrachtet. Läuft aktuell bei 20kHz. Bei einem Duty Cycle von 50% hab ich am Eingang 5V und über 1A. Da geht mein Netzteil hier in die Strombegrenzung. Als Ausgangsspannung habe ich hinter einem Gleichrichter mit Kondensator noch 1V bei einem 500 Ohm Widerstand. Regel ich den Duty Cycle auf 10%, steigt meine Ausgangsspannung auf 9V und mein Eingang sinkt auf 20V und 0,18A. Das sind im Gegensatz zu den 5W von eben nur noch etwa 4W. Ich habe dann versucht die Spannung zu erhöhen, was mir meine Freilaufdiode übel nahm. Also hab ich sie rausgelötet und festgestellt, dass ich nun die Spannung am Eingang hochregeln kann und am Ausgang auch mehr Spannung habe. Bei gleichem Lastwiderstand folgt auch mehr Leistung. Nun kann ich die Eingangsspannung ohne Probleme auf 25V regeln, was ich vorher auch berechnet habe. Bei einem Strom von 0,15A am Eingang komme ich auf etwas über 4W. Am Ausgang habe ich nun knapp 18V trotz meines Brückengleichrichters. Bei 500 Ohm Last sind das fast 0,7W. Das find ich schonmal erstaunlich! Die Grenze ist aktuell die Durchbruchspannung vom BUZ11, die bei 50V liegt. Da bricht der bei zu hoher Eingangsspannung durch die Selbstindukton durch und wird warm.... :-) Erwärmung der Spulenanordnung liegt bei geschätzten angenehmen 30°C. Ich möchte nun noch paar Sachen untersuchen, die ich bei Bedarf auch gerne hier vorstellen kann. Ich bin auch für weitere Tips dankbar! Hier das, was ich noch untersuchen möchte: - Warum hab ich bei 10% Duty Cycle bessere Übertragung, wie bei 50%? - Warum hab ich bei 10 kHz bessere Übertragung wie bei 25 kHz oder mehr? - Bringt mir ein Schwingkreis was, um die Eingangsleistung zu verringern? Wie gesagt, bin auch noch dankbar für Tips. Ergebnisse werde ich dann auch vorstellen. Danke
@ Daniel (Gast) >Meine Erkenntnnis: Passt was net! :-) Kann man so sagen. >Somit hab ich einen Kern mit 1,8mm Durchmesser und 30mm Länge. Das ist wirklich winzig! > Darauf >befinden sich ca. 133 Windungen vom 0,02er Draht. Klingt nach Uhrmacher ;-) >Dann hab ich eine Luftspule mit ca. 90mm Länge und 5mm Durchmesser mit >200 Windungen und 0,45er Draht. Drumherum sind Ferritkerne, sodass ich >eine Rohrähnliche Anordnung hab. Das klingt nicht sinnvoll. Ich hab dir doch nicht umsonst die Links geschickt. Deine Primärwicklung ist ein dicker Draht mit EINER Windung. Wie du richtig erkannt hast, fließen hier große Ströme bei kleinen Spannungen, der Koppelfaktor ist auch eher mäßig. Aber deine Sekundärspule die z. B. auf einer Ferrithülse gewickelt ist, kann man einfach auf deine Primärwicklung schieben! >Das ganze dann mit einem BUZ11 als Sperrwandler in Betrieb genommen und >getestet. NE! Ein Resonanzwandler ist allesa andere als ein Sperrwandler! Und gerade der Sperrwandler reagiert ausserordentlich sauer auf Streuinduktivitäten! Der Royer Converter nicht! Siehe Artikel! >Bei einem Duty Cycle von 50% hab ich am Eingang 5V und über 1A. Da geht >mein Netzteil hier in die Strombegrenzung. Also ist was faul! > Als Ausgangsspannung habe ich >hinter einem Gleichrichter mit Kondensator noch 1V bei einem 500 Ohm >Widerstand. 2mW 8-0 Macht 0,04% Wirkungsgrad. >Regel ich den Duty Cycle auf 10%, steigt meine Ausgangsspannung auf 9V >und mein Eingang sinkt auf 20V und 0,18A. Wieso sinkt? Die Spannung geht hoch >Ich habe dann versucht die Spannung zu erhöhen, was mir meine >Freilaufdiode übel nahm. Ein Sperrwandler hat keine. Nur eine Gleichrichterdiode auf der Sekundärseite. >Nun kann ich die Eingangsspannung ohne Probleme auf 25V regeln, was ich >vorher auch berechnet habe. Bei einem Strom von 0,15A am Eingang komme >ich auf etwas über 4W. Am Ausgang habe ich nun knapp 18V trotz meines >Brückengleichrichters. Bei 500 Ohm Last sind das fast 0,7W. Das find ich >schonmal erstaunlich! In der Tat, aber das basiert nicht auf zielgerichtetem Design sondern eher auf Glück. Dein Wirkungsgrad ist immerhon schon bei 18%. >- Warum hab ich bei 10% Duty Cycle bessere Übertragung, wie bei 50%? Du hast den Sperrwandler noch nicht verstanden. Ausserdem ist der für deine Anordnung nicht wirklich gut geeignet. >- Bringt mir ein Schwingkreis was, um die Eingangsleistung zu >verringern? Ein Royer Converter würde nicht gegen sondern MIT der Streuinduktivität arbeiten.
Falk Brunner schrieb: > Deine Primärwicklung ist ein dicker Draht mit EINER Windung. Neugierige Seitenfrage: Wie stellt man das dann an, da noch eine Rückkopplungswicklung draufzufädeln? Ich erinnere mich so ungefähr an den Artikel, da hat man ja normalerweise eine doppelte Primärwicklung von was um die 10 Windungen und dann noch eine doppelte Rückkoplungswicklung von 2 x 1 Windung.
Ach ja, ich glaube hier ist ein Fehler drin. http://www.vahle.de/produkte/beruehrungslose-energieuebertragung-cps.html Beim Flach-Pick Up (scheiß Denglisch) mus die Sekundärspule um 90 Grad gedreht werden, damit sie parallel zu Primärwicklung liegt. So wie dargestellt ist die Kopplung minimal.
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Bearbeitet durch Moderator
Danke für die Antworten. An einigen Stellen hab ich etwas im Text gespart, damit der nicht so lang wird. Dadurch kamen ein paar Missverständnisse. Und ein Fehler ist mir aufgefallen. Auf der Primärspule hatte ich einen 0,02er Draht berechnet. Verwendet wurde jedoch ein 0,1er. Falk Brunner schrieb: >>Dann hab ich eine Luftspule mit ca. 90mm Länge und 5mm Durchmesser mit >>200 Windungen und 0,45er Draht. Drumherum sind Ferritkerne, sodass ich >>eine Rohrähnliche Anordnung hab. > > Das klingt nicht sinnvoll. Ich hab dir doch nicht umsonst die Links > geschickt. Deine Primärwicklung ist ein dicker Draht mit EINER Windung. > Wie du richtig erkannt hast, fließen hier große Ströme bei kleinen > Spannungen, der Koppelfaktor ist auch eher mäßig. Aber deine > Sekundärspule die z. B. auf einer Ferrithülse gewickelt ist, kann man > einfach auf deine Primärwicklung schieben! Diese Anordnung kann ich so nicht machen. Ich habe eine gekapselte Stange in die ich die Energie reinbringen muss. Also eine große Primärspule und eine kleinere Sekundärspule. Das ist durch meinen Aufbau so vorgegeben. Aber wie kann das funktionieren? Wenn ich einen Leiter habe, rotiert mein magn. Feld drumherum. Wenn ich dann ne Spule drüber stecke, rotiert mein Feld im Spuleninneren, was mir aber doch keine Induktion bringt, oder? Zumindest statisch gesehen. Oder betrachtet man das dynamisch in der Annahmen, dass das Feld sich am Leiter "entlang bewegt"? Dann würde das Feld ja wandern und es geht..... Falk Brunner schrieb: >>Das ganze dann mit einem BUZ11 als Sperrwandler in Betrieb genommen und >>getestet. > > NE! Ein Resonanzwandler ist allesa andere als ein Sperrwandler! Und > gerade der Sperrwandler reagiert ausserordentlich sauer auf > Streuinduktivitäten! Der Royer Converter nicht! Siehe Artikel! Den BUZ11 hab ich aus zwei Gründen genommen: Sehr kleiner Bauteilaufwand und sehr einfach zu steuern, da ich einfach nen Funktionsgenerator dran hängen kann. Ich habe gelesen, dass Schaltnetzteile auch so arbeiten und hab einige Schaltpläne gefunden. Daher habe ich diesen Aufbau gewählt. Bei dem Royer Converter hier auf µC.net hat die Primärwicklung 3 Abgriffe und noch eine Steuerwicklung, was ich vermeiden wollte. Was ich nun aber noch aufbauen will, ist ein Gegentakt Resonanzwandler, damit ich einen Vergleich habe. Falk Brunner schrieb: >>Bei einem Duty Cycle von 50% hab ich am Eingang 5V und über 1A. Da geht >>mein Netzteil hier in die Strombegrenzung. > > Also ist was faul! Genau. Ich denke, dass mein Strom zu groß wird für das Netzteil. Allerdings ist auch schon bei 30% das Netzteil nicht mehr in der Strombegrenzung und am Ausgang kommt weniger an wie bei 10%. Falk Brunner schrieb: >> Als Ausgangsspannung habe ich >>hinter einem Gleichrichter mit Kondensator noch 1V bei einem 500 Ohm >>Widerstand. > > 2mW 8-0 > Macht 0,04% Wirkungsgrad. > >>Regel ich den Duty Cycle auf 10%, steigt meine Ausgangsspannung auf 9V >>und mein Eingang sinkt auf 20V und 0,18A. > > Wieso sinkt? Die Spannung geht hoch Sry, habe mich falsch Ausgedrückt. Die Leistung geht runter. Während ich bei 50% mit 5V und 1A schon 5W am Eingang habe, habe ich bei 10% zwar 20V und 0,18A, was aber nur 3,6W entspricht. :-) Das habe ich gemeint.... Falk Brunner schrieb: >>Ich habe dann versucht die Spannung zu erhöhen, was mir meine >>Freilaufdiode übel nahm. > > Ein Sperrwandler hat keine. Nur eine Gleichrichterdiode auf der > Sekundärseite. Genau deswegen habe ich sie dann rausgelötet... :-) War ein Fehler. Aber dadurch lernt man ja auch was. Falk Brunner schrieb: > In der Tat, aber das basiert nicht auf zielgerichtetem Design sondern > eher auf Glück. Dein Wirkungsgrad ist immerhon schon bei 18%. Das mag sein, aber ich möchte ja auch was lernen. Und die Versuche dienten auch dazu, verschiedene Einflüsse kennen zu lernen. Deswegen habe ich hier auch bewusst viel experimentiert. Berechnet habe ich das alles auch vorher, jedoch scheitert schon vieles daran, dass ich die genaue Kopplung nicht weiß, dass ich den Magnetkreis schlecht abschätzen kann und dass ich noch nichtmal genau berechnen kann, welche Induktivität meine Spulen haben werden.... Daher habe ich versucht, meine vorherigen Annahmen und Optimierungsideen dann auch praktisch anzuwenden.... Falk Brunner schrieb: >>- Warum hab ich bei 10% Duty Cycle bessere Übertragung, wie bei 50%? > > Du hast den Sperrwandler noch nicht verstanden. Ausserdem ist der für > deine Anordnung nicht wirklich gut geeignet. Ich denke schon, da er ja die Energie durch Speicherung in der Spule überträgt. Vielleicht nicht alles, aber das grobe Konzept ist mir klar. Ob er dafür wirklich geeignet ist, kann ich mit wenig Erfahrung auf diesem Gebiet schlecht einschätzen. Betrachte ich das System als gut gekoppelten Royer Converter, dann nein. Aber als schlecht gekoppelter Trafo, dann ja.... Da habe ich in einigen Dokumenten gelesen, dass der Sperrwandler sehr gut ist. Aber ich bin nicht sicher. Daher will ich nun noch den Resonanzwandler aufbauen und testen. Falk Brunner schrieb: >>- Bringt mir ein Schwingkreis was, um die Eingangsleistung zu >>verringern? > > Ein Royer Converter würde nicht gegen sondern MIT der Streuinduktivität > arbeiten. Da versuche ich mich nun nochmal rein zu arbeiten. Durch den Schwingkreis bleibt die Energie der Selbstinduktion wohl im System. Soweit zumindest meine aktuelle Kenntnis. Das muss ich nun noch näher untersuchen... Jörg Wunsch schrieb: > Falk Brunner schrieb: >> Deine Primärwicklung ist ein dicker Draht mit EINER Windung. > > Neugierige Seitenfrage: > > Wie stellt man das dann an, da noch eine Rückkopplungswicklung > draufzufädeln? Ich erinnere mich so ungefähr an den Artikel, da > hat man ja normalerweise eine doppelte Primärwicklung von was um > die 10 Windungen und dann noch eine doppelte Rückkoplungswicklung > von 2 x 1 Windung. Da das ist doch einfacher Dreisatz: Du brauchst 2 x 0,1 er Windungen! :-) Spaß beiseite, denke dass das hier anders geregelt wird.... Falk Brunner schrieb: > Ach ja, ich glaube hier ist ein Fehler drin. > > http://www.vahle.de/produkte/beruehrungslose-energieuebertragung-cps.html > > Beim Flach-Pick Up (scheiß Denglisch) mus die Sekundärspule um 90 Grad > gedreht werden, damit sie parallel zu Primärwicklung liegt. So wie > dargestellt ist die Kopplung minimal. Das habe ich oben in meinem Beitrag gemeint, als ich geschrieben hab, dass mir das nicht ganz klar ist! Danke! :-) Danke sehr für die Anmerkungen!
@ Daniel (Gast) >Auf der Primärspule hatte ich einen 0,02er Draht berechnet. Verwendet >wurde jedoch ein 0,1er. Und selbst der ist schon verdammt dünn und nur schwierig zu wickeln. >Diese Anordnung kann ich so nicht machen. Ich habe eine gekapselte >Stange in die ich die Energie reinbringen muss. Also eine große >Primärspule und eine kleinere Sekundärspule. Das ist durch meinen Aufbau >so vorgegeben. OK. >Aber wie kann das funktionieren? Wenn ich einen Leiter habe, rotiert >mein magn. Feld drumherum. Wenn ich dann ne Spule drüber stecke, rotiert >mein Feld im Spuleninneren, was mir aber doch keine Induktion bringt, >oder? Zumindest statisch gesehen. Oder betrachtet man das dynamisch in >der Annahmen, dass das Feld sich am Leiter "entlang bewegt"? Dann würde >das Feld ja wandern und es geht..... Ich verstehe nicht was du meinst. Mach mal eine Skizze. >hängen kann. Ich habe gelesen, dass Schaltnetzteile auch so arbeiten und >hab einige Schaltpläne gefunden. Die haben aber einen normalen, streufeldarmen HF-Trafo! > Daher habe ich diesen Aufbau gewählt. >Bei dem Royer Converter hier auf µC.net hat die Primärwicklung 3 >Abgriffe und noch eine Steuerwicklung, was ich vermeiden wollte. Das ist die Grundform im Artikel. Es gibt aber Schaltungsversionen, wo nur eine einfache Spule mit zwei Anschlüssen verwendet wird. Die nimmt man dann natürlich. Beitrag "Re: RFID Spulen für Leistungsübertragung?" > Was ich >nun aber noch aufbauen will, ist ein Gegentakt Resonanzwandler, damit >ich einen Vergleich habe. Das ist bei deinem Kenntnisstand drei Nummern zu groß. Der Royer Converter ist einer der einfachsten Resonanzwandler, darum auch meine Empfehlung. >Genau. Ich denke, dass mein Strom zu groß wird für das Netzteil. Nein, dein Strom wird zu groß, weil deine Dimensionierung der "Schaltung" nicht passt. Einfach rigendwie eine Spule takten ist KEIN Schaltnetzteil, schon gar nicht eine induktive Energieübertragung. Das ist einefach nur Murks. >Genau deswegen habe ich sie dann rausgelötet... :-) War ein Fehler. Aber >dadurch lernt man ja auch was. Naja, da hab ich so meine Zweifel. Du bastelst nur rum, ohne dir mal vorher die Grundlagen vernünftig anzusehen. >schlecht abschätzen kann und dass ich noch nichtmal genau berechnen >kann, welche Induktivität meine Spulen haben werden.... Das kann man messen. Ein einfaches LCR MEter reicht. >Schwingkreis bleibt die Energie der Selbstinduktion wohl im System. Genau.
Falk Brunner schrieb: > Das ist die Grundform im Artikel. Es gibt aber Schaltungsversionen, wo > nur eine einfache Spule mit zwei Anschlüssen verwendet wird. Die nimmt > man dann natürlich. > > Beitrag "Re: RFID Spulen für Leistungsübertragung?" Ah, das beantwortet dann auch meine Frage. Magst du das mal im Artikel nachtragen? Ist ja gewissermaßen so ziemlich „dein“ Artikel. ;-)
@ Jörg Wunsch Ich den Link geändert im Artikel, damit kommt man direkt auf die MOSFET-Version mit einfacher Spule. Was macht dein Funkensender?
Falk Brunner schrieb: > Was macht dein Funkensender? Im Moment noch nicht weiter geworden, wird aber demnächst. Derzeit bastele ich ein wenig an einer Qt-Applikation. Aber das sollten wir wohl besser offline nehmen. ;-) Danke fürs Anpassen des Artikels!
Falk Brunner schrieb: >> Was ich >>nun aber noch aufbauen will, ist ein Gegentakt Resonanzwandler, damit >>ich einen Vergleich habe. > > Das ist bei deinem Kenntnisstand drei Nummern zu groß. Der Royer > Converter ist einer der einfachsten Resonanzwandler, darum auch meine > Empfehlung. Hmm... Ich finde die Anordnung mit zwei Mosfets und einem Frequenzgenerator angenehmer, wie den Aufbau, den du gepostet hast. Also nicht falsch verstehen. Danke für den Hinweis. Ich hab auch noch nicht alles gelesen. Das werde ich noch tun. Aber vielleicht reden wir auch von was anderem. Ich möchte einfach den einen Mosfet, der als Sperrwandler arbeitet, in einen Resonanzwandler ändern. Also dass die Spule in zwei Richtungen durchflossen wird und ein C für die Resonanz dazu kommt. So in etwa: http://www.trifolium.de/netzteil/kap10.html Das erste Bild: Bild10a Dass es hier nicht einfach mit Anschließen getan ist, ist mir bewusst, muss dazu auch erst noch paar Sachen recherchieren. Aber das ist ja auch das, was deine Schaltung macht... Falk Brunner schrieb: >>Genau. Ich denke, dass mein Strom zu groß wird für das Netzteil. > > Nein, dein Strom wird zu groß, weil deine Dimensionierung der > "Schaltung" nicht passt. Einfach rigendwie eine Spule takten ist KEIN > Schaltnetzteil, schon gar nicht eine induktive Energieübertragung. Das > ist einefach nur Murks. Ich hab ja auch noch nie von einem fertigen Schaltnetzteil gesprochen. Ich habe viele Berechnungen durchgeführt, aber möchte eben meine Berechnungen verifizieren. Dass das dann net sofort klappt, war mir klar. Ich habe in meinen Berechnungen einige Werte schätzen müssen. Wenn ich die so hätte schätzen können, dass es passt, dann hätte ich hier nicht nach Hilfe gefragt... Aktuell hab ich einen Testaufbau gemacht, mit dem ich einige Sachen eben testen möchte. Das ist weder: "einfach irgendwie Spulen wickeln", noch: "Murks". Respekt, wenn du die Sachen alle kannst. Aber ich bin erst auf dem Weg dahin. Trotzdem ist das dann kein Murks.... Falk Brunner schrieb: >>Genau deswegen habe ich sie dann rausgelötet... :-) War ein Fehler. Aber >>dadurch lernt man ja auch was. > > Naja, da hab ich so meine Zweifel. Du bastelst nur rum, ohne dir mal > vorher die Grundlagen vernünftig anzusehen. Das hab ich ja eben schon beantwortet. Deine Anschuldigungen sind hart zu lesen... Find ich schade, dass man sowas geschrieben bekommt. Ich habe mir sehr wohl einige Sachen angesehen. Aber man kann nicht alles auf einmal wissen und auch nicht alles auf einmal sehen. Aber nochmals schade sowas zu lesen. Falk Brunner schrieb: >>schlecht abschätzen kann und dass ich noch nichtmal genau berechnen >>kann, welche Induktivität meine Spulen haben werden.... > > Das kann man messen. Ein einfaches LCR MEter reicht. Das habe ich ja getan. Aber um was zu messen muss ich was wickeln. Um was zu wickeln, muss ich was berechnen. Um was zu berechnen brauch ich Werte. Die kann ich ohne Spule nicht messen..... Ein Teufelskreis! :-) Ich habe mich letztenendlich an dem Artikel über Trafos hier orientiert. Leider habe ich keine AL Werte für meinen Aufbau...... ;-) Also hab ich die geschätzt, was logischerweise nicht geht. Aber nun hab ich ne Geometrie, ne Spule und eine Berechnung. Nun hab ich die Spulen gemessen und kann anhand der Messungen meine Rechnungen korrigieren. Danke für die Antworten. Ein bisschen netter dürfen sie trotzdem sein! :-)
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