Grundlagen Vollbrückenwandler

[Markus (Gast)]

Hallo Community,

ich versuche ein Grundverständnis dafür zu bekommen, wie sich eine 
Induktivität (hier Trafo) an einer H-Brücke verhält. Es hängt an ein 
paar Grundlegenden Sachen, die für die Profis wohl leicht zu beantworten 
sind.



Ich habe meine Vorstellung von den U / I Verläufen mal auf Paint 
gebracht und angehangen. (Entschuldigt die schlechte Umsetzung) Die 
eingezeichnete Induktivität soll hier ein Trafo sein. Die Ansteuerung 
angenommen als PWM mit hohem Tastverhältnis (z.B. 0,45 pro Phase)

Eine grundlegende Überlegung: (Bitte korrigieren wenn falsch)

1. Der Primärstrom steigt nach Einschalten der Spg nach E-Funktion. Da 
wir uns nur im unteren Bruchteil der E-Kurve bewegen kann der 
Stromanstieg linearisiert werden

Wenn der Stromanstieg nach E-Fkt erfolgt, müsste doch der Ohmsche 
Widerstand einen wesentlichen Einfluss auf die Ausgangsspannung des 
Trafos haben. Das Tau berechnet sich bekanntlich durch R/L. Also 
bedeutet eine Verdopplung der parasitären Widerstände eine Halbierung 
der Spannung am Ausgang? Die E-Fkt flacht somit ja ab, und die 
Induzierte Spannung ist nichts anderes wie die Flussänderung.


Meine Überlegung zur Wirkungsweise:

Erste Einschaltphase:
Der Strom steigt mit konstantem di/dt und erzeugt auf der Sekundärseite 
eine feste Spannung nach Übersetzungsverhältnis. Die Spule magnetisiert 
sich auf und speichert Energie (unerwünschterweise).

Kurze Sperrphase:
Alle Mosfets Sperren. Der eingeprägte Strom treibt sich weiter und 
fließt mit einer Spannung leicht über der Versorgungsspannung zurück in 
den Zwischenkreis. Die Spule entmagnetisiert sich.

Zweite Einschaltphase:

???
Hier hängts nun. Was passiert mit dem Restmagnetismus des Trafos, sobald 
die H Brücke sich umpolt? Wie geht es weiter?


Die Seite (http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/vgw_smps.html) 
beschreibt die Stromverläufe wieder ganz anders als ich sie mir 
vorstelle.
Im stationären Betrieb startet der Strom immer bei einem bestimmten 
Wert. Warum sollte das so sein?


Ich hoffe euch sind die Fragen nicht zu blöd. Für Hilfestellung wäre ich 
wirklich sehr Dankbar. :)


Gruß

Markus

[Helge A. (besupreme)]

Dein Trafo ist belastet. Das verändert sowohl Spannungen als auch Ströme 
auf der Seite der H-Brücke ganz wesentlich. Es kann passieren, daß die 
Spannung im Übertrager höher wird als die ZK-Spannung. Häufig wird die 
gespeicherte Energie aber eher in den Abnehmer an der Sekundärspule 
abgegeben. Auch daher ist es eine gute Sache, daß im Übertrager noch 
Energie gespeichert ist: Die Glättung des Ausgangssignals wird weniger 
aufwändig.

Übrigens ist der Einfluß des Realteils einer Trafoimpedanz gut zu 
erkennen bei kleinen Flachtrafos für 50Hz. Die erzeugen ungefähr so viel 
Wärme, wie hinten Leistung rauskommt und die Impedanz der Sekundärseite 
ist recht hoch. Bei Übertragern für Schaltwandler sind aber die 
Wicklungswiderstände und Kernverluste viel kleiner.

[Possetitjel (Gast)]

Markus schrieb:

> Die eingezeichnete Induktivität soll hier ein Trafo sein.

Das ist ein grundsätzlicher Fehler im Verständnis.

Der Trafo transformiert die Last mit dem Quadrat des Windungs-
zahlverhältnisses. Wenn sekundärseitig ein ohmscher Widerstand
angeschlossen ist, ist der Trafo (primärseitig) im wesentlichen
ein ohmscher Widerstand. NUR die Streu-Induktivität wirkt als
Induktivität im klassischen Sinne.

Dieser Fehler wird allerdings unwahrscheinlich oft gemacht.
Insofern: Willkommen im Club.