Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Gleichtaktfilter für Schaltregler geeignet?


von Master S. (snowman)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo zusammen

Es geht um die anghängte Schaltung (siehe oben) aus: 
http://www.diodes.com/datasheets/AL9910_A.pdf
Spulen sind für mich nachwievor noch etwas "spooky" :-/ daher frage ich 
lieber hier 1x zu viel nach als dass ich bei 230V etwas verbrate.

Für obige Schaltung komme ich je nach Schaltfrequenz auf eine 
Induktivität von 2-4mH. Wenn ich nach einer so hohen Induktivität suche, 
finde ich eigentlich nur bezahlbare "Gleichtaktfilter" wie z.b.
http://www.mouser.ch/ProductDetail/Schaffner/RN214-2-02/?qs=sGAEpiMZZMv126LJFLh8y0tIeaGmOjy4UKZxRiddigE%3d

Meine Fragen:
a) Ist es klug, eine solche Spule für obige Anwendung zu verwenden? Wenn 
nein, wieso nicht? Bezahlbare Alternativen?
b) In diesem Gleichtaktfilter sind ja zwei Spulen drin: Kann man die 
parallel und/oder seriell schliessen? Wenn ja: Welche Anschlüsse wie 
miteinander verbinden?

Vielen Dank für jegliche Hilfen/Tipps

: Verschoben durch Admin
von H.Joachim S. (crazyhorse)


Lesenswert?

Geht natürlich nicht.

von Master S. (snowman)


Lesenswert?

warum "natürlich"?

von Helge A. (besupreme)


Lesenswert?

Weil Gleichtaktfilter schon bei einer geringen Stromdifferenz sättigen.

Was willst du denn betreiben?

von Master S. (snowman)


Lesenswert?

ich will ja nicht die differenz ausnutzen sondern die induktivität. und 
meine frage ist, ob dies möglich ist.
> Was willst du denn betreiben?
vielleicht LEDs? ;-)

von H.Joachim S. (crazyhorse)


Lesenswert?

Dazu musst du Energie im Kern speichern, das kann eine Gleichtaktdrossel 
nur sehr begrenzt.

von Achim H. (anymouse)


Lesenswert?

Hm, mittels parametrischer Suche finde ich bei Mouser aber schon div. 
Induktivitäten im Bereich 2-4mH, auch im Beriech unter einem bis drei 
Euro. Zum Strom hast Du noch nichts gesagt, der ist aber wichtig :)

Ansonsten könnte man über einen Schalenkern-Bausatz auch eine 
entsprechende Spule selber wickeln.

von Master S. (snowman)


Lesenswert?

die LEDs brauchen bis zu 700mA.
@Achim: hmm, ich habe nichts gefunden für 3EUR, vielleicht liegt's auch 
daran, dass Mouser die dämliche Limitierung von 100 Suchkriterien hat 
(das intelligente Ausblenden beschränkt sich nicht auf die 100 
Suchkriterien...)

von Helge A. (besupreme)


Lesenswert?

Bei 0,7A ist ein Wandler mit Trafo sinnvoller. Das baut nit so groß 
(außer es sind 30 LED oder so).

Allerdings bekmmt man für den Preis des Kerns allein schon einen 
kompletten Wandler aus China.

von Achim H. (anymouse)


Lesenswert?

Master Snowman schrieb:
> @Achim: hmm, ich habe nichts gefunden für 3EUR, vielleicht liegt's auch
> daran, dass Mouser die dämliche Limitierung von 100 Suchkriterien hat

Oh, jetzt verstehe ich, was Du meinst...

http://www.mouser.ch/ProductDetail/EPCOS/B82731M2182A030/?qs=sGAEpiMZZMsg%252by3WlYCkUwL1p8W7Nj93ZgZYObeqpyk%3d

http://www.mouser.ch/ProductDetail/Murata-Power-Solutions/1433507C/?qs=sGAEpiMZZMsg%252by3WlYCkU%252bOjBV8qV5%252bXWKMcBhbj2s0%3d

Hier entsprechen angegebene Parameter der oben genannten Werten.

von snow man (Gast)


Lesenswert?

@Achim: danke für die beiden links. der erste ist zwar auch eine 
gleichtakt-doppelspule, aber der zweite link sieht sehr interessant aus 
:-) 3EUR sind voll OK, aber ich habe bis jetzt erst solche für 8EUR 
gesehen und das ist über meiner schmerzensgrenze.

ich werde das 6x aufbauen müssen à je 18-20LEDs. da diese LEDs 10h/tag 
leuchten werden (aquarium), ist mir die effizienz wichtig. ich habe mir 
auch überlegt, dies mit einem standard-48V-schaltnetzteil (kann man auf 
55V raufdrehen) zu lösen, bin aber nicht weiter gekommen, weil:
a) einen geeigneten IC (ähnlich wie der AL9910) habe ich nicht gefunden
b) von der idee, einen stepdown-ICs zu misbrauchen (geht das überhaupt?) 
bin auch weg gekommen

ich bin sehr offen, für andere vorschläge, da ich grundsätzlich eine 
galvanische trennung doch sehr bevorzugen würde.

von Helge A. (besupreme)


Lesenswert?

Grad für ein Aquarium ist der Betrieb ohne Entkopplung - ähm - gewagt. 
120 Isolationsstellen, die feucht werden können? Nee. Setze lieber auf 
gebräuchliches: SELV ist Pflicht. 24V ist noch halbwegs sicher. Es gibt 
zig verschiedene Chips, die steuerbaren Konstantstrom bis 1A bei 
Spannungen bis 30V erzeugen. Beispiel PT4115.

von Master S. (snowman)


Lesenswert?

> Spannungen bis 30V erzeugen
Und da liegen genau meine Probleme. Auch be den diversen für 40-45V. 
Mein LED-Strang braucht 53-55V...

von Master S. (snowman)


Lesenswert?

ich sehe gerade LM3409HV und LM3414HV, dann wäre das wohl die bessere 
wahl mit einem seperaten schaltnetzteil, das mir 55V zur Verfügung 
stellt.

von Helge A. (besupreme)


Lesenswert?

5-6 LED in Reihe und 24V verwenden, das können alle diese kleinen 
Schaltregler. Es ist doch für die Funktion gleichgültig, ob ein Strang 
mit einem Regler gesteuert wird oder 3 Regler mit dem gleichen Signal 
angesteuert werden. Vorteil: Die Dinger gibts fertig aufgebaut für 
kleines Geld. Vermutlich sogar günstiger als die Summe der Einzelteile 
bei Selbstbau.

von Carsten R. (kaffeetante)


Lesenswert?

Immer diese Salamitaktik beim Informationsfluß.

Das klingt jetzt ziemlich danach als würdst du dir die LED-Streifen 
selber konfektionieren. Es ist kein sinnvoller Grund ersichtlich warum 
man das auf über 50 Volt auslegen müßte. Sicher, es mag in Einzelfällen 
solche Gründe geben.

Aber wenn selbst der LED streifen und das NT erst pssend angeschafft 
werden müssen und da dazu ein Treiber gstrickt werden soll... Für mich 
sieht das etwas nach dem falschen Ansatz aus.

12V und 24V haben sich nicht durchgesetzt, weil es technisch "besser" 
ist, sondern weil man damit ein einheitliche Basis hat die zudem in 
Reichweite der Feld-Wald-und-Wiesen-Chips liegt (unter 30-35 Volt). 
Dafür bekommst du komplett fertiger effizinte Treiber zum Preis 
deiner/deines Spule  Drossel  Übertagers, was auch immer. Auch wenn Du 
dann davon ein paar mehr brauchst.


Was spricht dagegen? Wozu die Klimmzüge mit den "hohen" Spannungen?

von W.S. (Gast)


Lesenswert?

Wozu die Klimmzüge?

Nun, ich schätze mal, daß der TO eher beabsichtigt, mit seiner Schaltung 
etwas zu lernen, so daß der finale Zweck nur an zweiter Stelle rangiert. 
Ist ja lobesam - und für ihn gibt es noch ne Menge zu lernen.

Master Snowman schrieb:
> Es geht um die anghängte Schaltung (siehe oben)

Ja.
Als allererstes wäre zu lernen, daß die Spule eine Speicherdrossel sein 
soll, damit sie tatsächlich Energie speichert. Das tut sie nämlich im 
eigentlichen Magnetfeld (vulgo in H und nicht in B). Deshalb braucht 
eine Speicherdrossel auch ein gewisses Maß an Luftspalt, damit der Kern 
nicht schon bei geringem Feld in die Sättigung geht - siehe weiter oben. 
Das bewirkt auf der anderen Seite eine geringere Induktivität, als man 
sie ohne Luftspalt hätte. Für die Gleichtakt-Entstördrossel hingegen ist 
eine mit wenig Aufwand erzielbare große Induktivität eher erwünscht, sie 
muß ja keine nennenswerte Energie speichern.

Und nochwas zur schieren Induktivität: Deren Größe hat erstmal keinen 
Einfluß auf die Energie-Speicherfähigkeit der Drossel, sondern nur auf 
die zum "Betanken" und Entleeren benötigte Zeit. Erinnere dich mal an

dI/dt = U/L

also je größer die Induktivität ist, desto flacher ist die Auf- und 
Entladekurve und desto mehr Zeit braucht man für's Auf- und Entladen.
Wieviel Zeit du bei Vollast tatsächlich brauchst, hängt von deinem 
konkreten Schaltregler ab. Danach richtet sich dann die Induktivität, 
die du brauchst.

W.S.

von Carsten R. (kaffeetante)


Lesenswert?

Ich meine Klimmzüge, weil man sich bei den Spannungen mehrere Baustellen 
gleichzeitig anlacht. So hat man zum Thema an sich zum Beispiel noch das 
Thema maximale Spannungsfestigkeit am Hals. Hat man zwar auch immer, 
irgendwie, aber bis ca 30 Volt muß hat man kaum Auswahlprobleme. ich 
sehe hier:

Ausgangsspannung
230 Volt Eingang (Ursprünglich) (erstes Netzteil?)
alternativ eventuell begrenzt trimmbares 48 Volt netzteil.
Spannung reicht eventuell nicht ganz für die LEDs

Spulen sind noch "spooky"
Hochleistungs LED
Aqaurium, feuchte Umgebung
Anforderung: effizient und günstig
mit selbstkonfektionierten/gebauten LED-Streifen in feuchter Umgebung
Spannungsereich außerhalb vielr der gängigeren in Hobbykreisen genutzten 
IDs

Auch wenn die Spannung noch unter Kleinspannung fällt und unter 
Normalbedingngen für Erwachsene als relativ ungefährlich gilt, so haben 
wir hier Wasser und vermutlich kleine Tiere.

Vermutlich habe ich noch etwas übersehen

Man kann auch lernen ohne zig Baustellen gleichzeitig zu haben. Man kann 
es sich allerdings auch schwer machen wenn man will.

von snow man (Gast)


Lesenswert?

> Was spricht dagegen? Wozu die Klimmzüge mit den "hohen" Spannungen?
glaub mir, ich habe mich mit diesem thema ein halbes jahr auseinander 
gesetzt, und ich kann dir sagen, dass alles fertige ein murks ist: zwar 
nicht aus sicht der kosten aber dafür aus sicht der effizienz :-( und 
genau diesen murks (z.t. 12V oder 24V mit vorwiderstand) will ich nicht 
nachmachen nur weil es "alle" anderen (wie Dennerle etc.) machen und 
schon gar nicht bei >100W.

meine ausgangslage, wenngleich dies mit meiner frage nichts zu tun hat: 
ich habe selber LED-stränge gemacht, und habe die mit einem fertigen 
dimmbaren netzteil (91% wirkungsgrad, Vout bis max 54V) betrieben. 
jedoch hat sich herausgestellt, dass diese nicht auf 0% dimmbar sind und 
dies möchte ich ändern. mehr LEDs in serie anstatt parallel heisst 
weniger LED-stränge und somit weniger "stromregler". ich habe eine 
mögliche lösung gesehen und zu dieser eine frage bezüglich der spule 
gestellt, weil ich vermutete, dass diese nicht verwendet werden kann - 
dies hat sich unterdessen als richtig herausgestellt: richtig im sinne, 
dass diese nicht verwedent werden können. statt dessen muss ich mir nun 
anhöhren, dass ich bei der information "salamitaktik"verwende, und dass 
ich alle meine LEDs etc. über den haufen werfen soll. hallo?! ich fragte 
nach einer einfachen frage bezüglich der spule. that's all. oder muss 
ich in zukunft noch mein einkommen angeben, dass man mir sagen kann, 
welche lösung ich mir leisten kann, oder die schuhgrösse oder 
lieblingsessen, oder weiss ich was?

Solche information wie folgende finde ich sehr(!) gut und hat mir 1000x 
mehr geholfen als hinweise, dass ich meine ausgangslage zu ändern habe. 
Danke WS! :-)
/*
Als allererstes wäre zu lernen, daß die Spule eine Speicherdrossel sein 
soll, damit sie tatsächlich Energie speichert. Das tut sie nämlich im 
eigentlichen Magnetfeld (vulgo in H und nicht in B). Deshalb braucht 
eine Speicherdrossel auch ein gewisses Maß an Luftspalt, damit der Kern 
nicht schon bei geringem Feld in die Sättigung geht - siehe weiter oben. 
Das bewirkt auf der anderen Seite eine geringere Induktivität, als man 
sie ohne Luftspalt hätte. Für die Gleichtakt-Entstördrossel hingegen ist 
eine mit wenig Aufwand erzielbare große Induktivität eher erwünscht, sie 
muß ja keine nennenswerte Energie speichern.

Und nochwas zur schieren Induktivität: Deren Größe hat erstmal keinen 
Einfluß auf die Energie-Speicherfähigkeit der Drossel, sondern nur auf 
die zum "Betanken" und Entleeren benötigte Zeit. Erinnere dich mal an

dI/dt = U/L

also je größer die Induktivität ist, desto flacher ist die Auf- und 
Entladekurve und desto mehr Zeit braucht man für's Auf- und Entladen. 
Wieviel Zeit du bei Vollast tatsächlich brauchst, hängt von deinem 
konkreten Schaltregler ab. Danach richtet sich dann die Induktivität, 
die du brauchst.
*/

> Vermutlich habe ich noch etwas übersehen
Die LEDs sind wasserdicht verbaut ;-) (sie werden trotzdem nicht unter 
wasser betrieben)

von Helge A. (besupreme)


Lesenswert?

Hm. die von dir im ersten Beitrag angehängte Schaltung ist nicht 
dimmbar. Das beißt sich mit diesen Anforderungen.

Wenn du das selber bauen willst, wirst du einen selbst gebauten 
Übertrager brauchen. Der muß ausreichend Isolation bieten, genau wie der 
Rest der Schaltung. Ich halte das bei wenig Erfahrung mit 
Schaltnetzteilen für ein größeres Projekt.

von Carsten R. (kaffeetante)


Lesenswert?

Sorry, so war das auch nicht gemeint. Keiner will Informationen über 
Deinen Stuhlgang. Noch meinte ich daß Du alles über Kopf werfen 
solltest. Man kann es aber vereinfachen um einige der Baustellen zu 
vermeiden, was Sinn macht, denn die Frage war und ist bei weitem nicht 
so einfach wie du denkst.

12 oder 24 Volt und Effizienz. Ich empfehle ja nicht den Vorwiderstad zu 
übernehmen. Stattdessen nimmt man Konstantstromquellen. Wirkungsgrad um 
die 90 % möglich. Natürlich kannst du weiterhin deine eigenen 
LED-Streifen nehmen. Die mußt Du nicht verwerfen. Ich dachte eher an 
Umkonfektionieren.

Was den Kern betrifft. 230 Volt oder 48 Volt ergibt Unterschiedliches. 
230 Volt erfordert galvanische Trennung. In Leuchtmitteln läßt an es 
oft. Darum ist das im ersten Schaltplan nicht drin. Aber in 
Aquariumsnähe würde ich es dringens empfehlen. Man benötigt also 
mindestens 2 getrennte Spulen. Dadurch ist eine andere Übersetzung 
zwischen Ein- und Ausgang möglich. Das beeinflußt den Aufbau der Spule. 
Die Reihenschaltung in der Eingangsfrage wäre also aus 
Sicherheitsgründen zu verwerfen.

Die Energie muß nicht im Kern gespeichert werden. Es gibt auch 
Übertrager. In der Leistungsklasse ist die Methode aber üblich.

Bei 48 Volt könntest Du auch mit einem Ringkern Material 52 und ohne 
galvanische Trennung arbeiten. Also ein anderer Kern. Schau mal das die 
Ringkerne kosten ;-) Einfacherer Aufbau. Nur der Ringkern und etwas 
Draht. Ausgehend von 48 Volt wäre möglich:

Step up bei bestehender LED-Konfektionierung.
Step down bei niedrigerer LED-Streifenspannung.

Beide nicht spannungsgeregelt, sondern stromgeregelt. Kein Vorwiderstand 
erforderlich. Hoher Wirkungsgrad möglich.

Warum ich mir die Mühe mache Änderungen vorzuschlagen?

Ich will hier nicht von oben herab reden. Das wäre vermessen.

Aber 230 Volt + Aqarium + fehlende galvanische Trennung im ersten 
Schaltplan +  Effizienzanfoderung + Spulen sind spooky + zu dem 
Zeitpunkt nichts über die Energiespeichrung in den Spulen (eher 
Kernen/Luftspalt) zu wissen.

Die Summe dieser Dinge ließen mich empfehlen das Konzept zu überdenken 
und etwas anzupassen, nicht völlig verwerfen. Ein Effizientes, sicheres, 
Störungsarmes Schaltnetzteil an 230 Volt mit Grob gschätzt 35-40 Watt 
schüttelt niemand im ersten Anlauf aus dem Ärmel.

Ich rate dringend dazu die ersten Erfahrungen mit Spulen und dem Thema 
Induktion im Kleinspannungsbereich zu sammeln und nicht in Aqariumsnähe 
bei Netzspannung (ohne galvanische Trennung), die nach der 
Gleichrichtung weit über 300 Volt DC liefert.

: Bearbeitet durch User
von snow man (Gast)


Lesenswert?

> Hm. die von dir im ersten Beitrag angehängte Schaltung ist nicht
> dimmbar.
datenblatt sagt was anderes über den pin PWM_D ;-) anyway

> Aber 230 Volt + Aqarium + fehlende galvanische Trennung im ersten
> Schaltplan +  Effizienzanfoderung + Spulen sind spooky + zu dem
> Zeitpunkt nichts über die Energiespeichrung in den Spulen (eher
> Kernen/Luftspalt) zu wissen.
genau darum fragt ich hier und es hat mir auch gezeigt, dass ich besser 
ein normales, galvanisch getrenntes schaltnetzteil kaufe, vermutlich 48V 
oder 56V. es war ja nur eine idee, wofür ich zu wenig wusste und daher 
fragte ;-)

ich finde es einfach schade wenn ich meine teuer erkauften 
140-Lumen/W-LEDs mit 2x 90% wirkungsgrad betreibe anstatt nur 1x 90%. 
nun denn, ich tendiere jetzt zum LM3409HV, da ist alles überschaubar und 
mit meinen DCDC-Stepdownkenntnissen lösbar :-)

danke allen für eure hilfe und inputs

Bitte 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
Noch kein Account? Hier anmelden.