Moin moin, ich brauche nochmal eure Hilfe: Und zwar bin ich auf der Suche nach einem geeigneten Ferritkern (mit Luftspalt) für einen 15VA Speichertransformator mit einer Ausgangsleistung von 3000Vdc und einem Eingansbereich zwischen 130-und 200Vdc. Ich bin in diesem Gebiet noch relativ unerfahren. Ich habe mir schon zahlereiche Power-Nomogramme (die jedoch alle ab 30+W beginnen ) angesehen (Bücher von A. Pressman,Keith Billings etc.) und für die ein oder anderen Parameter versucht, Annahmen zu treffen, um analytisch weiterrechnen zu können, aber es will mir nicht so wirklich gelingen. Ich bin derzeit beim RM6 oder RM8 angelangt..die sind aber wahrscheinlich zu groß =( Wäre um Hinweise/Tips sehr dankbar! Schönes Wochenende euch Flyman
"Ausgangsleistung" 3000V ? Ausgangsspannung. Klingt nach CCFL Inverter-Trafo mit mehreren Wickelkammern, denn Kupferlack isoliert keine 3000V und extra Isolationslagen kosten auch Platz. CCFL mit 15VA sind handelsüblich.
Florian M. schrieb: > Ich bin derzeit beim RM6 oder RM8 > angelangt..die sind aber wahrscheinlich zu groß =( Zu groß gibt es nicht. Zäumen wir das Pferd mal anders gerum auf. Luftspalt: Ist erstmal egal, weil Du den bei einem Kern ohne Luftspalt mit Zwischenlagen selber einstellen kannst. Später kannst Du immer noch was passendes kaufen. Kernmaterial: Wie hoch wird Deine Schaltfrequenz ? Gehen wir mal davon aus das Deine prim Flyback Spg. bis auf 400V hochschwingt. Durch die unvermeidbare Streuinduktivität schwingt der natürlich höher, aber mit snubber kommst Du mit 600V MosFets noch hin. Bei einem Übersetzungsverhältniss von 3000V / 400V = 7,5 ist ein Flyback noch recht gutmütig. Fang erstmal mit 20 bis 30Khz an, das wird aufregend genug. Bei der Wicklungslänge fängst Du sonst mit verschachtelten Wicklungen und HF Litze an und das möchtest Du ganz bestimmt nicht. N27 Material reicht also völlig (Epcos). www.ferity.cz/materialy/cross_ref_list.pdf Kerngröße: Die übertragbare Leistung ist egal, weil jeder Kern der so groß ist das Du alle Deine Wicklungen + Lagenisolation da rein bekommst auch mit den 15W keine Probleme haben wird. Kaufe einen Kern der so großzügigen Wickelraum bietet das mit Sicherheit alles rein passt. Dazu gefiedertes Hostaphan weil Dir sonst die Drähte am rand ins Paket abtauchen. Damit fängst Du mal pi mal Daumen an zu wickeln. Mit Pappe stellst Du verschiedene Luftspalte ein und mißt den im Betrieb durch. Nachdem Du einen Haufen prinzipieller Problme gelöst hast wirst Du sehen wie die verschiedenen Luftspalte mit der gewünschten Schaltfrequenz zusammenpassen. Schau Dir dabei den Stromverlauf an. Der soll noch sägezahnförmig mit linearem Verlauf sein. Fängt der an expotentiell zu steigen bist Du in der Sättigung und mußt mit dem Strom runter oder dem Luftspalt rauf. Hast Du das Optimum gefunden und weist wie viel Wickelraum Du brauchst und wie warm der Kern wird kannst Du an der Kerngröße noch optimieren. MaWin schrieb: > Klingt nach CCFL Die haben aber keinen Luftspalt sondern sind für Resonanzwandler gedacht.
Florian M. schrieb: > einen 15VA > Speichertransformator mit einer Ausgangsleistung von 3000Vdc Hää? > die jedoch alle ab 30+W beginnen Weil Einer vom Anderen abschreibt? Warum überlegst du dir die Sache nicht selbst? Da du natürlich die wichtigsten Angaben nicht genannt hast, nehme ich jetzt mal ein Übersetzungsverhältnis von 1:10 und eine Frequenz von 20kHz an. In der Einschaltphase muss die Energie zwischengespeichert werden, die in der Periodendauer am Ausgang verbraucht wird. Du musst also eine Spannungsüberhöhung von 2:1 an der Primärwicklung machen. Daraus ergibt sich ein Tastverhältnis von ~0,5. Für 15W musst du einen mittleren Strom von 0,10A bei 150V in den Speichertrafo laden. Wegen des Tastverhältnisses von 0,5 ist der Spitzenwert doppelt so groß, und wegen des dreieckförmigen Stromverlaufs ist der Spitzenwert nochmal doppelt so groß. Du brauchst also einen Trafo, der innerhalb der Einschaltzeit von 25µs auf 0,4A aufgeladen werden kann. Die Primärinduktivität ist also Lprim=(150V*25µs)/0,4A=9,4mH. Das kann ein RM6 nur mit AL=63 bei unrealistischen 400Wdg primär und 4000Wdg (bzw.3600Wdg beim Spartrafo) sekundär.
Erstmal vielen Dank für das schnelle und ausführliche Feedback!
> "Ausgangsleistung" 3000V ? Ausgangsspannung.
Sorry, ja ich meinte die Ausgangsspannung mit 3000Vdc ;)
Das Übersetzungsverhältnis liegt bei ü=U1/U2=200v/3000V=0.05
Die Schaltfrequenz habe ich jetzt bei der hohen Ausgangsspannung mit
50kHz gewählt.
Wie komme ich analytisch auf:
Al/nH: magnetische Leitwert
Ae/mm2: effektive magnetische Querschnitt des Kerns
le/mm: effektive magnetische Länge des Kerns
Amin/mm2: Minimaler Kernquerschnitt zur Berechnung der maximalen
Flussdichte
Bmax/mT: Die im Berieb maximal auftretende magnetische Flussdichte
..sowie:
Kerntyp und Identifikation: wie Luftspalt, Material oder Bestellnr
etc-->Tabellen,Nomogramme, Kurvenverläufe?
?
Ich möchte den Trafo soweit wie es geht zunächst analytisch bestimmen
wobei ich vermutlich um Annahmen nicht herumkomme..
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Nachtrag: Ich würde eben gerne den Kern analytisch und aus Tabellen, Nomogrammen, Kurvenverläufen bestimmen wollen..um somit einen genau passenden Ferritkern für den Speichertrafo zu dimensionieren/finden zu können! =)
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Bearbeitet durch User
Florian M. schrieb: > Das Übersetzungsverhältnis liegt bei ü=U1/U2=200v/3000V=0.05 Quatsch mit Soße. Dein Übersetzungsverhältniss berechnet sich aus der zulässigen Höhe der Abschaltschwingung und der Sek. Ausgangsspannung die sich daraus ergeben soll. Du willst einen Flyback bauen und keinen Flusswandler. Florian M. schrieb: > Nachtrag: Ich würde eben gerne den Kern analytisch und aus Tabellen, > Nomogrammen, Kurvenverläufen bestimmen wollen. Analytisch heist nicht in eine Tabelle zu schauen und zu verzweifeln weil genau das was man braucht da nicht drin steht. Analytisch wird es durch eigene Berechnungen. Den experimentellen Weg habe ich Dir bereits gesagt.
Florian M. schrieb: > Wie komme ich analytisch auf: > Al/nH: magnetische Leitwert > Ae/mm2: effektive magnetische Querschnitt des Kerns > le/mm: effektive magnetische Länge des Kerns > Amin/mm2: Minimaler Kernquerschnitt zur Berechnung der maximalen > Flussdichte > Bmax/mT: Die im Berieb maximal auftretende magnetische Flussdichte > > ..sowie: > Kerntyp und Identifikation: wie Luftspalt, Material oder Bestellnr > etc-->Tabellen,Nomogramme, Kurvenverläufe? Du musst zuerst vernünftige Rahmenvorgaben machen (Schaltfrequenz, Trafoübersetzung wegen Schalttransistor-Spannungsbelastung). Dann berechnest du den Trafo wie ich es oben (idealisiert, ohne Verluste, die du natürlich draufschlagen musst) vorgerechnet habe. Die Kerne werden mit bestimmten Kernquerschnitten, Weglängen und AL-Werten geliefert, wenn du da nicht manipulieren willst, nimmst du die so. Die Flussdichte setzt du selbst fest unter Berücksichtigung der Verluste bei der jeweiligen Frequenz. Je höher die Flussdichte umso kleiner der Kern, aber die Verluste steigen übermäßig mit der Flussdichte, dazu gibt es Angaben im Kerndatenblatt. Mit AL-Wert, Induktivität, Strom und Flussdichte kannst du berechnen, ob ein gewählter Kern zu den Vorgaben/Berechnungen passt. Mit den Nomogrammen haben das Andere für bestimmte Bedingungen gemacht. Aber selbst rechnen ist auch nicht schwer, dann passt es auch zu deinen Vorgaben.
>ü=U1/U2=200v/3000V=0.05 >Quatsch mit Sauce ...sry, wieder was gelernt! Wie ArnoR schon gesagt, werde ich mir jetzt erstmal vernünftige Rahmenparameter zulegen/berechnen und melde mich dann demnächst nochmal! Vielen Dank euch zwei! Schönen Feierabend Flyman
Florian M. schrieb: > ...sry, wieder was gelernt! > > Wie ArnoR schon gesagt, werde ich mir jetzt erstmal vernünftige > Rahmenparameter zulegen/berechnen und melde mich dann demnächst nochmal! Ich würde an Deiner Stelle meine elementaren Rahmenparameter mal bei Schmidt-Walter testen. Der sagt Dir auch welche Kerne infrage kommen. http://schmidt-walter-schaltnetzteile.de/ mfg klaus
Der Flybacktrafo arbeitet nicht als Trafo so, wie du es dir vorstellst. Es sind vielmehr verkettete Spulen. Die primärseite wird bestromt, bis genügend Energie zum Aufbringen der Ausgangsleistung während einer Taktperiode gespeichert ist. Dann wird der Stromfluss auf der Primärseite unterbrochen und er fließt zwangsweise durch die Sekundärseite. Hierbei kommt das Übersetzungsverhältnis zum tragen, jedoch ist der Primärstrom mal dem Übersetzungsverhältnis gleich dem Sekundärstrom zu Beginn der Entladung in den Speicherkondensator. Die Spannung, die sich nach zig Taktzyklen einstellt ist eine Folge der Regelung, nicht des Trafoverhältnisses. Bei einem Flyback kannst du mit einem beliebigen "Trafo" (achtung, hier ignoriere ich z.B. Sättigung isw.) aus jeder Eingangsspannung jede Ausgangsspannung bei jeder Last erzeugen. Es ist einzig die Regelung, die das beeinflusst und die Realität, die dem Grenzen setzt.
@Florian Meier (Firma: Student) (flyman) >Das Übersetzungsverhältnis liegt bei ü=U1/U2=200v/3000V=0.05 Muss nicht, das ist bei Sperrwandler in weiten Grenzen variabel. >Wie komme ich analytisch auf: https://www.mikrocontroller.net/articles/Transformatoren_und_Spulen#Energiespeicherung_in_Magnetkernen http://schmidt-walter-schaltnetzteile.de/smps/spw_smps.html
@ Kevin K. (nemon) Benutzerseite >Der Flybacktrafo arbeitet nicht als Trafo so, wie du es dir vorstellst. Stimmt. >Es sind vielmehr verkettete Spulen. Das IST ein Trafo! >Die primärseite wird bestromt, bis >genügend Energie zum Aufbringen der Ausgangsleistung während einer >Taktperiode gespeichert ist. Dann wird der Stromfluss auf der >Primärseite unterbrochen und er fließt zwangsweise durch die >Sekundärseite. Hierbei kommt das Übersetzungsverhältnis zum tragen, >jedoch ist der Primärstrom mal dem Übersetzungsverhältnis gleich dem >Sekundärstrom zu Beginn der Entladung in den Speicherkondensator. Richtig. Beim normalen Trafo (50/60Hz, Flußwandler) wird möglichst wenig Energie im Trafo gespeichert, nur ein wenig unvermeidliche Magnetisierungsenergie. Beim Sperrwandler genau anders herum, es wird die Energie portionsweise im Trafo gespeichert und (transformiert) entladen. Darum ist die maximal übertragbare Leistung eines Kerns bei Sperrwandler geringer als beim Flußwandler. Sperrwandler BRAUCHEN einen Luftspalt im Kern, Flußwandler und normale Trafos NICHT! Im Gegenteil, dort will man so gut wie keinerlei Luftspalt! >Bei einem Flyback kannst du mit einem beliebigen "Trafo" (achtung, hier >ignoriere ich z.B. Sättigung isw.) aus jeder Eingangsspannung jede >Ausgangsspannung bei jeder Last erzeugen. Theoretisch ja, praktisch nein.
Falk B. schrieb: >>Bei einem Flyback kannst du mit einem beliebigen "Trafo" (achtung, hier >>ignoriere ich z.B. Sättigung isw.) aus jeder Eingangsspannung jede >>Ausgangsspannung bei jeder Last erzeugen. > > Theoretisch ja, praktisch nein. Hohe Übertragungsverhältnisse und hohe Leistungen sind ein Problem. Das pulsförmige laden des Ausgangselkos ist ein Problem. L-streu bei hohen Isolationswerten ist problematisch. Ab einer magischen Grenze die sich aus vielen Parametern ergibt gewinnen andere Topologien weil sie mit weniger Gesammtaufwand umsetzbar sind.
Falk B. schrieb: > Sperrwandler BRAUCHEN einen Luftspalt im Kern, Mal 'ne doofe Frage: Dein Satz steht überall als Behauptung aber leider immer ohne Erklärung. Da das jeder behauptet, wird es wohl stimmen, aber warum? Die gespeicherte Energie ist von L abhängig und die wird durch den Luftspalt aber kleiner. Der luftspalt verhindert eine frühe Sättigung - aber das kann man sicher auch anders erreichen.
Hermann schrieb: > Der luftspalt verhindert eine frühe Sättigung - aber das > kann man sicher auch anders erreichen. Ja, durch vieeeel weniger Strom. Oder durch Hexerei und mit Hühnerblut beschmiert bei Vollmond um den Stromkasten tanzen. Oder welche anderen Maßnahmen meintest Du ?
Michael K. schrieb: > Ja, durch vieeeel weniger Strom. Ja richtig, durch weniger Strom. Ich brauch ja auch weniger Strom wegen höherem L für gleiche Energie.
@Hermann (Gast) >> Sperrwandler BRAUCHEN einen Luftspalt im Kern, >Mal 'ne doofe Frage: >Dein Satz steht überall als Behauptung aber leider immer ohne Erklärung. Hier ist sie. https://www.mikrocontroller.net/articles/Transformatoren_und_Spulen#Energiespeicherung_in_Magnetkernen Einfach mal lesen. >Da das jeder behauptet, wird es wohl stimmen, aber warum? Die >gespeicherte Energie ist von L abhängig Und I^2! >und die wird durch den Luftspalt >aber kleiner. Der luftspalt verhindert eine frühe Sättigung - aber das >kann man sicher auch anders erreichen. Wie denn?
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