Hallo..ich setze mich momentan mit verschiedenen Gleichspannungstopologien auseinander. Und zwar möchte ich am Ende einen Gleichspannungswandler auf LTSpice simulieren, der mir 180V auf 4-5kV Hochsetzt, bei ausgangsseitigen Strömen im mA-Bereich. Jetzt frage ich mich, wann nehme ich den einfachen Aufwärtswandler mit einer Drosselspule und wann einen Sperrwandler? Welche Vorteile hat der Sperrwandler gegenüber dem Aufwärtswandler? Die Funktionsweise ist mir bekannt, nur wann nehm ich was? Leistungsbereich ist 5W-15W. Vielen Dank!
S. M. schrieb: > Und zwar möchte ich am Ende einen > Gleichspannungswandler auf LTSpice simulieren, der mir 180V auf 4-5kV > Hochsetzt, Da würde ich einen Wandler mit Trafo nehmen. Ein Sperrwandler hat dabei den Vorteil, das das Spannungsverhältnis grösser als das Übersetzungsverhältnis des Trafos sein kann. Typisches Beispiel dafür: Zündspule imAuto.
S. M. schrieb: > Die Funktionsweise ist mir bekannt > Jetzt frage ich mich, wann nehme ich den einfachen Aufwärtswandler mit > einer Drosselspule und wann einen Sperrwandler? Ergibt sich doch direkt aus der Funktion. Wenn du mit dem Aufwärtswandler auf 5kV willst, dann muss der Schalttransistor die 5kV als Uce/Uds aushalten und man bekommt ziemlich kurze Ausschaltzeiten. Der Sperrwandler kann dagegen mit dem Übersetzungsverhältnis des Trafos hochsetzen, d.h. die Spannungsbelastung des Schalters ist geringer und man kann bei günstigeren Tastverhältnissen arbeiten.
Für ne CDI hab ich mal nen Sperrwandler mit nem MC34063 aufgebaut. 400V sind kein Problem, für diverse Kilovolt muss man dann aber Vorkehrungen treffen. Gerade die Isolierung der Sekundärseite wird anstrengend wenn man keine violetten Koronaentladungen sehen will. Und die Feedbackschleife muss das natürlich auch aushalten. Ich hab da nen Spannungsteiler zurückgeführt, aber bei diversen Kilovolt würde ich das eher nicht machen. Aufwärtswandler hat das Problem, dass Ua/Ue nicht beliebig groß werden kann da die Abschaltzeit des Schalters dann beliebig kurz würde. Das ergibt sehr hohe Ströme durch Spule und Schalter. Sperrwandler hat deutlich beherrschbarere Primärseitige Ströme wegen dem Übersetzungsverhältnisses N1/N2 des "Trafos". Dafür ist die Induktivität komplizierter. Ich hab für meine nen unbekannten Ringkern mit einer Metallsäge angeschnitten und dann 15 windungen primär und grob 40 Windungen sekundär Kupferlackdraht aufgewickelt. Der Wirkungsgrad der Schaltung ist mit 65% nicht spektakulär, aber das liegt am wenigsten am Kern selbst. Allein die sekundärseitige Betriebs-LED verbrät schon ein gutes Watt ;)
Sascha schrieb: > Aufwärtswandler hat das Problem, dass Ua/Ue nicht beliebig groß werden > kann da die Abschaltzeit des Schalters dann beliebig kurz würde Hier geht es gar nicht um Ua/Ue beliebig groß, sondern nur etwa 30:1. Und das Tastverhältnis wird auch nicht beliebig kurz, das geht sogar mit Tastverhältnis 0,5, man hat halt lückenden Strom, machen ja die ganzen blöden GMZ-Hochspannungsschaltungen auch so.
ArnoR schrieb: > man hat halt lückenden Strom Ja, und beeindruckende Stromspitzen durch Schalter, Drossel und Diode.
Wie ist das bei Eintaktflusswandler..warum haben diese erst bei höheren Leistungen einen höheren Wirkungsgrad gegenüber Sperrwandlern und warum haben Sperrwandler einen besseren Wirkungsgrad in niedrigen Leistungsbereichen?
Sascha schrieb: > ArnoR schrieb: > >> man hat halt lückenden Strom > > Ja, und beeindruckende Stromspitzen durch Schalter, Drossel und Diode. Schreib doch nicht solchen Mumpitz. Schau dir mal an, wie ein Aufwärtswandler funktioniert. Die "beeindruckenden Stromspitzen" gibt es gar nicht. Die Drossel wird in der Leitphase auf einen bestimmten Strom zeitproportional aufgeladen und in der Sperrphase mit dem Endwert der Aufladephase beginnend zeitproportional entladen.
Ja, und wenn der Duty Cycle 1:30 ist, dann entstehen da hohe Spitzenströme. Probiers aus: http://schmidt-walter-schaltnetzteile.de/smps/aww_smps.html Wenn du da keine hohen Spitzenströme siehst, dann vielleicht weil das Programm 66mH als Induktivitätswert bei 1000V out und 10mA vorschlägt. Dann ist der Strom aber auch nicht mehr lückend.
Sascha schrieb: >> man hat halt lückenden Strom > > Ja, und beeindruckende Stromspitzen durch Schalter, Drossel und Diode. Kein Problem für LTSPICE. :-)
Mir wärs lieber, wenn ihr auf meine Frage antwortet, als euch zu batteln :P
S. M. schrieb: > Jetzt frage ich mich, wann nehme ich den einfachen Aufwärtswandler mit > einer Drosselspule und wann einen Sperrwandler? Natürlich wenn man es galvanisch getrennt haben will. Ansonsten aber bei hohen Übersetzungsverhältnissen wenigstens eine angezapfte Spule als Spartrafo, damit das Tastverhältnis nicht gar so krass wird. Höher als die Güte der Spule kommst du mit dem normalen Sperrwandler sowieso nicht (bei 0% Wirkungsgrad, also tunlichst weit drunter bleiben, so 1:10 bis 1:20, mehr sollte man nicht machen), darüber braucht man die Trafowirkung. http://www.intusoft.com/onsemipdfs/AN920-D.pdf Figure 27
Man kann das Tastverhältnis entsprechend der zu transformierenden Spannung einstellen, dann hat man gerade noch nichtlückenden Betrieb. Man kann aber auch mit größerem Tastverhältnis fahren. Bei z.B. Tastverhältnis 0,5 und gleicher Übertragungsleistung sind die Ströme noch nicht mal doppelt so groß wie bei idealem Tastverhältnis.
Michael B. schrieb: > Höher als die Güte der Spule kommst du mit dem normalen Sperrwandler > sowieso nicht (bei 0% Wirkungsgrad, also tunlichst weit drunter bleiben, > so 1:10 bis 1:20, mehr sollte man nicht machen) Man kommt mit einer popeligen Speicherdrossel locker über 1:100. Beitrag "Hochspannungserzeugung Geigerzähler aus 3V" Die normale Güte einer Spule (aus dem Datenblatt, bei einer bestimmten Frequenz) greift hier nicht.
ArnoR schrieb: > Die normale Güte einer Spule (aus dem Datenblatt, bei einer bestimmten > Frequenz) greift hier nicht. Doch. So ist Güte definiert.
Michael B. schrieb: > So ist Güte definiert. Ja, so ist Güte definiert, aber bei Schaltreglern so nicht anwendbar: Beitrag "Frage zu Q bei Spulen"
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