Sinusgenerator Variabler Frequenz

[Gee (Gast)]

Das Thema ist nicht neu für mich ich versuche schon lange einen Weg zu 
finden eine Sinusspannung variabler Frequenz zu erzeugen.. Klingt 
erstmal einfach aber weiter.. Anwendung ist die erregung von 
Ultraschallelementen. Ich möchte den Generator am liebsten stufenloß 
zwischen 20-150 kHz regeln. Als Ausgangsspannung benötige ich ca 1,5kVss 
pulsierend (um die 250Veff) effektive Leistungsabgabe 2kW 
Wünschenswert..

Mit den üblichen Prinzipien also netzgleichrichter -> IGBT Vollbrücke -> 
Luftspalttrafo ist man ja leider Frequenztechnisch durch den 
Ausgangstrafo sehr eingeschränkt.. dh ich musste bisher immer für 
verschiedene Frequenzen verschiedene Wicklungen benutzen, funzt zwar 
Prima ist aber doof wenn man eine all-in-one Lösung möchte..

Habe auch schon andere ansätze probiert zB das erzeugen eines Sinus anch 
Class D Prinzip bis 140kHz.. hat prinzipiell auch funktioniert mit SiC 
MOSFETs und knapp 1MHz Trägerfrequenz ist aber bei den Spannungen und 
dem Strom echt ne Hausnummer und der Wirkungsgrad ist bei der Frequenz 
udn der Spannugn auch echt unterirdisch davon abgesehen das der Low Pass 
Filter sehr schnell heiß wurde.. Das fällt also auch als Lösung weg..

Wenn ich nach dem Class B Prinzip rangehe hätte ich max 70% Wirkungsgrad 
das ist bei 2kW auch nicht mehr Lustig..

habe mir echt schon den Kopf darüber zermartert gibt es denn keine 
andere Lösung?

[THOR (Gast)]

Class D sehe ich schon als am erfolgversprechendsten an. Wie hast du das 
gemacht?

Und wofür brauchst du 2kW Ultraschall?

[Gee (Gast)]

THOR schrieb:
> Class D sehe ich schon als am erfolgversprechendsten an. Wie hast
> du das
> gemacht?
>
Ja in der Theorie klingt das gut in der praxis haben sich folgende 
Probleme ergeben: Wegen der hohen Frequenz von knapp 1MHz muss sehr 
steilflankig geschalten werden.. die lagen etwa bei 10ns, wenn man so 
schnell Spannugenn im unteren kV Bereich schaltet ergeben sich HF Spikes 
die sich kaum noch unter Kontrolle bringen lassen und auf die 
Ansteuerelektronik einstreuen, die Mosfet Treiber habe ich diskret 
aufgebaut um eine Gate Spannung von -5 / +20V mit den Entsprechenden 
Stromspitzen zu realisieren.

Mittels PIC hatte ich da einen Sinusbewerteten PWM generiert das 
Ausgangssignal war auch wirklich sehr schön Sauber und ich konnte 
stufenloß zwischen 20 und 140 kHz regeln mit einigermaßen konstanter 
Ausgangsspannugn über den gesamten Bereich.. leider war die 
Verlustleistung an den FETs und vorallem am Filter zu hoch os das ich 
dann davon abgelassen habe.

Für mich ist das Thema Class D für diesen Anwendungsfall erstmal durch