31.12.2006, 03:02 PM
Hi bkd,
wenn es nur so einfach wäre
Also, erstmal du hast ja keine PWM Regelung, lediglich feste
High & Low Zeiten, so wird das natürlich nicht's da die
Spannung immer einbrechen wird unter Belastung.
Zum Trafo, das klappt so auch nicht. Denn es gibt sehr viele
verschiedene Varianten von Kernmaterial, die jeweils nur
bestimmte günstige Frequenzgebiete haben.
Wie schon erwähnt habe ich bisher nur Ringkerne mit Material
N27 oder N30 gefunden, was für Frequenzen so um 50KHz mit
annehmbaren Verlusten geeignet ist. Allerdings ist die daurch
übertragbare Leistung relativ gering.
Zudem sollte ein derartiger Transoframtor auch wirklich berechnet
werden, also mit den richtigen Parametern des Kerns. Wenn Du
diesen irgendwo ausbaust fehlen Dir genau diese Parameter.
Ich habe die letzten Tage mal wieder die Bücher raus gekramt
und angefangen ein Netzteil bzw. den Trafo zu berechnen.
Geplant habe ich nun +-40 Volt mit jeweils 10A belastbarkeit.
D.h. 40*10*2 an zu übertragener Leistung = 800W (Ausgangsleistung !)
Dadurch ergibt sich mit einem geschätzten Wirkungsgrad von ca. 80%
(Tief angesetzt) eine Eingangsleistung von ca. 1000W = 1KW
Ich möchte mit 100KHz arbeiten, was nur mit den Material N87
gut funktioniert, wobei auch hier schon deutliche Verluste im
Kern auftreten. Diese sollten aber auf unter 5W zu reduzieren sein.
(Der Kern wird sonst zu heiß).
Bei 100KHz sollte deltaB auf ca. 0.1T gesetzt werden.
Nun mal ein Berechnungsbeispiel :
Ue_min = 10.8V
Ue_max = 14.4V
Ua = 40V
deltaB = 0.1T
f = 100KHz
(Durch entsprechende Gleichrichtung wird das +-40V)
Als Kern werde ich einen ETD49 Nehmen.
Ae_min = 209mm2
Primärwicklung :
vt ist das Tastverhältnis, welches bei einem Gegentaktwandler auf maximal
0.42 zu setzen ist. Theoretisch wäre 0.5 möglich, was insgesammt 1 ergibt,
da aber Todzeiten eingehalten werden MÜSSEN, weg. Schaltzeiten der Fet's usw.
wird maximal 0.42 angesetzt.
Np = (Ue_min*vt_max )/(f*deltaB*Ae_min)
Np = (10.8V*0.42)/(100000Hz*0.1*0,00000209m2) = 2.17 = 2 Windungen pro Wicklung
In der Sekundärwicklung wird nun doppelt so oft eine Spannung indzuziert, also quasi
200Khz. Deshalb wird hier mit 2*vt_max gerechnet
Uf und Ur sind Spannungsabfälle an den Gleichrichterdioden und Kupferleitungen
Ns = ((Ua+Uf+Ur)*Np)/(2*vt_max*Ue_min)
Ns = ((40+2+2)*2)/(2*0.42*10.8) = 9.7 = 10 Windungen pro Wicklung
So, damit sind die Wickelparameter bekannt. Am Ausgang sollte noch für einen
nichtlückenden Betrieb eine Speicherdrossel eingesetzt werden (Nach den Dioden)
Diese wird wie bei einem Drosselabwärtswandler berechnet, wobei hier auf die
doppelte Frequenz zu achten ist.
Zuerst wird nun das minimale Tastverhältnis berechnet
vt_min = (Ua+Uf+Ur)/(Ue_max ) = 44V/14.4V = 3.05 (Da wir einen Stepup Wander bauen ist
dies hoch -1 zu setzen = 1/3.05 = 0.327
Nun kann Lmin berechnet werden :
Lmin = ((Ua+Uf+Ur)*(1-vt_min))/(Iw*f)
Iw = Welligkeit des Ausgangsstroms (ca. 15% des Nennstroms soll ein guter Kompromiss sein)
= 1.5A
Lmin = (44V*(1-0.327))/(1.5A*200000Hz) = 98,7 micro Henry
Also ca. 100µH
Hier muss bei der Kernauswahl darauf geachtet werden, dass dieser auch die notwendige
Energie aufnehmen kann. Das wird über das L*I*I Produkt ausgesucht. Dieses berechnen
und nen passenden Ringkern etc. suchen. Auch hierfür werde ich aber N87 nehmen und
eben einen kleinen ETD oder besser RM Kern verwenden.
Zum regeln wird normal der SG3525 IC verwendet, ich werde dies aber mal mit einem
AVR versuchen. Mittels timern und ADC sollte das machbar sein. Ein grund dafür ist
eine recht einfache, aber gute Idee (meiner Meinung nach). Mann könnte das so tricksen,
dass der AVR nachdem er vom Strom getrennt war eine PIN oder dergleichen über die
Serielle Schnittstelle erwartet. Stimmt diese nicht mit einer im internen EEProm
überein, verweigert er seinen Dienst, und startet das SNT nicht. Somit ist es,
ähnlich wie beim Autoradio, eine recht gute Diebstahlsicherung. Mittels eines kleinen
3Pin Konnektors (+/-/RX) Kann nun von außen, entweder ein weitere kleiner AVR mit PIN)
oder ein PC, oder einfach ein serielles EEPROM angeschlossen werden, welches dem AVR
die Pin übermittelt. Der AVR kann problemlos am Netz bleiben, da der ja in den Sleep
mode gehen kann, wenn die Remote Leitung aus ist. Dann nimmt der nur µA auf ....
Zudem bin ich halt eher ein digitaler, bevor ich mich mit dem fehlerverstärker im
SG rumärgere, mach ich lieber eine kleine PI(D) Regelung im AVR. Das kann ich schon.
So, wenn jemand meint, dass ich irgendwo falsch liege, legt los ....
Gruß und an alle einen guten Rutsch !!!
Torsten
Alias MrWeb
wenn es nur so einfach wäre
Also, erstmal du hast ja keine PWM Regelung, lediglich feste
High & Low Zeiten, so wird das natürlich nicht's da die
Spannung immer einbrechen wird unter Belastung.
Zum Trafo, das klappt so auch nicht. Denn es gibt sehr viele
verschiedene Varianten von Kernmaterial, die jeweils nur
bestimmte günstige Frequenzgebiete haben.
Wie schon erwähnt habe ich bisher nur Ringkerne mit Material
N27 oder N30 gefunden, was für Frequenzen so um 50KHz mit
annehmbaren Verlusten geeignet ist. Allerdings ist die daurch
übertragbare Leistung relativ gering.
Zudem sollte ein derartiger Transoframtor auch wirklich berechnet
werden, also mit den richtigen Parametern des Kerns. Wenn Du
diesen irgendwo ausbaust fehlen Dir genau diese Parameter.
Ich habe die letzten Tage mal wieder die Bücher raus gekramt
und angefangen ein Netzteil bzw. den Trafo zu berechnen.
Geplant habe ich nun +-40 Volt mit jeweils 10A belastbarkeit.
D.h. 40*10*2 an zu übertragener Leistung = 800W (Ausgangsleistung !)
Dadurch ergibt sich mit einem geschätzten Wirkungsgrad von ca. 80%
(Tief angesetzt) eine Eingangsleistung von ca. 1000W = 1KW
Ich möchte mit 100KHz arbeiten, was nur mit den Material N87
gut funktioniert, wobei auch hier schon deutliche Verluste im
Kern auftreten. Diese sollten aber auf unter 5W zu reduzieren sein.
(Der Kern wird sonst zu heiß).
Bei 100KHz sollte deltaB auf ca. 0.1T gesetzt werden.
Nun mal ein Berechnungsbeispiel :
Ue_min = 10.8V
Ue_max = 14.4V
Ua = 40V
deltaB = 0.1T
f = 100KHz
(Durch entsprechende Gleichrichtung wird das +-40V)
Als Kern werde ich einen ETD49 Nehmen.
Ae_min = 209mm2
Primärwicklung :
vt ist das Tastverhältnis, welches bei einem Gegentaktwandler auf maximal
0.42 zu setzen ist. Theoretisch wäre 0.5 möglich, was insgesammt 1 ergibt,
da aber Todzeiten eingehalten werden MÜSSEN, weg. Schaltzeiten der Fet's usw.
wird maximal 0.42 angesetzt.
Np = (Ue_min*vt_max )/(f*deltaB*Ae_min)
Np = (10.8V*0.42)/(100000Hz*0.1*0,00000209m2) = 2.17 = 2 Windungen pro Wicklung
In der Sekundärwicklung wird nun doppelt so oft eine Spannung indzuziert, also quasi
200Khz. Deshalb wird hier mit 2*vt_max gerechnet
Uf und Ur sind Spannungsabfälle an den Gleichrichterdioden und Kupferleitungen
Ns = ((Ua+Uf+Ur)*Np)/(2*vt_max*Ue_min)
Ns = ((40+2+2)*2)/(2*0.42*10.8) = 9.7 = 10 Windungen pro Wicklung
So, damit sind die Wickelparameter bekannt. Am Ausgang sollte noch für einen
nichtlückenden Betrieb eine Speicherdrossel eingesetzt werden (Nach den Dioden)
Diese wird wie bei einem Drosselabwärtswandler berechnet, wobei hier auf die
doppelte Frequenz zu achten ist.
Zuerst wird nun das minimale Tastverhältnis berechnet
vt_min = (Ua+Uf+Ur)/(Ue_max ) = 44V/14.4V = 3.05 (Da wir einen Stepup Wander bauen ist
dies hoch -1 zu setzen = 1/3.05 = 0.327
Nun kann Lmin berechnet werden :
Lmin = ((Ua+Uf+Ur)*(1-vt_min))/(Iw*f)
Iw = Welligkeit des Ausgangsstroms (ca. 15% des Nennstroms soll ein guter Kompromiss sein)
= 1.5A
Lmin = (44V*(1-0.327))/(1.5A*200000Hz) = 98,7 micro Henry
Also ca. 100µH
Hier muss bei der Kernauswahl darauf geachtet werden, dass dieser auch die notwendige
Energie aufnehmen kann. Das wird über das L*I*I Produkt ausgesucht. Dieses berechnen
und nen passenden Ringkern etc. suchen. Auch hierfür werde ich aber N87 nehmen und
eben einen kleinen ETD oder besser RM Kern verwenden.
Zum regeln wird normal der SG3525 IC verwendet, ich werde dies aber mal mit einem
AVR versuchen. Mittels timern und ADC sollte das machbar sein. Ein grund dafür ist
eine recht einfache, aber gute Idee (meiner Meinung nach). Mann könnte das so tricksen,
dass der AVR nachdem er vom Strom getrennt war eine PIN oder dergleichen über die
Serielle Schnittstelle erwartet. Stimmt diese nicht mit einer im internen EEProm
überein, verweigert er seinen Dienst, und startet das SNT nicht. Somit ist es,
ähnlich wie beim Autoradio, eine recht gute Diebstahlsicherung. Mittels eines kleinen
3Pin Konnektors (+/-/RX) Kann nun von außen, entweder ein weitere kleiner AVR mit PIN)
oder ein PC, oder einfach ein serielles EEPROM angeschlossen werden, welches dem AVR
die Pin übermittelt. Der AVR kann problemlos am Netz bleiben, da der ja in den Sleep
mode gehen kann, wenn die Remote Leitung aus ist. Dann nimmt der nur µA auf ....
Zudem bin ich halt eher ein digitaler, bevor ich mich mit dem fehlerverstärker im
SG rumärgere, mach ich lieber eine kleine PI(D) Regelung im AVR. Das kann ich schon.
So, wenn jemand meint, dass ich irgendwo falsch liege, legt los ....
Gruß und an alle einen guten Rutsch !!!
Torsten
Alias MrWeb
, dann ir...hab ich schon da.
