Member
Beiträge: 10.603
Themen: 355
Registriert: Jul 2012
Zitat:Original geschrieben von voltwide
Ich könnte mal Lastwechselmessungen machen an einem Notebooknetzteil (Sperrwandler).
Ausserdem verfüge ich über ein Fairchild-LLC-Eva-Board (200W-klasse) das auch mal durch gemessen werden möchte.
Ich hatte mir "seinerzeit" mal einen 18V/9A Notebook-NT für mein FF-Lenkrad geholt, bei dem ich den Motor gegen einen Hochleistungsrennmotor getauscht habe. Das ganze lief ohne Murren, der Motor arbeitet hierbei ja fast ausschliesslich im "Kurzschlussprogramm".
Spannung sah "gut" aus, ~17.9V beim Lastwechsel.
Strom war hierbei per Chopper auf ~7A begrenzt.
Erster Test war ein 18V Akkuschraubermotor.
[Bild: 0.jpg]
http://www.youtube.com/watch?v=A8oqMpy8wuo
[Bild: 0.jpg]
http://www.youtube.com/watch?v=4tE75vDZlA4
Ob das für Audio taugt sei mal dahin gestellt.
Member
Beiträge: 15.904
Themen: 70
Registriert: Jul 2009
Notebooknetzteile sind in der Regel Sperrwandler mit vorgeschaltetem aktiven PFC. Bei dieser Topology hat man die Regelung eigentlich längst im Griff, d.h. man darf ein für SNTs exzellentes dynmisches Verhalten erwarten.
Bei LLC-Konvertern sieht das anders aus. Hier gibt es bis heute kein Kleinsignalmodell, das eine einfache Simulation in der Frequnenzdomäne erlaubt. Da tut sich auch noch das eine oder andere, was man an den
aktuellen Patenten sieht.
Die krumme Übertragungsfunktion des LLC-Kreises führt dann dazu,
dass man lieber etwas konservativer vorgeht.
So dass dann eben mal eine kritische Schleifenfrequenz von 2kHz angesetzt wird (s. TI).
Zur Erinnerung: Beim konventionellen Abwärtsregler mit LC-Ausgangsfilter im voltage-mode setzt man die kritische Regelschleifenfrequenz Fc mit F(pwm)/5 an.
Also bei 100kHz PWM-Takt heißt das fc=20kHz
Das sollte man auch beim LLC-Konverter hinbekommen, meine ich.
Davon ist TI z.Zt mindestens um den Faktor 10 entfernt.
...mit der Lizenz zum Löten!
Member
Beiträge: 15.904
Themen: 70
Registriert: Jul 2009
Im Vergleich zu dem, was man bei Durchflußwandlern kennt, ist das noch relativ schnell. Beim Durchflußwandler mußt Du den Strom durch die Speicherdrossel ändern, was selbige eher widerwillig zuläßt.
...mit der Lizenz zum Löten!
Die Speicherdrossel lädt sich - genau wie beim Sperrwandler - im gleichen Zyklus auf und entlädt sich auch wieder.
Soviel zu den Ähnlichkeiten......
-----
Einen gewaltigen Unterschied gibts jedoch bei der Bedeutung der Induktivität.
Beim Sperrwandler muss die Spule die gesamte Energie aufnehmen und wieder abgeben. Alle übertragene Energie des Sperrwandlers muss durch die Spule.
Beim Flusswandler ist das jedoch keineswegs so. Dort ist eine große Energieaufnahme der Spule eher unerwünscht. Ähnlich wie beim normalen Trafo. Besonders deutlich wird das beim Gegentaktwandler, der auch zu den Flusswandlern gehört.
Beim Sperrwandler ist die Spulenladung geregelt, nicht jedoch die Spulenentladung. Da eine große Energie in die Spule geladen werden kann (bis zu 100% der Ausgangsenergie), ist die Empfindlichkeit auf plötzliche Lastwechsel besonders groß.
Beim Flusswandler ist die in der Spule speicherbare Energie klein im Vergleich zur gesamten Energie. Dadurch können sich plötzliche Lastwechsel nur um diesen kleinen Faktor auswirken.
Member
Beiträge: 15.904
Themen: 70
Registriert: Jul 2009
Nein.
Ein Sperrwandler muß nicht per se seine Gesamtenergie in der Sperrphase abgeben. Das trifft nur im diskontinuierlichen Betrieb zu.
Den ich persönlich allerdings bevorzuge.
Ebenso kann ein Durchflußwandler auch im diskontinuierlichen Betrieb arbeiten, wobei dann auch die gesamte Energie in der Drossel gespeichert wird.
...mit der Lizenz zum Löten!
Member
Beiträge: 15.904
Themen: 70
Registriert: Jul 2009
Zitat:Original geschrieben von Rumgucker
Volti... wenn ich schreibe
Zitat:Alle übertragene Energie des Sperrwandlers muss durch die Spule.
Beim Flusswandler ist das jedoch keineswegs so. Dort ist eine große Energieaufnahme der Spule eher unerwünscht. Ähnlich wie beim normalen Trafo. Besonders deutlich wird das beim Gegentaktwandler, der auch zu den Flusswandlern gehört.
...so ist beides fachlich absolut korrekt. Dein "Nein" ist Quatsch.
Ich spreche nicht vom Übertrager des Flußwandlers.
Ich spreche von der sekundärseitigen Filterspule, in Verbindung mit dem Stützkondensator.
Diese ist ein Muß im Durchflußwandlder - Stromverzerrungen wie Du sie von 50Hz-Netzteilen mit Brücke und Siebelko kennst, sind in solchen Anwendungen nicht tolerierbar.
Dein "Quatsch" ist also nicht anderes als Quatsch. ;baeh
...mit der Lizenz zum Löten!
Das Grundprinzip eines Sperrwandlers ist, dass Schalter und Ausgangsdiode im Gegentakt öffnen. Und das Grundprinzip eines Flusswandlers ist, dass Schalter und Ausgangsdiode im Gleichtakt öffnen. Daher stammt deren Namensgebung.
Es gibt die verschiedensten Flusswandlerderivate. Auch ganz ohne Speicherdrossel. Zum Beispiel auch Flusswandler mit Umschwingkapazität.
Deine Nebelkerzen ändern nichts am entscheidenen Unterschied bzgl. der Bedeutung der in der Spule gespeicherten Energie.
Member
Beiträge: 15.904
Themen: 70
Registriert: Jul 2009
Zitat:Original geschrieben von Rumgucker
Das Grundprinzip eines Sperrwandlers ist, dass Schalter und Ausgangsdiode im Gegentakt öffnen. Und das Grundprinzip eines Flusswandlers ist, dass Schalter und Ausgangsdiode im Gleichtakt öffnen. Daher stammt deren Namensgebung.
Es gibt die verschiedensten Flusswandlerderivate. Auch ganz ohne Speicherdrossel. Zum Beispiel auch Flusswandler mit Umschwingkapazität.
Deine Nebelkerzen ändern nichts am entscheidenen Unterschied bzgl. der Bedeutung der in der Spule gespeicherten Energie.
Dann zeige mir bitte mal einen DurchflußGegentakt oder Abwärtsregler OHNE Speicherdrossel.
...mit der Lizenz zum Löten!
Member
Beiträge: 15.904
Themen: 70
Registriert: Jul 2009
Das kannst Du für größere Leistungen vergessen.
In der Schaltnetzteiltechnik hat sich auch seit 1970 etwas getan.
Wegen der bereits erwähnten Stromverzerrungen, die den Schaltstress in den Leistungsschaltern explodieren lassen.
Und natürlich ist eine strombegrenzende Induktivität vorhanden.
Du siehst sie nur nicht.
...mit der Lizenz zum Löten!
Du redest immer um den heißen Brei drumrum und wirfst eine Nebelbombe nach der anderen. Es geht nicht um hohe Leistungen, Schaltstress, Siebungen oder um "unsichtbare" Induktivitäten....
Es geht lediglich um meine simple Aussage, dass die Induktivität beim Sperrwandler die gesamte Energie übertragen muss, während die in der Induktivität gespeicherte Energie beim Flusswandler eher stört.
Folgerichtig muss die Induktivität beim Sperrwandler - bei gleicher Ausgangsleistung - größer sein als die vom Flusswandler. Und folgreichtig ist die Regelung beim Sperrwandler kritischer (es sind einfach größere "Schwungräder" im Spiel). Hinzu kommt noch das Problem, dass im primären Schalter und Lastkreis der Strom alternierend fließt, also eine Phasenverschiebung hat.
Ein Sperrwandler ist also - bei gleicher Leistung - größer und in der Regelung kritischer. Und nicht umgekehrt.
Falls Du weiterhin anderer Meinung sein solltest, so wäre ein Beweis fällig. Und zwar ein Apfel-Apfel-Vergleich, bei dem auch gleiche Leistungen bei gleicher Ausgangsspannung und Ripple verglichen werden.
Meine wie zuvor begründete Meinung: mit einem Sperrwandler wirst Du nicht mal annähernd die Regelungsqualität eines Flusswandlers errreichen können.
Member
Beiträge: 15.904
Themen: 70
Registriert: Jul 2009
Zitat:Original geschrieben von Rumgucker
Meine wie zuvor begründete Meinung: mit einem Sperrwandler wirst Du nicht mal annähernd die Regelungsqualität eines Flusswandlers errreichen können.
Mit dieser Meinung stehst Du leider ziemlich allein da.
Wie immer bei diesen "Debatten" gehst Du mit keinem Wort auf meine Argumente ein, sofern sie nicht in Dein Weltbild passen.
Es ist weder mein Problem, Dein Wissenslücken zu füllen, noch meine Absicht, dies zu tun, solange Du rumpöbelst mit Begriffen wie Nebelkerzen.
...mit der Lizenz zum Löten!
Reaktion war ja klar. Wie immer, wenn Du ins Schwimmen kommst.....
....mal gucken, ob ich ne simple Simulation hinbekomme.
Member
Beiträge: 15.904
Themen: 70
Registriert: Jul 2009
...mit der Lizenz zum Löten!
Member
Beiträge: 15.904
Themen: 70
Registriert: Jul 2009
Die am Sperrwandler beobachtete Instabilität resultiert daraus, dass durch anfängliche Übersteuerung mehrere Zyklen mit fast 100% Tastverhältnis zustande kommen - und damit kommen Sperrwandler bekanntlich nicht klar.
Stichwort "right half plane zero" - aber das wollstest Du ja noch nie hören.
Diese Problem hat der Durchflußwandlere in der Tat nicht.
Was Deine Simulation erstmal nicht zeigt sind die Strompulse die durch das Aufladen des 100nF - caps zustande kommen.
Erstens weil der Schalter ein Serienwiderstand von 1 Ohm hat.
Zweitens weil bei einem Koppelfaktor von 0,8 die Streuinduktivität begrenzt.
Ich hab ja nichts dagegen, eine Streuinduktivität mit zu simulieren.
Nur ist diese eben auch als zwischengeschaltete Speicherinduktivität zu sehen.
Und damit nähert man sich dem LLC-Konzept an.
Die Rede war aber von einem speicherdrosselfreien Vorwärtswandler.
Und von der Unverzichtbarkeit einer irgendwo befindlichen Speicherdrossel.
Wenn man mit k=1 simuliert und auch noch den strombegrenzenden Schalterwiderstand mal herabsetzt, zeigen sich sehr deutlich die exorbitanten Ladestromspitzen des Resonanzkondensators.
Der damit einhergehende Streß für den realen Schalter ist ein absolutes no-go.
...mit der Lizenz zum Löten!
![[Bild: 1_wandler1.JPG]](https://stromrichter.org/d-amp/content/images/1_wandler1.JPG)
![[Bild: 1_sperr_fluss1.png]](https://stromrichter.org/d-amp/content/images/1_sperr_fluss1.png)
![[Bild: 1_sperr_fluss3.png]](https://stromrichter.org/d-amp/content/images/1_sperr_fluss3.png)
![[Bild: 1_sperr_fluss4.png]](https://stromrichter.org/d-amp/content/images/1_sperr_fluss4.png)