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LLC-Konverter
Zitat:Original geschrieben von voltwide
Sie liegt parallel zur Spule = Primärwicklung o. Streuinduktivität = Lp
(p=parallel)
Der Serienkreis aber wird gebildet aus der Streuinduktivität Ls=(s=serie)
Und die Last, mit der parallel geschalteten Spule,
liegt in Reihe mit dem Serienkreis.
Es gibt eine Streuinduktivität von ein par hundert uH. Schön.

In Reihe mit der liegt aber die Primärinduktivität. Beide Induktivitäten addieren sich. Lm dominiert.

Und in Reihe damit liegt der Kondi von 22nF.

Also resoniert der Serienkreis auf 22nF und 1400uH (1200uH + 200uH), also 28,67 kHz (wenn ich mich nicht verrechnet hab).

 
Zitat:Original geschrieben von Rumgucker

Zitat:Original geschrieben von voltwide
Sie liegt parallel zur Spule = Primärwicklung o. Streuinduktivität = Lp
(p=parallel)
Der Serienkreis aber wird gebildet aus der Streuinduktivität Ls=(s=serie)
Und die Last, mit der parallel geschalteten Spule,
liegt in Reihe mit dem Serienkreis.
Es gibt eine Streuinduktivität von ein par hundert uH. Schön.

In Reihe mit der liegt aber die Primärinduktivität. Beide Induktivitäten addieren sich. Lm dominiert.

Und in Reihe damit liegt der Kondi von 22nF.


Dieser Kreis hat zwei Resonanzfrequenzen -
1)eine untere Parallelresoanz Ls+Lr || Cr (in der Gegend von 30..40kHz9
diese führt in der von Dir beschriebenen Weise zu Überspannung bei geringer Last
2) eine obere Serienresonanz aus Ls + Cr + Rload (bei 80kHz)
Nur davon ist die Rede, und hier geht Ls NICHT ein.


Also resoniert der Serienkreis auf 22nF und 1400uH (1200uH + 200uH), also 28,67 kHz (wenn ich mich nicht verrechnet hab).
...mit der Lizenz zum Löten!
 
Du beschreibst korrekt die untere Paralleresonanz.
Darum geht es aber nicht.
Sondern um die bei ca 80kHz liegende Serienresonanz -
maßgeblich sind hier Ls und Cr und die dazu in Serie liegende Last.
Lp ist nur eine Blindstromkomponente parallel zur Last.
Und da kehren sich die Verhältnissse bekanntlich um:
Je niedriger die Lastimpedanz, desto höher der Gütefaktor usw etc.
Diese Litanei könnten wir beide noch im Koma aufsagen, denke ich.
...mit der Lizenz zum Löten!
 
75,8 kHz ist die Serienresonanz bei vollständig kurzgeschlossenem idealisierten Trafo mit Koppelfaktor "1". 28,67 kHz bei leerlaufendem Trafo.

Zur Zeit "arbeitet" Deine Simulation nur wirklich korrekt mit einem Kurzschluss. Nun muss aber ein Wandler einen Leistungsbereich vom Leerlauf bis zur Maximallast abdecken. Ein Kurzschluss gehört gerade nicht dazu.

Du hast simuliert, wie sich Deine Stromkurve verformt (sprich "die Resonanzfrequenz mitten in der Halbwelle verändert"), wenn Du den Trafo mit geringerem Stromflusswinkel als 360° beaufschlagst. Je geringer diese Stromflusswinkel ist, desto geringer stimmen Deine 75,8kHz und somit Deine Aussagen und Bewertungen.

Eine wirklich überzeugende Simulation zur Bewertung einer Topologie zeigt den gesamten Arbeitsbereich und nicht einen einzigen Punkt außerhalb des Arbeitsbereiches.
 
Zitat:Original geschrieben von Rumgucker

75,8 kHz ist die Serienresonanz bei vollständig kurzgeschlossenem idealisierten Trafo mit Koppelfaktor "1". 28,67 kHz bei leerlaufendem Trafo.

Zur Zeit "arbeitet" Deine Simulation nur wirklich korrekt mit einem Kurzschluss. Nun muss aber ein Wandler einen Leistungsbereich vom Leerlauf bis zur Maximallast abdecken. Ein Kurzschluss gehört gerade nicht dazu.

Du hast simuliert, wie sich Deine Stromkurve verformt (sprich "die Resonanzfrequenz mitten in der Halbwelle verändert"), wenn Du den Trafo mit geringerem Stromflusswinkel als 360° beaufschlagst. Je geringer diese Stromflusswinkel ist, desto geringer stimmen Deine 75,8kHz und somit Deine Aussagen und Bewertungen.

Eine wirklich überzeugende Simulation zur Bewertung einer Topologie zeigt den gesamten Arbeitsbereich und nicht einen einzigen Punkt außerhalb des Arbeitsbereiches.

1.Absatz: keine Einwände

Ansonsten - ja, es gibt eine Verformung der Sinusschwingung, bedingt durch den begrenzten Stromflußwinkel.
Was ist an dieser Verformung so schlimm?

Im übrigen sind beliebig große Stützkondensatoren auf der Sekundärseite garnicht anzustreben, denn damit rutscht die ESR-Nullstelle zu tieferen Frequenzen hin ab ohne dass der HF-ripple nennenswert abnimmt.
In der Praxis wählt man ein paar 100 uF, aber mit kleinem ESR.

Und wieso sollte meine Simu nur im Kurzschlussfall funktionieren?
Hast Du Dir mal meine realen Messungen angesehen?

...mit der Lizenz zum Löten!
 
Zitat:Original geschrieben von voltwide
Und wieso sollte meine Simu nur im Kurzschlussfall funktionieren?
Hast Du Dir mal meine realen Messungen angesehen?
Dein reales Gerät ist super.

Ich bezweifel nur, dass das viel mit Deiner Simulation zu tun hat. Aus DER Simulation ableiten zu wollen, dass die Toplogie klasse ist, das halte ich für "angreifbar".
 
Nous verrons (Louis XIV) Wink
...mit der Lizenz zum Löten!
 
Zitat:Original geschrieben von voltwide
Nous verrons (Louis XIV) Wink

Ok... dann werde ich Dir mal die Augen öffnen:

[Bild: 1_llc6.png]

Exakt Deine Angaben und Deine idealisierte Simulation. Nur habe ich einen mit der Plotzeit variierenden Lastwiderstand verwendet. Der Startwiderstand beträgt 100 Ohm bei 0ms und 1 Ohm bei 10ms. Ergo: der in der Simulation verwendete Festfrequenzbetrieb kann also nicht korrekt sein.

Weiterhin habe ich die Eingangsleistung vs. Ausgangsleistung geplottet. Aber das will ich uns hier mal lieber ersparen...... Rolleyes Wenn man natürlich ein paar Kilowatt reinsteckt, dann sind 200 entnommene Watt nicht gerade üppig.

Kurzum: Deine 1-Punkt-Simulationen inkl. aller daraus abgeleiteten euphorischen Bewertungen und Schlussfolgerungen sind zumindest "nachbesserungsfähig".
 
Ich kann Dir auch weiterhin nicht folgen
1.Absatz - was stört Dich an den von Dir gezeigten plots?
2.Absatz - was Du da simuliert hast, wüßte ich schon gern genauer.
...mit der Lizenz zum Löten!
 
Zitat:Original geschrieben von voltwide
Ich kann Dir auch weiterhin nicht folgen
1.Absatz - was stört Dich an den von Dir gezeigten plots?
Zitat: "der in der Simulation verwendete Festfrequenzbetrieb kann also nicht korrekt sein."

Zitat:Original geschrieben von voltwide
2.Absatz - was Du da simuliert hast, wüßte ich schon gern genauer.
Was ist Dir unklar?

R = 100 - time * 9900 ?
Zitat: "Nur habe ich einen mit der Plotzeit variierenden Lastwiderstand verwendet. Der Startwiderstand beträgt 100 Ohm bei 0ms und 1 Ohm bei 10ms."

Der Rest ist doch 1:1 Deine Simu.
 
Zitat:Original geschrieben von Rumgucker

Zitat:Original geschrieben von voltwide
Ich kann Dir auch weiterhin nicht folgen
1.Absatz - was stört Dich an den von Dir gezeigten plots?
Zitat: "der in der Simulation verwendete Festfrequenzbetrieb kann also nicht korrekt sein."

Zitat:Original geschrieben von voltwide
2.Absatz - was Du da simuliert hast, wüßte ich schon gern genauer.
Was ist Dir unklar?

R = 100 - time * 9900 ?
Zitat: "Nur habe ich einen mit der Plotzeit variierenden Lastwiderstand verwendet. Der Startwiderstand beträgt 100 Ohm bei 0ms und 1 Ohm bei 10ms."

Der Rest ist doch 1:1 Deine Simu.
Offenbar sind meine Fragen bei Dir nicht angekommen - kann man nichts machen.
Nächster Versuch: woraus folgt dass die Simulation nicht korrekt sein kann?
Meine Frage was Du simuliert hast bezog sich nicht auf die gezeigte Simu (ich bin durchaus des Lesens kundig) sondern auf die nicht gezeigte Simu, deren Darstellung Du gnädigerweise uns ersparen wolltest.
...mit der Lizenz zum Löten!
 
Aha... dann liegts an meinem Realstress, dass ich Dir zur Zeit nicht folgen kann. Muss daher die Sache hier etwas aufschieben.
 
So... heute komm ich vielleicht besser zur Diskussion. Ich hab jetzt allerdings den Faden komplett verloren. Also beginn ich nochmal ganz anders.


Du willst Ls mit C1 kompensieren. Die beiden Blindwiderstände verschwinden also und übrig bleibt der eigentliche Trafo.

Ich hab erwidert, dass auch der eigentliche Trafo über eine Induktivität verfügt, die mit Ls in Reihe liegt. Diese Induktivität ist besonders hoch, wenn die Gleichrichter im Leerlauf keinen Strom führen und besonders niedrig, wenn man den Ausgang kurzschließt.


Soweit - vermute ich - trifft diese Zusammenfassung den Kern beider Aussagen.

WENN mein Verständnis der Materie korrekt ist, so muss es mir gelingen, den gesamten Resonanzkreis (Ls, Lm und C1) gezielt so abzugleichen, dass er bei einer bestimmten Ausgangslast zwischen Leerlauf und Kurzschluss kompensiert ist. Das müsste man auch in der Lastcharakteristik der Schaltung sehen.

Und siehe da:

[Bild: 1_llc7.png]

Beide Schaltungen sind - bis auf den Resonanzkondensator - völlig gleich. Aber die grüne Kurve ist besser.

 
Zitat:Original geschrieben von Rumgucker

Du willst Ls mit C1 kompensieren. Die beiden Blindwiderstände verschwinden also und übrig bleibt der eigentliche Trafo.

Ich hab erwidert, dass auch der eigentliche Trafo über eine Induktivität verfügt, die mit Ls in Reihe liegt. Diese Induktivität ist besonders hoch, wenn die Gleichrichter im Leerlauf keinen Strom führen und besonders niedrig, wenn man den Ausgang kurzschließt.

Ja, das kommt der Sache schon wesentlich näher.
Die Serienresonanz des LC-Kreises hat auf deren Resonanz ihr Minimum,
ist aber natürlich >0.
Mit dem verkleinerten Serienkondensator verschiebst Du die Serienresonanz nach oben, d.h. über die aktuelle Taktfrequenz.
Diese liegt jetzt zwischen unterer und ober Resonanzfrequenz und damit ergibt sich bereits eine leichte Aufwärtstransformation.
Die Verbesserung der Lastkurve sehe ich eher als marginal, und das ist auch nur ein Aspekt in diesem Spiel.
Zu berücksichtigen sind in jedem Falle die resultierenden Änderungen hinsichtlich der Kurzschlussfestigkeit sowie der Einfluß auf verlustfreies ZVS-Schalten - ein Aspekt auf den ich noch gesondert eingehen werde.

Hinsichtlich des Schaltungsverständnisses: Mit unterschiedlicher Last wird nicht die Primärinduktivität verrringert, sondern ein mehr oder weniger reeller Widerstand parallel geschaltet.
Und da die Primärspannung halbwegs konstant über der Last bleibt, ist der in die Primärinduktivität fließende Strom annähernd lastunabhängig.
Dies wäre dann der reine Blindstrom, der bei jeder Last konstant zusätzlich auftritt.


...mit der Lizenz zum Löten!
 
Zitat:Original geschrieben von voltwide
Mit unterschiedlicher Last wird nicht die Primärinduktivität verrringert, sondern ein mehr oder weniger reeller Widerstand parallel geschaltet.
Stimmt. Aber die Parallelschaltung wirkt nach außen wie eine sich verkleinernde Induktivität.

Ich würde übrigens den von mir gezeigten Effekt nicht herunterspielen.

Er erscheint Dir nur deswegen im Monent "marginal", weil wir mit idealisierten Komponenten spielen. Die einzigen Verluste entstehen zur Zeit in den Dioden und dem 1 Milliohm-Widerstand der Quellen, so dass meine Möglichkeiten der Hervorhebung sehr eingegrenzt sind.

In realer Schaltung würde ich keineswegs marginale Effekte erwarten!
 
Zitat:Original geschrieben von Rumgucker

Stimmt. Aber die Parallelschaltung wirkt nach außen wie eine sich verkleinernde Induktivität.
!
Nein -
Wenn das so wäre, würde ja der Blindstrom mit der Last zunehmen.
Es nimmt aber nur der Realteil zu.
...mit der Lizenz zum Löten!
 
Zitat:Original geschrieben von voltwide
Zitat:Original geschrieben von Rumgucker
Stimmt. Aber die Parallelschaltung wirkt nach außen wie eine sich verkleinernde Induktivität.
!
Nein -
Wenn das so wäre, würde ja der Blindstrom mit der Last zunehmen.
Es nimmt aber nur der Realteil zu.

Da wir ausschließlich Serienschaltungen vorliegen haben, interessiert uns die Stromstärke und weniger dessen Phasenlage. Die Serienkreisstromstärke kann ich durch einen Wirkwiderstand parallel zu einer großen Spule genauso groß gestalten, wie den Stromfluss in einer kleineren Spule.
 
[Bild: 1_llc8.png]
 
Diese Vereinfachung ist zwar zulässig bei der groben Betrachtung der Durchflußverluste im Kreis.
Es gibt aber auch noch andere Aspekte.
Z.B. die Einstellung auf ZVS über der gesamten Last.
Geduld - kommt bald.
...mit der Lizenz zum Löten!
 
Zitat:Original geschrieben von voltwide
Geduld
Davon hab ich zur Zeit - bedingt durch meinen Realstress - reichlich lachend