[Rumgucker]

Ich hab die Ursache für die Verrundung... es lag an den BUV46A. Die sind ziemlich hochohmig. Ich hab die Hardware auf MJE13005 umgerüstet. Und nun klappts genau wie in der Simul. 60 Watt sind im Sack....

Aber so richtig wohl fühle ich mich bei über 60kHz nicht mehr.

[madmoony]

Das hat sich zu einem richtig interessanten Treat entwickelt...weiter so!


btw..ich hab immer noch die alten Energiesparlampen nicht weggebracht...

[Rumgucker]

Was hab ich nun über die neue Topologie bisher gelernt..... ?


Statt gefährlicher resonanter Überspannungen entstehen im Parallelkreis gerne resonante Überströme.

Das Verhältnis von Resonanzkreis- zu Schalterstrom kann ich mit den beiden Kondensatoren C1 und C3 einstellen. Über C1 fließt der Resonanzkreisstrom. Uber C3 der Schalterstrom. Beide Ströme müssen durch sämtliche Induktivitäten der Schaltung hindurch.

C1 wird auf minimale Schaltverluste justiert.

Mit C3 stimmt man normalerweise eine Frequenz ab, die weit unterhalb der Schwingfrequenz liegt. so dass wesentlich die Induktivitäten den Schalterstrom bestimmen.

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Mit diesem 2-Kondensator-Trick kann man nun spielen. Bei gegebener Last und Kreisinduktivitäten ist der Abgleich von C1 unkritisch. Man justiert C1 auf minimale ZVS-Abschaltverluste.

C3 lässt einem dagegen mehr Freiheit. Wenn man C3 mehr und mehr verkleinert, so kann man den Schalterstrom anheben, weil man immer mehr auf Resonanz abstimmt. Es entsteht schließlich ein resonanter Saugkreis aus den Schaltern, den Induktivitäten, der Last und dem C3.

Dieser resonantere C3-Abgleich ist sinnvoll, wenn die Last hochohmig ist und wenn man die Last im Schwingkreis eingeschleift belassen möchte:




Hier gibts übrigens ein wichtiges Detail: kurzgeschlossene Trafos können nicht sättigen! (Das wird Volti mir wieder nicht glauben. Ist aber so. Die kurzgeschlossene Sekundärwicklung erzeugt ein zur Primärwicklung entgegengesetztes Feld, was die Sättigung behindert).

Da ich hier ungünstigerweise hochohmig abschließe, schramme ich schon an der Sättigung entlang. Das schadet aber dem Generator nicht.

[Rumgucker]

Tatsächlich scheint die Regel bei meinen Bauteilen einfach zu sein....

30 Watt krieg ich mit 40kHz hin

60 Watt mit 60 kHz

100 Watt mit 80kHz und mehr


Hohe Frequenzen und hohe Ströme gehen mit BJTs nicht gut. Die Frage ist also, wie weit ich komme, wenn ich die Ströme durch hochohmige Last gering halte.

Diese hochohmig belastete 60 Watt-Schaltung will ich heute mal erproben.

[Rumgucker]

Moment mal.....

Meine Anmerkung mit der Sättigungsbehinderung durch niederohmigen Trafoabschluss bringt mich gerade auf eine Idee.....

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Ich konnte bisher nicht auf MOS umstellen, weil mir der Steuertrafo nur mit den Gates als Last derart schnell in die Sättigung trieb, dass ich gar nicht so schnell gucken konnte. Der Steuertrafo ist für Lasten von 22 Ohm ausgelegt. Nur dann erzeugt er ein korrektes Timing. Das wird zur Zeit durch die niederohmigen BJT mit den vorgeschalteten 22 Ohm Widerständen erreicht

Also ließ ich von den MOSFETs wieder ab.....

Aber was spricht denn dagegen, dass ich bei MOSFETs den Steuertrafo dauerhaft mit parallelen Widerständen belaste? Das hätte sogar den Vorteil, dass ich mit den Widerständen die Sättigungszeit frei einstellen kann, ohne dadurch die Anstuerung des Halbleiters zu beeinflussen (bei BJT ist Basisstrom und Trafobelastung ja zusammenhängend).

Das will ich mal auf der Stelle simulieren. Wenn das hinhauen sollte, dann wär das der absolute Knaller. Dann hätte ich komplette Kontrolle über die Generatorfrequenz!

[SEBOJ]

[madmoony]

Wie ist den das Verhalten bei variabler Last?

Soweit ich sehe,ist es ja zur Zeit bei dir immer (meist) statisch mit 20 Ohm.

Waere ja eine Netzteil Alternative fuer verschiedene Verstaerker.

[Rumgucker]

Das mit der Last ist ein äußerst komplexes Thema.

Wenn man die Last hochohmiger macht, so steigt die Induktivität des Trafos und der Kreis wird noch induktiver, was sich zusätzlich zur reinen Widerstandstransformation stromhemmend auswirkt.

Soabld man den Trafo jedoch durch verminderte Last in die Sättigung gelangen lässt, steigt die Resonanzfrequenz des Kreises wieder.

Auch wenn man die Last vermindert, so steigt die Resonanzkreisfrequenz.

Das ganze wird nun komplett unverständlich durch die Eigenschaft des Wandlers, seine Frequenz "anzupassen" (an was auch immer).

Das alles hab ich noch nicht mal ansatzweise verstanden.

Ich sehe nur, dass das Ding kurzschluss- und leerlauffest zu sein scheint, wobei allerdings in beiden Fällen die Verluste ansteigen.

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Die Hauptanwendung sehe ich zur Zeit eher bei konstanten Lasten. Lampen. Also nutzlos.

Ich würde vorschlagen, dass wir diesenThread so betrachten, wie er nun einmal ist: wir lassen uns treiben und gucken mal, ob und was dabei rauskommt.

[Rumgucker]

Hab mal mit MOSFETs rumsimuliert. Prinzipiell funktioniert es. Leider aber wird in den Steuertrafo-Lastwiderständen richtig ordentlich Leistung verbraten. Das ist schlecht.

Aber noch viel schlechter ist, dass die MOSFETs so schnell abschalten. Offensichtlich ist der Steuertrafo für BJT mit ihren großen Verzögerungszeiten gedacht. Bei MOSFETs erziel ich auf Anhieb die doppelte Grundfrequenz. Und dadurch krieg ich nur noch geringe Leistungen umgesetzt.

Um tiefer zu kommen, belaste ich den Steuertrafo schon so weit, dass mir die Steuerspannung nicht mehr zum Schalten der MOSFETs ausreicht - auch nicht gut.

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Kurzum: die MOSFET-Sache ist noch nicht rund.

Mach ich also den 60 Watt Test mit BJT und hochohmiger Last.

[alfsch]

hmm...(ich rate mal..) Steuertrafo: du musst die R 22 ... 100 ohm machen, um genug Spannung für die MOSFET zu bekommen, + die N1 mit weniger Wdg. , zb 2 , damit er nicht so schnell sättigt

[Rumgucker]

Hab schon alles kreuz und quer probiert. Es fühlt sich schon in der Simu nicht gut an. Und ich befinde mich auch immer hart am Durchschlagen der Gateisolierung. Das ist mir noch zu fragil.

[voltwide]

ich denke auch, dass das mit BJT einfacher zu bewerkstelligen ist.
Und damit der Steuertrafo nicht in die Sättigung geht und trotzdem die gates vernünftig durchsteuert, sollte man das Übersetzungsverhältnis anpassen.

[Rumgucker]

Ist das abgefahren....

Hier die gestern auf 120 Ohm optimierte Schaltung bei unterschiedlichen Widerstandslasten zwischen 0 und 230 Ohm



In grün die Ausgangsleistung (muss noch gemittelt, also durch zwei geteilt, werden)!

Und in rot die Verlust-Peaks in Q1


So ab 80 Ohm beginnen die Einschaltverluste zu steigen. Sinken dann aber sonderbarerweise wieder ab. Man muss allerdings bedenken, dass der Schaffner-Trafo ab 120 Ohm zunehmend sättigt.

Der Wandler ist also in einem weiten Bereich leistungskonstant. Also variable Ausgangsspannung. So ist er völlig unbrauchbar als Netzteil.

[Rumgucker]

Hier die Last- und Verlustkurven der auf 20 Ohm abgeglichenen Schaltung (die vorgestern erfolgreichst in der Praxis lief)



Die Ausgangsleistung erinnert mich schon wesentlich mehr an einen Trafo. Dieses Verhalten schreib ich dem aperiodischen Abgleich des C3 zu.

Die Verlustkurve zeigt das Zunehmen des Einschaltverlustpeakes in deutlichster Weise. Es gibt also bei diesem Abgleich einen besonders "heißen" Bereich zwischen 20 und 140 Ohm.

Angesichts dieser Kurven muss ich noch mal sehr in mich gehen, ob ich nicht besser mal besonders hochohmige Anpassungen erprobe. "Hochohmige Anpassungen" bedeutet vielleicht wieder weg von der Schaffner und zurük zum RK-Trafo.....

[Rumgucker]

Nun wirds ganz haarig!

Zur Kontrolle hab ich mal die von Volti bevorzugte (und von mir stets kritisierte) Festfrequenzsteuerung eingespeist und die Nutz- und Verlustleistung geplottet.



Bis 40 Ohm ist die Schaltung etwas günstiger als der Selbstschwinger. Aber dann geht die Hölle los. Der Fremdschwinger ist nicht leerlaufsicher, zumindest nicht bei meiner BJT-Topologie und dem gewählten C1/C3-Abgleich.

Der Selbstschwinger scheint also eine sehr vorteilhafte Frequenzregeleigenschaft zu beinhalten.

[Rumgucker]

Ich krieg hier fast nen Abgang....

Wenn man den Lastwiderstand rechts vom Einschaltverlusthügel vorgibt, dann handelt es sich um einen Arbeitspunkt, bei dem die Inversioden parallel zu den BJT gerade eben nicht mehr Energie in den Ladeelko zurückspeisen.

Die BJT schalten also genau die Leistung, die für die Schaltungsverluste und die eigentliche Last benötigt wird. Das ist offensichtlich der denkbar beste Arbeitspunkt, weil die Rückspeiseverluste wegfallen.

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Weiterhin ermöglicht es die hochohmige Last, ganz ohne Vordrossel auszureichen, weil der Kreisstrom ja schon hinreichend von der Last ausgebremst wird. Damit fallen auch noch die Drosselverluste weg.

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Jungs... wir beginnen erst, die ganze Tragweite der resonanten Wandler zu begreifen.

[Rumgucker]

Ich hab irgendwie Bock, jetzt mal was zu zerstören....



100 Watt mit Schaffner-Drossel?

Versuch macht kluch.... ;baeh

[Rumgucker]

100 Watt. Fast mühelos....





Strom und Frequenz treffen sehr gut. Über 100 Watt Leistungsaufnahme.

Doof ist nur die auch nun schon bei den MJE13005 sichtbare Verrundung des unteren Spannungspegels, der natürlich die BJT deutlicher anwärmt als in der Simulation sichtbar.

[Rumgucker]

Ich vermute, dass dieser steile Stromanstieg zum Schluss der Arbeitstaktes (ich meine die oben aufgesetzte 2.Nase) eine Folge der sättigenden L1 ist.

Denn wenn das nicht passiert wäre, so wäre ich sehr genau bei 1.6A - wie in der Simulation - gelandet. So aber bei 2.25A. Und genau in dem Bereich unterhalb dieser aufgesetzten Nase biegt sich V(x ) hoch und entfernt sich von der Nulllinie.

Dass die Kurve bis dahin perfekt stimmt, sieht man an der Höhe der ersten Nase: 1.4A (real 1,5A). So lieb ich das

In der Simu kann ich die Sättigung nicht sehen, weil dort L1 idealisiert angenommen wird.

Wird wohl Zeit, dass ich L1 mal realistischer simuliere....

[Rumgucker]

Mir graust jedesmal davor, den Ferrographen wieder zusammenzustöpseln. Aber mir will einfach nicht einfallen, wie man die drei Bauteile (Widerstand und RC-Glied) so in einem Graukasten unterbringen kann, dass man sich damit wirklich Arbeit spart. Zumal die Bauteile ja auch noch umschaltbar sein müssten.

Wie mans auch wendet oder dreht: eine Ferrographen-Messung mit Auswertung dauert ne halbe bis ne Stunde. Nur Glück, dass die Prozedur so ausgereift ist, dass sie sicher funktioniert.

Aber es wär schon schön, wenn das irgendwie automatisch gehen würde. Ideal wäre ein controllergesteuertes Gerät, was Br, Bs und Hc bestimmt und als Text ausgibt. Kleiner Atmel mit DDS zur Erzeugung des Sinus, 100kHz sollten reichen. LM3886 Leistungsverstärker. Ein paar Ports, um die Shunts und Integratoren umzuschalten (oder Integration gleich per Sooftware). Und ein AD-Wandler mit 100kHz (es genügt eigentlich, wenn der nur den Spulenstrom misst. Den Sinus hat er ja selbst erzeugt).

Naja... ziemlich viel Aufwand für eine sehr spezielle Messung. Bis sich die Gerätebauzeit halbwegs gelohnt hat, müsste man damit schon mindestens 100 Spulen durchmessen. Bisher hab ich vielleicht in meinem ganzen Leben 25 Stück auf diese Weise durchgemessen und gerechnet.....