[voltwide]

Hier der erste Versuchsaufbau

[voltwide]

Abschaltvorgang bei induktiver Last
gelb: LoSide gate-source
blau: LoSide drain-source
Der Übergang von +5V nach -5V dauert rund 120ns,
die Schaltzeit liegt bei knapp 15ns.

Auffällig ist das "Klingeln" auf dem drain.
Dieses Klingeln wird mit steigendem drain-Strom zunehmen.
Bedenkt man, dass der drain-Strom nur einen Bruchteil der anvisierten 50A beträgt, ist dies sicherlich unakzeptabel.

Ursache ist der suboptimale Aufbau der Halbbrücken-Abblockung:
Mit einem Abblock-Elko direkt von LoSide-source nach HiSide-drain
wird das Geklingele sofort schwächer,
die Resonanz verschiebt sich dabei zu höheren Frequenzen hin.

das muß als nächstes geändert werden.

[voltwide]

Induktionsärmerer Aufbau

Inzwischen habe ich einen induktionsärmeren Aufbau zusammen-gedrehmelt.


Der ausgangseitige Magnetisierungsstrom beträgt 4,8A Spitze-Spitze.


Zuerst wurden die beiden 330uF/LoESR-Elkos bestückt.
Die sind im Bile nicht zu sehen, da auf der Unterseite montiert.

[IMG] https://stromrichter.org/d-amp/content/i..._670uf.png[/IMG]
Dann 10uF/MLCC in der weitesten Entfernung zu den MOSFETs


Dann den zweite weitere 10u/MLLC näher an den MOSFETs

Im Verlauf ist die Resonanzfrequenz von vormals 13MHz schrittweise bis auf über 30MHz angestiegen.
Die wirksame Induktivität wurde also etwa um den Faktor 10 reduziert.

Allerdings hat das der Amplitude der Schwingung bisher keinen Abbruch getan!

[Rumgucker]

Zitat:Original geschrieben von voltwide
Allerdings hat das der Amplitude der Schwingung bisher keinen Abbruch getan!

Es fehlt Dämpfung.

[voltwide]

Sicherlich. Ich finde bemerkenswert, dass dieser Schwingkreis aus Leitungsinduktivität und drain-source-Kapazität bei 30MHz doch noch eine recht hohe Güte aufweist.

Wieweit das relevant ist für die Funktion, steht noch auf einem anderen Blatt.
Für die Gesamtbilanz ist es letztendlich egal, ob die induktive Energie nun im gedämpften Schwingkreis verheizt wird, oder, bei hinreichender Amplitude, per Avalanche Durchbruch im MOSFET umgesetzt ist.

Entscheidend ist die Anfangsenergie, und die beträgt Ls = 0,5 * Ls * I²drain

Die Reduktion der LeitungsInduktivität hat somit diese Streuleistung proportional verringert.

[voltwide]

Der beobachtete Schwingkreis wird gebildet aus der drain-source-Kapazität des abgeschalteten MOSFET
in Reihe mit der Induktionsschleife von der Halbbrücke durch die Stützkondensatoren und zurück.
Das Datenblatt gibt für die drain-source Kapazität knapp 2nF an bei Vds = 12V.
Für 30MHz Resonanzfrequenz errechnet sich die passende Induktivität mit 20nH,
ein schon recht niedriger Wert für den gezeigten Aufbau.

Die magnetische Speicherenergie beträgt bei 50A dann 0,5*2500*20n=25uJ.
Verheizt man diese Induktionsspitzen im MOSFET per Avalanche-Durchbruch,
so wären bei 50kHz Taktfrequenz 50k*25u=1,25W an zusätzlichen Verlusten zu erwarten.

Beim ersten Aufbau, mit rund 10-facher Leitungsinduktivität, wären es schon 12W -
so wird deutlich, dass extrem induktionsarmer Aufbau hier von entscheidender Bedeutung ist.

[3eepoint]

[madmoony]

..mach weiter Volti...sehr interessant!!

[voltwide]

Stromtests

Der Prüfaufbau wurde verstärkt:
Stützkondensatoren sind
4 x 3900uF/35V/10mR/3A7
1 X 470uF/35V/30mR/1A5

Ausgangsdrossel: 2 Wdg 240x0,1mmCulSS auf E42/20

Stromsonde: P6021 von Tek mit 0,1V/1A, max +-15A, 120Hz..60MHz

Der Magnetisierungsstrom wird nun schrittweise erhöht durch Vergrößerung des Luftspalts.

Im Vordergrund sieht man die Stromsonde auf dem Wickeldraht.

[Rumgucker]

So langsam siehts gefährlich aus....

[voltwide]

Kanal1: Primärspannung
Kanal2: Primärstrom
Start mit 12App Primärstrom
Eingangsleistung: 12V * 89mA

[voltwide]

Iprim = 17App
Eingangsleistung: 12V * 136mA

[Rumgucker]

17A um 1 Watt zu übertragen?

So langsam finde ich den Thread ganz nach meinem Geschmack.

[voltwide]

Primärstrom: 34App
Aufnahmeleistung: 12V*0,4A
Luftspalt: 2x1mm

Damit sind wir an der Aussteuergrenze der Stromzange angelangt.
Die Wirkleistung beträgt momentan 4,8W.
Ich werd das Ganze jetzt mal ne Weile laufen lassen, um herauszufinden,
wo die Wärme bleibt.

[Rumgucker]

Zitat:Original geschrieben von voltwide
Ich werd das Ganze jetzt mal ne Weile laufen lassen, um herauszufinden,
wo die Wärme bleibt.

Hier?

http://www.youtube.com/watch?v=Oiit6kNrXLA

[voltwide]

Zitat:Original geschrieben von Rumgucker

17A um 1 Watt zu übertragen?

So langsam finde ich den Thread ganz nach meinem Geschmack.

Ein Seiteneffekt, den ich nicht verhindern kann!

Nee - bei 17App Blindstrom wird 1 W in der Schaltung verheizt.

Ansonsten simuliere ich hier reine Leerlauffälle und lasse nur variablem Blindstrom zirkulieren, um überhaupt erstmal ein Gefühl dafür zu bekommen, wieweit man mit den Strömen gehen kann.

[voltwide]

Interessant ist auch die Entwicklung der Primärspannung.
Die pos. Überspannungsspitze nimmt erwartungsgemäß zu mit dem Strom.
Bislang nähern wir uns gerade 30V.
Schätzungsweise bei 40V wird der PowerMOSFET durchbrechen.

[voltwide]

Temperaturen, gemessen mit Oberflächenthermometer:
Umgebungstemp 24C
Trafowicklung 31C
HiSideMOS 40C
LoSideMOS 45C
UCC3806 37C
470uF 37C
3900uF 30C

Verteilt sich also irgendwie halbwegs, bislang keine wirklichen Hotspots.
Muss wohl mehr Gas geben

[madmoony]

Scheint ja mit den Uebertragern gut zu laufen...daher ein paar Fragen:

ist das Kernmaterial entscheident?

ist es sinnvoll einen groesseren Kern als noetig zu nehmen um die Magnetisierung klein zu halten?

Ich sah einen Industiellen Uebertrager,der war Trifilar gewickelt aber schon auf dem Kern waren alle drei Draehte miteinander verdrillt...warum?

[Rumgucker]

Zitat:Original geschrieben von madmoony
....aber schon auf dem Kern waren alle drei Draehte miteinander verdrillt...warum?

War das der Wickler?

[Bild: 0_big.jpg]