[bernroth]

Hallo!
Um in meinem neuen Oldtimer etwas Musik abzuspielen habe ich einen Class-D Amp mit zwei TDF8590TH konstruiert. Das funktioniert soweit auch schon sehr gut. Beide Chips werden mit Quarzgenauen 375kHz beschickt und sind auf einer dicken Aluplatte montiert.
Nur mit der konzeption des Ausgangsfilters habe ich noch ein paar Problemchen. Die Leistungsaufnahme im Ruhezustand liegt bei ca. 10W und die Induktivitäten im Ausgangsfilter werden warm. Ich gehe davon aus das der Kern nicht für die Frequenz geeignet ist, in Sättigung gerät und dann warm wird.
Nach Datenblatt soll der Ausgangsfilter mit 10µH dimensioniert sein (C = 1µF). In dem Bild seht ihr den Amp mit fehlenden Ausgangs-L's.
Welches Kernmaterial würdet Ihr empfehlen? Ich dachte auf alle Fälle an einen Ringkern, evtl. mit Luftspalt der bei der Frequenz auch noch mitmacht. Die Verluste sollten konstant sein, egal ob im Ruhezusand oder im Betrieb, richtig?
Ach ja, die Betriebsspannung der Ausgangschips liegt bei +-25V
Ich hoffe ich habe nichts vergessen, würde mich über Antworten und besser Tipps sehr freuen
Beste Grüße,
Bernhard



[Bild: CIMG3598.JPG]

[Rumgucker]

Hallo bernroth,

herzlich Willkommen bei uns. Dein Amp sieht supertoll aus!!!

375kHz sind für die typischen Eisenpulverringe (Amidon T106, Reichelt) ganz ok. So bis 60° bei Volllast ist noch alles gut. Die Drahtverluste steigen mit der Ausgangsleistung und das erwärmt wiederum den Kern. Alfsch verwendet Ferrit-Kerne, in die er mit der Flex nen Spalt reinhaut und kommt dabei auf günstigere Werte als die Eisenpulverdinger.

Zeigst Du uns mal die bisher von Dir verwendeten Spulen?

LG

Gucki

[voltwide]

Schönes Design! Hinsichtlich des Kernmaterials bin ich entschieden anderer Meinung. Eisenpulverkerne werden in solchen Anwendungen heiß allein aufgrund der Ummagnetisierungsversluste, wobei wir noch weit entfernt sind von Kernsättigung. Für nennenswerte ripple-Ströme ist Eisenpulver 2.Wahl, eine Erkenntnis, die sich nur langsam durchsetzt. Hier ist Ferrit eindeutig überlegen. Du kannst es so wie Alfsch halten, oder Du wählst einen Ferrit-Topfkern (RM..) oder EF-, EC-Typen, natürlich mit Luftspalt.

[bernroth]

Danke für Eure Komplimente )
Ich mag keine halben Sachen und wenn ich mir diese fertigen Car-Amp's anschaue dann wird mir schlecht.
Da kam nur ein Selbstbau in Frage.

Ich habe schon viele verschiedene Kerne ausprobiert, am besten schlug sich bisher die DO3340P-103 von Coilcraft.
Habe auch schon verschiedene von Würth probiert aber mit der Coilcraft gabs bisher die geringsten Verluste.
Ursprünglich wollte ich die Class-D Inductors von Würth verwenden aber auf einmal gabs die nicht mehr.

Jedenfalls habe ich festgestellt das die Ruhestomaufnahme geringer wird wenn man auf die Ausgangsspule einfach einen anderen Ferritkern drauflegt.
In der Praxis ist das jedoch keine Lösung.
Ich würde eigentlich gerne bei einem Ringkern bleiben wollen den ich dann selbst mit Draht bzw. HF-Litze (naja, vielleicht nicht unbedingt nötig)
die 10µH aufwickeln.
Hab' grad den Bürklin-Katalog durchgeblättert und bin bei den Topfkernen etwas ratlos
Macht es eigentlich Sinn die Ausgangswicklungen bei einer Vollbrücke gegenläufig auf den selben Kern zu wickeln?

Grüße,
Bernhard

[voltwide]

Zur Doppeldrossel: Im Prinzip kein Problem, da die Magnetisierung in beiden Halbwellen exakt dieselbe sein sollte. Und warum willst Du unbedingt einen Ringkern haben? Läßt nicht gerade einfach bewickeln und es kommt ohnehin nur ein geschlitzter Ferritring ernsthaft in Betracht. Bei den von Dir erwähnten Fertigteilen handelt es sich vermutlich um sogenannte Garnrollen-Kerne. Zwar ist der Kern aus Ferrit, aber ich habe bei ähnlich gelagerten Untersuchungen festgestellt, dass die Stromverdrängungseffekte in dem CuL schon merkbar werden. In einem Fall hatte ich die Garnrolle abgewickelt und anschließend dieselbe Windungszahl in HF-Litze aufgebracht. Die Eigenerwärmung war daraufhin etwa auf die Hälfte gefallen und der Wirkungsgrad um 1% höher. Wenn Du weißt, welchen Kern Du nehmen willst, kann ich Dir bei der Windungsberechnung helfen.

[voltwide]

Hier findest Du eine Excel-Tabelle zur Drosselberechnung,
einfach unter Vorgaben Deine Parameter eingeben, d.h. die Beispielparameter überschreiben

https://stromrichter.org/d-amp/content/i..._choke.xls

[bernroth]

Danke für die Excel-Tabelle.
Ich habe aus den Werten einen RM6 Kern gefunden der für die Anwendung geeignet sein sollte.
Bürklin 82D720
B65807N40A1, Al 40nH, Material K1
Bei 50V Betriebsspannung, 4 Ohm, 375kHz Betriebsfrequenz und einer Induktivität von 10µH
komme ich auf 16 Windungen und 41nH AL-Wert.
Der Kern hat einen Luftspalt und sollte daher nicht so schnell in Sättigung geraten.

Ist das Eurer Meinung nach OK?

Über die Drahtstärke schweigt sich die Excel-Liste etwas aus, würde ca. 1mm² HF Litze nehmen (habe ich noch rumliegen) um ein möglichst gutes Ergebnis zu erzielen.

Grüße,
Bernhard

[Rumgucker]

Mal was ganz anderes: kann es sein, dass Deine Elkos sich schon etwas blähen?

[bernroth]

Hehe, die Elkos sind einwandfrei, die haben schon immer eine leichte Wölbung die sich natürlich durch die Aufnahme von oben optisch noch etwas verstärkt.
Die Elkos sind sowieso ziemlich überdimensioniert, da ist es schon sehr unwahrscheinlich das hier etwas schiefgeht.

Grüße,

Bernhard

[voltwide]

Jaja, die Drahtstärke weiß die Excel-Liste nicht.
Nimm die dickste HF-Litze, die Du kriegen kannst und die reinpasst.
Deinen Kern schaue ich mir nachher mal an...

[alfsch]

nur mal so gefragt: haste sowas schon versucht?
http://www.reichelt.de/?ACTION=3;GROUP=B...f8418317c6

[bernroth]

alfsch:

Jep, von Würth-Elektronik verschiedene Typen, auch von Reichelt genau diese Induktivitäten in geschlossener und offener Bauform... Bei jeder hatte ich bisher das Problem mit der Erwärmung und der hohen Ruhestromaufnahme.
Zum Schluss war ich schon soweit das ich mit die Induktivitäten selbst gewickelt habe um das Ideale herauszufinden.
Die Excel-Liste hat mir jedenfalls schonmal insoweit geholfen das ich nun weiss welchen Kern ich verwenden muss.

[Vier-Sterne-Gerd]

Zitat:Original geschrieben von voltwide

Jaja, die Drahtstärke weiß die Excel-Liste nicht.
Nimm die dickste HF-Litze, die Du kriegen kannst und die reinpasst.
Deinen Kern schaue ich mir nachher mal an...

viel hilft nicht immer viel... von daher finde ich diesen Ratschlag zumindest hinterfragungswürdig.

[Vier-Sterne-Gerd]

Zitat:Original geschrieben von bernroth

Danke für die Excel-Tabelle.
Ich habe aus den Werten einen RM6 Kern gefunden der für die Anwendung geeignet sein sollte.
Bürklin 82D720
B65807N40A1, Al 40nH, Material K1
Bei 50V Betriebsspannung, 4 Ohm, 375kHz Betriebsfrequenz und einer Induktivität von 10µH
komme ich auf 16 Windungen und 41nH AL-Wert.
Der Kern hat einen Luftspalt und sollte daher nicht so schnell in Sättigung geraten.

Ist das Eurer Meinung nach OK?

Über die Drahtstärke schweigt sich die Excel-Liste etwas aus, würde ca. 1mm² HF Litze nehmen (habe ich noch rumliegen) um ein möglichst gutes Ergebnis zu erzielen.

Grüße,
Bernhard

K1 ist ein HF-Material, ich weiß nicht, ob das hier die erste Wahl ist.
Ein MnZn-Ferrit für Leistungsanwendungen wie z.B. N67 oder N87 ist m.E. besser geeignet

[bernroth]

Bei der Wahl des Materials bin ich nach dem AL-Wert gegangen der in der Excel-Liste auch bei 40 liegt. Davor hatte ich sogar 16, da war aber der Kerndurchmesser noch zu klein.
Ansonsten sehe ich hier im Katalog haputsächlich N48 und N41 Material bei den Kernen mit Luftspalt. M33 wäre auch noch dabei.

[voltwide]

Ich würde auch nicht unbedingt auf K1 gehen, sondern eher auf N87/97, PL7 o.ä. Und ich würde in jedem Falle einen Kern mit höherem Al-Wert vorziehen und dann den Luftspalt selbst einstellen um auf die gewünschte Induktivität zu kommen.

Dazu bräuchttest Du allerdings ein L-Meter, das 10uH noch vernünftig anzeigt, tja, mhmh...

@****G:
Es trifft zu, dass die maximale Wickelraumfüllung nicht immer das Optimum darstellt hinsichtlich der Stromverdrängungseffekte. Allerdings ist diese Thematik extrem kompliziert weshalb ich diese Vereinfachung in erster Näherung für praxisnäher halte (Näheres dazu gibts auf der Seite des Dartmouth College)

[Rumgucker]

Zitat:Original geschrieben von voltwide
@****G:

[Vier-Sterne-Gerd]

Zitat:Original geschrieben von Rumgucker

Zitat:Original geschrieben von voltwide
@****G:

schön, daß Du Dich so über Deine eigene Erfindung lächerlich machen kannst
das hätte ich Dir gar nicht zugetraut

[alfsch]

also bei rund 350khz macht eine 10u spule bei +/-25v antrieb rund 2A spitze , bei den kleinen smd sind die -geratenen- 0,4W verlust dann schon deutlich fühlbar.
ich würde da erstmal weniger ripple-strom durchjagen ->
nimm mal 20uH spule, ala
http://www.reichelt.de/?ACTION=3;GROUP=B...f8418317c6
zum testen (da du die 10u ja wohl hast) schalte einfach mal 2 von den 10u in reihe als 20u-drossel
;deal2

[voltwide]

Vergiß nicht, dass der NF-Strom unter Volllast mit minimaler Impedanz noch deutlich höher ist als der HF-ripple ohne NF-Signal. Letztendlich mußt Du den Kern für den NF-Strom dimensionieren (s. mein spreadsheet)