Schaltnetzteil

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Dj_Ninja
Hat sich gelöscht
#51 erstellt: 17. Nov 2004, 12:23
er hat doch einen schaltplan für seinen sg-schaltkreis. und es ging im wenn ich das richtig verstanden hab auch nicht darum, einfach irgendwas nachzubauen, sondern etwas selbst zu bauen. da sehe ich einen unterschied.
BUZ11
Ist häufiger hier
#52 erstellt: 17. Nov 2004, 15:40
Hallo!
Fasse noch einmal zu sammen!

Habe den Ic Sg3524 mit dem treibe ich pro Kanal zwei komplementäre Transistoren die dann widerum die zwei IRFP064N pro Kanal ansteuern!
Kann mir jemand zwei geeignete Transistoren nennen die man auch im "Elektronikgeschäft um die Ecke" bekommt??

Nun wähle ich für die Primärseite 2V pro Windung, das macht 2x6Windungen; um auf die +-34V Sekundärseitig zu kommen nehme ich 2x40 Windungen, (oder müssen es nur 2x20 sein??)
Sollte man zuerst die Primärwindung draufgeben und dann darüber die sekundäre Wicklung (Ringkern)

Nun baue ich aus den BYW29-100 nen Brückengleichrichter auf und gebe pro Spannung einen 2200µF Kondensator rein, dann eine Spule (Wie würdet ihr die machen??) und zu guter letzt noch einmal nen 2200µF Kondensator.


[Beitrag von BUZ11 am 17. Nov 2004, 16:08 bearbeitet]
Dj_Ninja
Hat sich gelöscht
#53 erstellt: 17. Nov 2004, 16:01
für die treiberstufen kannst du den bc547 (npn) und den bc557 (pnp) verwenden. diese beiden hab ich bei meinem netzteil drin. pack zwischen die treiberstufe und die gates der mosfets noch 10-22 ohm widerstände (pro gate einen), da die mosfets sonst zu hochfrequenten schwingungen neigen.

sekundärwicklung würde ich 2x22 windungen empfehlen, damit bleibt deinem netzteil auch noch eine gute regelreserve. die mitte dieser wicklung legst du auf masse und die enden an den gleichrichter (den solltest du aus 2 doppel-schottky-dioden bauen, diese dinger im to-220 oder to-247 gehäuse). davon gibts zwei typen, einmal mit gemeinsamer kathode und einmal mit gemeinsamer anode. du brauchst von jedem einen. die mitte ist jeweils der gemeinsame anschluß. bei dem typ mit der gemeinsamen kathode kommt deine positive spannung raus, bei dem typ mit gemeinsamer anode die negative. du kannst das natürlich aus aus 4 standart-dioden nachbauen (immer 2 sinngemäß zusammen) das funktioniert genauso gut. bau die aber auf jeden fall mit auf den kühlkörper drauf.

gleich nach diesem gleichrichter gehören die spulen hin (in reihe, nicht gegen masse), erst danach die siebkondensatoren. pass auf, daß du ausreichend spannungsfeste kondis (50v) nimmst solange die regelung nicht getestet und auf die 34v eingestellt ist.

bei allen trafos die ich bislang gesehen habe, war die primärwicklung unter die sekundäre gewickelt
Dj_Ninja
Hat sich gelöscht
#54 erstellt: 17. Nov 2004, 16:08
yep, wenn du so willst einen "spannungsteiler" aus der z-diode und dem 100k widerstand. die z-diode läßt bei ihrer durchbruchspannung sofort genug spannung durch, um den transistor so weit zu öffnen, daß am kollektor (gegen die negative spannung) die spannung ansteht, die "zuviel" ist. der 100k widerstand sperrt den transistor nur sicher, solange die z-diode noch nicht leitet. mit dieser spannung am kollektor(sind nur 2-5v) betreibst du dann den optokoppler, der dann den SG runterregeln läßt. achte aber drauf, wie warm der transistor wird, der braucht evtl. eine kleine kühlfahne. nimm so einen kleinleistungstypen im to220-gehäuse aus der restekiste dafür.

edit: kann sein, daß der vorwiderstand für den optokoppler noch zu groß ist, bei bedarf versuch es mit 100 oder 50 ohm - aber pass auf, daß der optokoppler nicht durch zu hohen strom gebraten wird. zu klein ist also auch nicht gut.


[Beitrag von Dj_Ninja am 17. Nov 2004, 16:14 bearbeitet]
BUZ11
Ist häufiger hier
#55 erstellt: 17. Nov 2004, 16:10
@Dj_Ninja
[quote="Dj_Ninja"]Vielleicht solltest das über einen npn-transistor puffern, also die z-diode von der positiven betriebsspannung an die basis, (mit 100k gegen die negative spannung legen, damit der transistor sicher sperrt) den emitter ebenfalls auf die positive betriebsspannung. den optokoppler kannst dann mit 200 ohm (sollte das regelverhalten im gegensatz zu 500 verbessern) vom kollektor zur negativen betriebsspannung packen und schon fängt der transistor die last von deiner diode ab.quote]

Du meinst an die Plus_Spannung die Diode anschließen, und nach der Diode nen 100K gegen Negative_Spannung, also Quasi Spannungsteiler, oder??
Dj_Ninja
Hat sich gelöscht
#56 erstellt: 17. Nov 2004, 16:14
hihi siehe einen post höher, habs noch gesehen *g*

vorsicht, hatte einen fehler drin. die spannung am kollektor des transistors entsteht natürlich NICHT gegen masse, sondern gegen die negative spannung !


[Beitrag von Dj_Ninja am 17. Nov 2004, 16:15 bearbeitet]
BUZ11
Ist häufiger hier
#57 erstellt: 17. Nov 2004, 17:16
Hat jemand konstruktive Vorschläge für die Glättungsspulen???


Hat noch jemand eine Ahnung wie man einen einfachen Temperaturschalter mit Hysterese machen kann??
Da ich ja zwei getrennte Kühlkörper habe wären zwei Sensoren von nöten...
zucker
Inventar
#58 erstellt: 17. Nov 2004, 17:22
Hallo,

mit der Lüftersteuerung kann ich vielleicht helfen.
Es ist von der esp-Seite und funktioniert sehr gut. Man kann ihn dirket auf eine bestimmte Temp. einstellen und er läuft ca 20° wieter hinunter, als er anfängt.
halleluja
Ist häufiger hier
#59 erstellt: 17. Nov 2004, 17:24
Hallo Buz!

Die Glättungsspulen müssen zwingend einen Luftspalt haben. Entweder kaufst du einen Pulverkern (da ist der Luftspalt sozusagen statistisch über das Volumen verteilt, du siehst ihn also nicht), oder du nimmst einen EI-Kern, und tust einen Abstandhalter zwischen die beiden Hälften. Auf den Mittelschenkel wickelst du dann die Spule. Kannst du Luftspalt und Windungszahl ausrechnen, oder benötigst du dazu Hilfe?


flo
Dj_Ninja
Hat sich gelöscht
#60 erstellt: 17. Nov 2004, 18:05
hmm das weiß ich nicht genau, ich hab einfach die original-spule aus einem alten pc-netzteil weiterverwendet.

wäre prima wenn du dazu mal ein paar formeln hast @halleluja
BUZ11
Ist häufiger hier
#61 erstellt: 17. Nov 2004, 18:20
Ich kann fast nicht glauben dass so ein großer Aufwand darin besteht eine Glättungsdrossel zu bauen......
Geht es nicht einfach den Spulenkörper (Ringkern) eines Pc-Netzteiles zu nehmen, die dort als Eingangsdrossel (230V) benutzt wird und ne andere Windungszahl???

@Zucker, sollten die drei Dioden darstellen dass man einfach mehrere Sensoren hat die an verschiedenen Stellen angebracht werden können, oder braucht es diese Schaltung zweimal um zwei Kühlkörper zu überwachen.
Ich habe mir einen Temperaturschalter als Schutz der Endstufe + Schaltnetzteil vor Überlast gedacht.
zucker
Inventar
#62 erstellt: 17. Nov 2004, 18:26

@Zucker, sollten die drei Dioden darstellen dass man einfach mehrere Sensoren hat die an verschiedenen Stellen angebracht werden können


Genau, je eine oder 2 an jeden Kühler. Durch die Temp.-änderung wird die Spannung durch die D eher durchgelassen und dann vom, als Koparator geschalteten, OPV verstärkt. Der Lüfter läuft nicht sofort voll an, sondern geht der Temp.-änderung, also der U-änderung durch die Dioden mit.

Mit ein bisschen Aufwand kann auch zusätlich ein Abgriff vom OPV eine Relais schalten, welches dann den Stromkreis unterbricht.
Dj_Ninja
Hat sich gelöscht
#63 erstellt: 17. Nov 2004, 18:35
nimm bitte nicht die drossel aus dem 230v-entstörfilter, sondern den großen ringkern hinter den gleichrichtern auf der niedervoltseite. ich weiß aber nicht, ob der 600 bzw. 300w (du brauchst 2 stück davon) ohne kühlung abkann, die verbauen in pc-netzteilen meist keine allzu hochwertigen komponenten. wahrscheinlich kann man den kern so benutzen wie er ist (alle wicklungen bis auf die 5v entfernen), aber getestet habe ich es noch nicht.

edit: so einen übertemperatur-not-aus würde ich mit dem totzeit-pin des steuerschaltkreises bauen. also einen schwellwertschalter mit an den von zucker beschriebenen OPV dran, und bei übertemperatur die totzeit auf 100% setzen (wie das bei dem SG weiß ich nicht, müßte im datenblatt stehen). das schaltet das netzteil dann aus ohne daß du den laststrom über ein relais führen mußt oder so.


[Beitrag von Dj_Ninja am 17. Nov 2004, 18:39 bearbeitet]
BUZ11
Ist häufiger hier
#64 erstellt: 17. Nov 2004, 19:00
Werde den Remoteeingang dazu misbrauchen......

Warum würden die Entstördrosseln nicht Funktionieren????
Dj_Ninja
Hat sich gelöscht
#65 erstellt: 17. Nov 2004, 19:23
zu klein, das magnetfeld wird zu stark für den kern. dann überhitzt der kern und verbrennt richtig dabei (ist am ende nur noch ein rußig schwarzer poröser ring). außerdem sind die kernverluste von der frequenz abhängig, ich weiß nicht ob die kerne aus dem 50hz-teil die 35khz so toll finden.

der remoteeingang ist prima dazu geeignet, der muß ja auch irgendwie die totzeit auf 100% bringen. aber denk dran, daß da zwischen der klemme und dem schalttransistor (ich denke du wirst den dann einfach irgendwo auf masse ziehen) noch ein widerstand ist, sonst rauchts wenn das teil abschalten möchte.
halleluja
Ist häufiger hier
#66 erstellt: 17. Nov 2004, 22:43
Guten Abend :-)

Die Erklärungen zur Speicherdrossel waren bisher nicht ganz richtig, deshalb nochmal etwas dazu...



Warum würden die Entstördrosseln nicht Funktionieren????


Weil sie keinen Luftspalt besitzen. Du musst dir vorstellen, daß die Speicherdrossel wie der Name es bereits erahnen läßt, Energie speichern soll. Die wird im magnetischen Feld gespeichert, das sich um die Spule herum bildet. Wenn du mal ein vereinfachtes Ersatzschaltbild von einem magnetischen Kreis mit Luftspalt erstellst, und die Gleichung für die Energie danach aufstellst, wirst du feststellen, daß die Energie maßgeblich im Luftspalt gespeichert wird.

Ohne Luftspalt kommt der Kern sofort in die Sättigung, da er, wie man im Schaltplan erkennen kann, immer nur in eine Richtung magnetisiert wird. Wenn das passiert, sinkt die Permeabilität des Kerns ab. Da die Speicherdrossel und die Siebkondensatoren ein LC-Filter bilden, das aus dem rechteckförmigen Signal den Gleichanteil herausfiltert, steigt mit sinkender Permeabilität die Grenzfrequenz an, was zur Folge hat, daß die Ausgangsspannung nicht mehr konstant ist.

Jetzt klarer?

flo
BUZ11
Ist häufiger hier
#67 erstellt: 19. Nov 2004, 13:24
Aha so ist das... und der Ringkern der im PC _ Netzteil ist würde funktionieren, der wo mehrere Wicklungen mit verschiedenen Drahtstärken oben sind???
Dj_Ninja
Hat sich gelöscht
#68 erstellt: 19. Nov 2004, 13:34
yep, das teil ist so eine speicherdrossel. wenn du sowas hast, würde ich es einfach mal damit probieren (ab und an mal anfassen wie heiß der kern wird). denk aber dran, daß du 2 stück brauchst, also sollten es auch 2 gleiche kerne und gleiche anzahl windungen sein !
Frickelbruder
Ist häufiger hier
#69 erstellt: 22. Nov 2004, 22:25
Hallo Buz 11,

wie schauts aus ? Läuft das Netzteil schon?
BUZ11
Ist häufiger hier
#70 erstellt: 23. Nov 2004, 13:42
Ne, bin noch beim erstellen des Layouts....
Habe mich derzeit mehr mit dem Aufbau der Enstufen beschäftigt... (vieleicht auch aus dem Grund, da mir das zeichnen ein wenig auf die Nerfen geht)
Frickelbruder
Ist häufiger hier
#71 erstellt: 26. Nov 2004, 21:47
Hallo Buz 11,

was gibts neues ?
Frickelbruder
Ist häufiger hier
#72 erstellt: 28. Nov 2004, 21:20
Immer noch nix ??? Ist so still geworden hier.
Frickelbruder
Ist häufiger hier
#73 erstellt: 03. Dez 2004, 19:11
Führst Du Dein Projekt weiter ?
BUZ11
Ist häufiger hier
#74 erstellt: 05. Dez 2004, 14:24
Ja, mache sicher weiter, nur mit der Ruhe!
Habe im Moment nur wenig Zeit dafür....
Ich werd mich schon melden sobald es neues gibt....
Frickelbruder
Ist häufiger hier
#75 erstellt: 14. Dez 2004, 22:37
Jetzt werd ich aber neugierig! So viele gute Ratschläge und wir erfahren nicht mal was draus geworden ist.

Gehts weiter ?
Frickelbruder
Ist häufiger hier
#76 erstellt: 21. Dez 2004, 20:32
Ich würd doch schon gerne wissen, wie es um Dein Projekt steht.

Mir scheint 600W war eine unrealistische Vorgabe.
Dj_Ninja
Hat sich gelöscht
#77 erstellt: 21. Dez 2004, 20:38
süßer die transis nie stinken ... *sing*
Endstufenbastler
Ist häufiger hier
#78 erstellt: 25. Dez 2004, 11:12
hallo!
Der buz 11 ist wirklich der älteste und schlechteste mosfet den es gibt.
Auch wenn er angeblich 27A schalten kann reicht das noch lange nicht um eine endstufe im dauerstrom mit 60A zu betreiben.
Ich habe meine endstufe eine reference500 von soundsteam umgebaut.Orginal waren 70N06 je 3 stk eingebaut.
Funktioniert natürlich auch bis ca 50A.Allerdings wenn aus irgenteinem grund die endstufe einen defekt hat oder 2 lautsprecherleitungen zusammenkommen dann nützt die sicherung mit 40 ampere auch nicht mehr weil dann die endstufe verglüht im warsten sinne des wortes.

Ich habe jetz je seite 6 stk irf3205 eingebaut die den gleichen rds on wie die irfp064 haben.
Die spannung habe ich erhöht auf +/-75 volt.
Seitdem ist bei einem kurzschluss der endstufe keine gefahr mehr das die mosfets abbrennen sollange die sicherung nicht über 80A gewählt wird.
Alls übertrager habe ich von epcos den pm kern 74/69 genommen.
Die wicklung sind 2 mal 3 primmärwicklungen mit ungefair 60 stk 0.3mm kupferlackdraht zusammengedreht und verlötet.
Die gleichrichterdioden sind doppelt ausgeführt.
Die eingangsfilter ops wurden getauscht auf opa4134smd.
Die endstufe funktioniert in der vorstufe im klassA betrieb mit 2sc3503 und 2sa1381.
als treibertransistoren habe ich mje 15030 und mje 15031 verwendet für die endstufentransistoren.

Die endstufe passte leider nicht mehr in die vorhande soundstream reference weshalb ich einen eigenen kühlkörper für die endstufentransitoren dazugebaut habe der extern sitzt.
Als endstufentransitoren musste ich welche nehmen die 230 volt spannungsspitzen vertragen.
ich habe jetz insgesamt 12 stk 2sa1295 und 2sc3264 verwendet.
Der spitzenstrom bei 14V gemssen mit 2 stk 38 subwoffer mit je 8 ohm war ca 140ampere bei 14 volt spannung da ich ja 2 lichtmaschinen eingebaut habe die die spannung auch im leerlauf bei 14 volt ohne probleme halten.

Seit dem ich die endstufen umbau habe ich keine einzige endstufe mehr verheizt.
Den so wie die meisten endstufen unter 500 euro aufgebaut sind muss man damit immer rechnen.
Da hilft keine schutzschaltung.

Deshalb sind alle meine endstufen so dimmensioniert das mann keine schutzschaltungen braucht weil die wieder auf kosten der klangqualität gehen.
Viele grüsse ANDI
Dj_Ninja
Hat sich gelöscht
#79 erstellt: 25. Dez 2004, 14:55
daß eine schutzschaltung auf kosten der klangqualität geht ist unfug. ansonsten überdimensionieren ist ja gut, aber das nutzt dir alles nichts wenn die stromversorgung müll ist und bei den lastspitzen stark einbricht. dann reicht die spannung nicht mehr aus, um die mosfets im netzteil richtig zu öffnen (der rds_on zählt bei 10v am gate) und schon rauchen die teile ab - auch die 3205. auch irfp064n kriegt man auf diese art tot, trotz der hohen verlustleistung, die die teile können. wenn du das sicher machen willst muß einfach eine schutzschaltung her.
Endstufenbastler
Ist häufiger hier
#80 erstellt: 25. Dez 2004, 15:36
Die Schutzschaltung ist die 80A Sicherung.
Die Reference 500 hat keine Schutzschaltung vorgesehen.
Das einzige was original eingebaut ist sind 2 Temperaturschalter.
Die Soundstream hat vorallem keine Spannungsregelung sondern da ist die Ausgangsspannung abhängig von der Éingangsspannung.

Ist ja klar das bei unter 12 volt es problemme gibt mit den mosfets.
WEShalb ich ja auch bei meinem alten Auto 2 Lichtmaschinen eingebaut habe und mit je 2 stk 35mm2 zur Endstufe gegangen bin aber direkt von der Lichtmaschine weg da die verkabelung zur Batterie bei den meisten Autos mit MAXIMAL 10mm2 ausgeführt ist.Genauso wie die Masse von Motorblock zur Fahrzeugmasse.
Bei mir geht jeder kleiner Stecker auf die Klangqualität.
Aber dieses kann man erst hören wenn mann eine High_end Anlage mal gehört hat.
Deshalb sind bei meiner Anlage keine Stecker vorhanden sondern ist alles direkt eingelötet bei dem Mittelton und Hochtonbereich.
Bei einer selbstnachgebauten Frequenzweiche ist das ja auch kein problemm.
Und der Alpine hat sowieso direkt Kabel aus dem Gerät geführt.

Im Sommer bei maximaler Leistung wird die Soundstream die eigentlich nur mehr als Netzteil fungiert gerade einmal Handwarm.Der Feritkern wird bei maximaler Leistung ein wenig warm.
halleluja
Ist häufiger hier
#81 erstellt: 26. Dez 2004, 12:07
Hallo Endstufenbastler!



Die Schutzschaltung ist die 80A Sicherung.
Die Reference 500 hat keine Schutzschaltung vorgesehen.
Das einzige was original eingebaut ist sind 2 Temperaturschalter.


Bist du dir da wirklich sicher, das Schaltbild richtig interpretiert zu haben?
Diese Endstufe würde ich mir mit Sicherheit nicht ins Auto bauen, wenn dem so wäre.



Die Soundstream hat vorallem keine Spannungsregelung sondern da ist die Ausgangsspannung abhängig von der Éingangsspannung.


Da hat man wohl gespart. Was soll das für ein Qualitätskriterium sein, wenn die Ausgangsspannung nicht stabil ist? Meine Endstufe regelt den Spannungseinbruch aus. Deine offenbar nicht.



Ist ja klar das bei unter 12 volt es problemme gibt mit den mosfets.


Nein, nicht zwangsläufig. Zum einem wird durch ein geregeltes Netzteil die Spannung in weiten Bereichen konstant gehalten, und zum anderen gibt es noch die Möglichkeit, Logic-Level MOSFETs einzusetzen.



Bei mir geht jeder kleiner Stecker auf die Klangqualität.
Aber dieses kann man erst hören wenn mann eine High_end Anlage mal gehört hat.


Habe ich bereits hunderte. Unter anderem waren da auch viele dabei, die ebenfalls so überheblich über ihre Anlage gesprochen haben. Die meisten würden bei einem Hörtest nicht über 14kHz hören, verwenden schlecht aufgenommene CDs, finden im Auto die denkbar schlechtesten akustischen Bedingungen vor, und meinen, alles besser zu wissen als hunderte von Ingenieure, die ihre Komponenten entwickelt haben. Aber alle haben gemeint, das Gras wachsen zu hören und mutieren allsamt zu Experten, nur weil sie es geschafft haben, ein Autoradio einzubauen, ohne sich dabei zu verletzen.
Es gibt tatsächlich einige (auch hier im Forum), die bewerten beispielsweise einen Verstärker danach, wie schön die Platine im Inneren aussieht, und fachsimpeln darüber, obwohl sie nicht den blassesden Dunst haben. Andere meinen, wenn sie eine Steckverbindung im Auto weniger haben, dann eröffnen sich ihnen völlig neue Klangwelten.

Irgendwie erkenne ich dich darin wieder.

flo
Beobachter
Stammgast
#82 erstellt: 26. Dez 2004, 13:12
Anmerkung am Rande:

Es gibt gute Gründe dafür, auf einer Regelung der Versorgungsspannung in einer Car-Hifi Endstufe zu verzichten. Eine Regelung wirkt sich immer negativ auf den Klang aus. Bei Home-Hifi Endstufen gab es in dieser Richtung auch schon viele Versuche, die sich aber nie durchsetzen konnten, bzw. wieder aufgegeben wurden.

Die Regelung ist prinzipbedingt immer langsamer als der Verstärker. Muß dieser nun einen Stromimpuls an die Last abgeben, sinkt zunächst die Betriebsspannung, da die Regelung nicht so schnell reagieren kann. Erst nach dem Impuls zieht die Regelung dann die Betriebsspannung über den Sollwert hinaus hoch. Man kann sich jetzt die kompliziertesten Methoden ausdenken, das Regelverhalten z.B. durch Vorsteuerung zu "verbessern", in der Regel leidet die Klangqualität nur noch mehr.

Der einzige Grund, weshalb gerade bei Car-Hifi Endstufen immer wieder auf eine PWM-Stabilisierung hingewiesen wird, ist werbetechnischer Natur. Im Gegensatz zu einer größeren sekundärseitigen Ladekapazität, die wirklich etwas bringt, kostet eine PWM-Regelung nämlich gar nichts, da sie ohnehin im Steuer-IC des DC-DC-Wandlers enthalten ist.

Die beste Stromversorgung für einen Hifi-Verstärker ist immer eine ungeregelte, aber großzügig dimensionierte!
halleluja
Ist häufiger hier
#86 erstellt: 26. Dez 2004, 16:57
Hey, jetzt habt euch doch endlich wieder lieb, ist doch Weihnachten

@Beobachter: Ich verstehe deine Aussage bezüglich der Geschwindigkeit von Verstärker und Netzteilregelung nicht so ganz.



Die Regelung ist prinzipbedingt immer langsamer als der Verstärker.


Wie kommst du darauf? Kannst du das Begründen? Ein gewöhnlicher PWM verstärker ist letztlich nichts anderes, als ein Schaltnetzteil, dessen PWM mit der NF moduliert wird. Die Regelung ist schon recht schnell, findest du nicht?

Es gibt Verstärker, bei denen zur Wirkungsgradverbesserung die Betriebsspannung nachgeführt wird. Deren Regelung ist ebenfalls recht schnell.
Was bringt es dir, wenn der Verstärker eine Grenzfrequenz von 100kHz hat, die Signale aber höchstens eine Anstiegszeit von 10µs haben? 10µs? Die Regelung bekommt man aber noch deutlich schneller hin.

Achso, eine Frage hätte ich noch... hast du von deiner Idee zu deinem revolutionären Class-D-Verstärker mal ein Schaltbild? Eine Prinzipskizze würde schon reichen. Würde ich mir gern mal anschauen.

flo
Beobachter
Stammgast
#87 erstellt: 26. Dez 2004, 19:36
Hier könnte man sehr weit ausholen, ich versuch aber mal eine möglichst kurze Antwort.

Es gibt viele Arten der Regelung und Stabilisierung, wobei folgende Varianten zwar z.T. technisch verwand, aber in ihren Regeleigenschaften grundverschieden sind:

1. PWM-Verstärker
2. PWM-stabilisierte Stromversorgung
3. AB-Verstärker mit nachgeführter Versorgungsspannung zur Wirkungsgrad-Verbesserung

Die hier angesprochene Problematik bezieht sich ausschließlich auf eine Regelung nach Punkt 2, wie sie in Car-Hifi Endstufen verwendet wird.
Damit die PWM-Regelung hier schnell genug arbeitet, dürfen die Speicherdrosseln und Ausgangs-Elkos des DC-DC-Wandlers nicht zu groß sein. Das verschlechtert aber wiederum den dynamischen Dämpfungsfaktor der Endstufe.

Klanglich viel besser ( aber auch teurer! ) ist es, Siebdrosseln und Ausgangselkos des DC-DC-Wandlers sehr groß zu dimensionieren und die Regelung wegzulassen.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, die PWM-Regelung der Stromversorgung nicht durch einen Vergleich der gesiebten Ausgangsspannung mit einer Referenzspannung zu steuern, sondern direkt von Musiksignal. Das ist dann eine Regelung nach Punkt 3. Sie wird aber in Car-Hifi-Endstufen kaum eingesetzt, allenfalls im PA-Bereich zur Wirkungsgrad-Verbesserung, und ist im High-End-Bereich unbrauchbar, da die schnelle Nachführung der Betriebsspannung zuviel Einfluß auf den Klang des AB-Verstärkers ausübt.

Ein PWM-Verstärker ist etwas völlig anderes, da er ja nicht die Aufgabe hat, eine stabile Gleichspannung zu erzeugen, sondern einen Lautsprecher anzutreiben. Eine verwandte Regelproblematik wie bei einem PWM-stabilisierten DC-DC-Wandler ergibt sich allerdings bei einem PWM-Verstärker, dessen Rückkopplungssignal hinter dem integrierenden LC-Ausgangsfilter abgenommen wird. Er ist niemals High-End-tauglich, da aufgrund der Trägheit des LC-Filters die Rückkopplung viel zu spät einsetzt.

Einschränkend ist zu sagen, dass ein PWM-stabilisierter DC-DC-Wandler in einer reinen Subwoofer-Endstufe durchaus sinnvoll sein kann. Bei Breitband- oder Mittel-Hochton-Verstärkern jedoch nicht, wenn man höchste Ansprüche an die Klangqualität stellt.


Eine Prinzipschaltung meines SODFA-Digitalverstärkers findet sich in einer Antwort des Users tiki ( vom 19.12. )auf meinen Beitrag.
Frickelbruder
Ist häufiger hier
#88 erstellt: 26. Dez 2004, 20:03
@Beobachter,

mir scheint Du weißt wovon Du redest, deshalb würde ich mich gerade über Deine Meinung zu zwei Fragen freuen.



Beobachter schrieb:
Das verschlechtert aber wiederum den dynamischen Dämpfungsfaktor der Endstufe.


Ich bin noch ziemlich unbegabt im Bereich der Elektronik und würde gerne mal wissen was der Unterschied zwischen dem dynamischen Dämfungsfaktor und dem "normalen" Dämpfungsfaktor ist.


Beobachter schrieb:
Klanglich viel besser ( aber auch teurer! ) ist es, Siebdrosseln und Ausgangselkos des DC-DC-Wandlers sehr groß zu dimensionieren und die Regelung wegzulassen.


Das ist ein interessanter Punkt, letztens hörte ich davon, daß solche Siebdrosseln (auch hier die Frage, worin sich die Siebdrossel von einer normalen unterscheidet) in Verbindung mit einem Elko schwingen kann. Ich hatte bei einer Vorführung die Gelegenheit mir das mal anzuschaun und ich habe in der tat Schwingungen gesehen, die bei der Vorführung mit einem Dämpfungselement unterdrückt wurden. Muß ein solches Dämpfungselement ich Deinem Vorschlag auch vorgesehen werden ?
Beobachter
Stammgast
#89 erstellt: 27. Dez 2004, 18:25
Ein Hifi Verstärker ist eine sogenannte spannungsgesteuerte Spannungsquelle. Ein Qualitätskriterium ist dabei der Innenwiderstand, der unter allen Bedingungen möglichst klein sein sollte. Dividiert man den angeschlossenen Lastwiderstand, in diesem Fall die Impedanz des Lautsprechers, durch den Innenwiderstand, erhält man den Dämpfungsfaktor, der dann also möglichst groß sein sollte. Er ist ein Maß dafür, inwieweit der Verstärker den Lautsprecher unter Kontrolle hat, bzw. dessen trägheitsbedingte Eigenschwingungen bedämpft.

Bei langsamen Signalen und reeller Last kann man davon ausgehen, dass der Innenwiderstand und damit der Dämpfungsfaktor ( statischer Dämpfungsfaktor ), konstant ist. Bei schnellen Signalen und komplexer Last ( Lautsprecher ) kann sich der Dämpfungsfaktor je nach Qualität des Verstärkers verschlechtern. Man spricht dann vom dynamischen Dämpfungsfaktor.

In Messprotokollen wird aber meist nur der statische Dämpfungsfaktor angegeben, der selbst bei traumhaft hohem Wert kaum eine Aussage darüber zuläßt, ob der Verstärker auch im Mittel-Hochtonbereich noch zuverlässig arbeitet.

Ob man eine Spule ( oder Induktivität ) nun Drossel, Siebdrossel, oder Speicherdrossel nennt, bezieht sich im wesentlichen auf den jeweiligen Anwendungsfall.
Bei einem DC-DC-Wandler haben diese die Aufgabe, hochfrequente Störungen auf der Ausgangsspannung zu dämpfen.

Grundsätzlich bildet eine Siebdrossel zusammen mit dem nachgeschalteten Elko einen Serien-Resonanzkreis gegen Masse, der, wenn nicht bedämpft, die Betriebsspannung auf einer bestimmten Frequenz kurzschließt. Die Bedämpfung ist in diesem Fall der Ruhestrom des angeschlossenen Verstärkers, solange kein Eingangssignal anliegt. Zusätzlich kann es erforderlich sein, die Drossel mit einem Widerstand zu überbrücken. Das hängt aber vom Einzelfall ab.

Ein ähnliches Schwingproblem kann z.B. entstehen, wenn etwa die Schwingspule eines Lautsprechers wegen Überlastung durchbrennt, und dieser über einen passiven 12dB-Filter angesteuert wird. Der Verstärker schaltet dann ab, obwohl jetzt ja eigentlich keine Last mehr da sein sollte. Der nun nicht mehr durch den Lautsprecher bedämpfte 12dB-Filter bildet aber jetzt ebenfalls einen Serien-Resonanzkreis, der den Verstärker kurzschließt.


[Beitrag von Beobachter am 27. Dez 2004, 18:26 bearbeitet]
Frickelbruder
Ist häufiger hier
#90 erstellt: 28. Dez 2004, 00:20

Beobachter schrieb:
Er ist ein Maß dafür, inwieweit der Verstärker den Lautsprecher unter Kontrolle hat, bzw. dessen trägheitsbedingte Eigenschwingungen bedämpft.


Augenblick mal, im Physikunterrich wurde mal behauptet ein schwingfähiges System müsse zwingend minimal zwei Energiespeicher haben. Du sagst da was von "Trägheitsbedingt". Was bedeutet "Trägheitsbedingt" (Massenträgheit ??) genau und beinhaltet es auch 2 Energiespeicher ?



Beobachter schrieb:
Bei langsamen Signalen und reeller Last kann man davon ausgehen, dass der Innenwiderstand und damit der Dämpfungsfaktor ( statischer Dämpfungsfaktor ), konstant ist. Bei schnellen Signalen und komplexer Last ( Lautsprecher ) kann sich der Dämpfungsfaktor je nach Qualität des Verstärkers verschlechtern. Man spricht dann vom dynamischen Dämpfungsfaktor.


Also "langsame" Signale, jene die langsamer durch den Verstärker kommen als die "schnellen", werden konstant bedämpft weil der Verstärker genau für diese einen statischen Dämpfungsfaktor vorsieht. Die "schnellen" jedoch werden mit einem dynamischen Dämpfungsfaktor bedacht.

Was ich jetzt nur nicht verstehe, ist, wie bestimmen die Signale eigentlich, wie "schnell" sie durch den Verstärker wollen ? Oder wer ist dafür verantwortlich ? Kannst Du mir helfen ?



Beobachter schrieb:
In Messprotokollen wird aber meist nur der statische Dämpfungsfaktor angegeben, der selbst bei traumhaft hohem Wert kaum eine Aussage darüber zuläßt, ob der Verstärker auch im Mittel-Hochtonbereich noch zuverlässig arbeitet.


Ok Null Hertz (statisch) kann ich eh nicht hören, den statischen Dämpfngsfaktor braucht offensichtlich nur der Voodoo-Experte oder ein Bergsteiger. Täusche ich mich, oder wird der Begriff Dämpfung sonst immer nur im Zusammenhang mit schwingfähigen Systemen benutzt ? Was sucht er dann hier im statischen Fall ?? Oh jeh, ich sehe ich habe noch viel zu lernen. Hilfst Du mir ?


Beobachter schrieb:
Ob man eine Spule ( oder Induktivität ) nun Drossel, Siebdrossel, oder Speicherdrossel nennt, bezieht sich im wesentlichen auf den jeweiligen Anwendungsfall.
Bei einem DC-DC-Wandler haben diese die Aufgabe, hochfrequente Störungen auf der Ausgangsspannung zu dämpfen.


Ähm sorry jetzt bin ich ein bisschen irritiert, Spulen egal ob Induktivität, Sieb-, oder einfach nur DC-DC-Drossel (ist eh alles das Gleiche ???) "dämpft" Störungen auf der Ausgangsspannung ????

Also die, wie auch immer, Universaldrossel wirkt also von Ein- auf Ausgangsseite dämpfend auf die Störung? (Und was ist andersrum ? Und wieso nennt mann nicht alle Drosseln (Vogel ??) nicht gleich einfach nur Spule wenn eh alles das selbe ist ?)

Du hast weiter oben einen Widerstand, der Innenwiderstand war es glaube ich, als dämpfendes Element angeführt. Jetzt ist es die Universaldrossel. Ich versteh das nicht, bin ja auch noch nicht so Fit wie Du. Erklärs mir bitte einfach mal.




Beobachter schrieb:
Die Bedämpfung ist in diesem Fall der Ruhestrom des angeschlossenen Verstärkers, solange kein Eingangssignal anliegt.


Oh jetzt wird aber schwierig für mich. Nun dämpft auch der Ruhestrom ....... Erklärst Du es mir ??




Beobachter schrieb:
Ein ähnliches Schwingproblem kann z.B. entstehen, wenn etwa die Schwingspule eines Lautsprechers wegen Überlastung durchbrennt, und dieser über einen passiven 12dB-Filter angesteuert wird. Der Verstärker schaltet dann ab, obwohl jetzt ja eigentlich keine Last mehr da sein sollte. Der nun nicht mehr durch den Lautsprecher bedämpfte 12dB-Filter bildet aber jetzt ebenfalls einen Serien-Resonanzkreis, der den Verstärker kurzschließt.


Ebenfalls ?? Ws ist dann das "andere" ??

Ich hoffe ich nerve nicht mit meinen Anfängerfragen.
halleluja
Ist häufiger hier
#91 erstellt: 28. Dez 2004, 16:06
Hallo!



Augenblick mal, im Physikunterrich wurde mal behauptet ein schwingfähiges System müsse zwingend minimal zwei Energiespeicher haben. Du sagst da was von "Trägheitsbedingt". Was bedeutet "Trägheitsbedingt" (Massenträgheit ??) genau und beinhaltet es auch 2 Energiespeicher ?


Zum elektrischen Schwingkreis gibt es ein machanisches Gegenstück. Das ist ein Feder-Masse-System. Die Feder und die Masse sind dabei physikalisch zwei unterschiedliche Energiespeicher. Die Reibung würde die ohmschen Verluste beschreiben, Feder und Masse wären Kapazität und Induktivität. Der mathematische Formalismus ist hierbei vollkommen identisch.



Also "langsame" Signale, jene die langsamer durch den Verstärker kommen als die "schnellen", werden konstant bedämpft weil der Verstärker genau für diese einen statischen Dämpfungsfaktor vorsieht. Die "schnellen" jedoch werden mit einem dynamischen Dämpfungsfaktor bedacht.

Was ich jetzt nur nicht verstehe, ist, wie bestimmen die Signale eigentlich, wie "schnell" sie durch den Verstärker wollen ? Oder wer ist dafür verantwortlich ? Kannst Du mir helfen ?


Du darfst schnell und langsam nicht auf die Ausbreitungsgeschwindigkeit beziehen. Ich gehe davon aus, er meint die Frequenz. Niedrige Frequenz - langsames Signal, hohe Frequenz - schnelles Signal.




Ähm sorry jetzt bin ich ein bisschen irritiert, Spulen egal ob Induktivität, Sieb-, oder einfach nur DC-DC-Drossel (ist eh alles das Gleiche ???) "dämpft" Störungen auf der Ausgangsspannung ????

Also die, wie auch immer, Universaldrossel wirkt also von Ein- auf Ausgangsseite dämpfend auf die Störung? (Und was ist andersrum ? Und wieso nennt mann nicht alle Drosseln (Vogel ??) nicht gleich einfach nur Spule wenn eh alles das selbe ist ?)


Prinzipiell funktioniert jede Spule gleich. Je nach Anwendung unterscheidet sie sich aber in Aufbau, Material und Dimensionierung. Eine Speicherdrossel muß beispielsweise in der Lage sein, Energie zu speichern. Für einen DC-DC-Wandler soll sich dabei der Strom nicht wesentlich ändern. Außerdem muß der Kern einen Luftspalt besitzen. Eine Induktivität für ein Filter muß ganz anderen Anforderungen genügen. Das Wort Drossel bezieht sich auf den Strom, der (in einer Leuchtstofflampe zum Beispiel) gedrosselt wird, weil der Strom in einer Induktivität eine integrale Größe, und somit immer stetig ist. Da dies für alle Induktivitäten gilt, könntest du sie strenggenommen alle als Drossel bezeichnen, also häng dich nicht so an dem Begriff auf.
Frickelbruder
Ist häufiger hier
#92 erstellt: 28. Dez 2004, 17:57
@ halleluja

Danke für DEINE Ausführung. Der Bezug auf Beobachters Beitrag ist leider ein wenig auf der Strecke geblieben, vielleicht antwortet ER mal auf meine Fragen .
Beobachter
Stammgast
#93 erstellt: 28. Dez 2004, 20:35
Ich glaube, wir kommen hier weit vom Thema ab.

Letztlich geht es doch darum, wie man im Selbstbau einen DC-DC-Wandler für eine Car-Hifi-Endstufe realisiert.

Wenn man noch nicht viel Erfahrung mit getakteten Stromversorgungen hat, sollte man anfangs zwei Dinge berücksichtigen:

1. Nicht gleich mit einem High-Power-Wandler anfangen. Es ist einfacher, z.B. jeden Verstärkerkanal mit einem eigenen Wandler mittlerer Leistung ( z.B. mit einem RM10- oder EFD30-Kern und je einem Paar IRFZ48 ) zu versorgen, wobei beide Wandler mit dem selben Steuer-IC angesteuert werden können.

2. Auf eine PWM-Stabilisierung kann man verzichten. Klanglich viel besser ist es, pro Verstärkerkanal anstatt 2x2200uF bis 2x4700uF z.B. 2x10000uF bis 2x20000uF Ladekapazität vorzusehen.
Frickelbruder
Ist häufiger hier
#94 erstellt: 29. Dez 2004, 10:35
@ Beobachter

Schade das Du nicht auf meine Fragen eingehst. Es wird wohl seinen Grund haben ...
Robert_Theiss
Schaut ab und zu mal vorbei
#95 erstellt: 30. Nov 2006, 18:52
Und nochmal von vorn:
Servus Jungs!
ähnlich wie BUZ11 würd ich gern zum laden von Akkus (Flugmodellbau) einen Flusswandler umsetzen; das Projekt liegt schon ne weile lang brach, aber eigentlich sind alles Teilchen beisammen. Ich hab '95 mein E-Technik-Studium abgebrochen, weil ich in magnetismus nix mehr verstanden hab :p und bin nu maschinenbauer, der im logigbereich schaltungen designt, sodass meine kenntnisse != 0, aber im analogen bereich recht schpärlich sind.

geplant is ein gegentakt-durchflusswandler, der eingangsseitig 12v von der autobatterie bekommt und ausgangsseitig 3-25 V bei 0.5 - 5A liefern soll. wenns mehr wird, bin ich nich undankbar.
Als Kern hab ich den ETD34(kernmaterial K6 67 [<-- whatever das is]) bestellt. LowESR-Kondensatoren hats ebenfalls jede menge, sowie FETS mit niedrigem Ron. das ganze wird dann von einem mikrokontroller angesteuert.

http://schmidt-walter.fbe.fh-darmstadt.de/smps/vgw_smps.html

Sachen die mir was unklar sind:
- Vollbrücke:
die FETS liegen paarweise "ober" und "unterhalb" der Primärwicklung - isses da sinnig mit nem kleinen DCDC-Wandler spannungen größer 12v zu generieren, um die anstiegszeiten der FETS zu erhöhen?
Ansteuern wollt ich die FETS über nen kleinen Open-Drain logik-baustein a la 74ALS1035

- Treppeeffekt im Übertrager:
hab mir das coocbook 4 SMPS runtergeladen, leider nur die 1. auflage, die noch keine FETS behandelt. darin steht was von treppeneffekten bei unsymmetrischer betreibung. kann/muss ich hier irgendwei vorbeugen?

- SMPS werden für bestimmte Leistungen ausgelegt. bei meiner anwendung variieren diese stark (3Vx0.5A = 1.5W bis 25Vx5A = 125W) - bekomm ich da klinsch mit dem anlaufverhalten?
Ich nehm an, dass man die windungen auslegt auf die 25V/5A und dann hofft, dass man bei 3V/0.5A noch halbwegs stabieles regelverhalten hat?!

- das Ladegerät soll nach dem reflexvervahren agieren; heisst: 1sek-Zyklen mit 990mseks Ladung und knapp 10ms entladepuls mit 5-fachem ladestrom (dazwischen kurze ausregel und mess-pausen). der ladestrom wird von nem PWM-regelkreis generiert (bin mir noch nich einig, welchen man da am besten nimmt und lass mich gern beraten [bevorzugt SMD-kandidaten]).
wenn ich nu ne ladepause über 10mseks einleite, wird der PWM-Controler die On-Zeit senken und danach erst wieder nachregeln müssen. gibt es da controller, die man über einen pin "einfrieren" kann?

- Kern: wollt ich mit Kupferblech wickeln, um trotz der ausreichend bauraum, möglichst dicht am kern zu sein und ne hohe packungsdichte hinzubekommen

- simulationstools: kann man seine schaltung nich mit pspice simulieren und so schonmal einige dimensionierungsfehler ausschliessen? (LT bietet hierfür SwitcherCAD an)

so, ich hoff mal, ich hab nich zuviele dummbatzfragen gestellt :p
vielleicht noch ne randinfo: das PCB werd ich wahrscheinlich selber ätzen (doppelseitig), weil ich die leistungssignale mit kupferlitze aufdicken wollte und dann mit lötstoplack zumindest mal stellenweise eh nichts anfangen kann.
danke fürs durchhalten und für tips, von nasen, denen schonmal SNT's umme ohren geflogen sind, bin ich immer dankbar
lg,
Robert
siambluepoint
Ist häufiger hier
#96 erstellt: 01. Dez 2006, 11:20
Nun mal keine reine Theorie sondern schon von mir umgesetzte Schaltungen, die über Jahre funktionieren:

Für Eingangsspannungen <20V grundsätzlich ein Gegentaktwandler mit Mittelanzapfung, da der Aufwand gering ist und es trozdem hervorragend funktioniert (Wirkungsgrad von 95 % bei hohen Ausgangsspannungen und Leistungen über 100W möglich). Treiber ist ein SG3525 mit nachgeschalteter bipolar-Gegentaktstufe aus BCX41/BCX42 oder auch größeren Transistoren. Feste deadtime beim SG durch 47Ohm-Widerstand zw. Pin5 und Pin7. Keine Spannungsregelung, da eine class-D Endstufe versorgt wird, die schliesslich die Spannung am Ausgang selber regelt. Dadurch sind auch keine Glättungsdrosseln nötig, es reicht die Streuinduktivität. Leistungsfet´s sind IRF1010E (1 Päärchen je 500W Leistung reicht völlig)

Für Netzspannung eignet sich bis 1 kW eine Halbbrücke, darüber eine Vollbrücke. Treiber ist der SG3525 mit ein oder zwei IR2113 als Gatetreiber für IRFP460N in der Endstufe. Eine Vollbrücke erreicht mit IRFP460N problemlos 2 kW. Eine Überstrombegrenzung mit Shutdown und softstart nach reset ist hier dringend notwendig.

Bei allen getakteten Schaltungen entscheided das Layout der Platine über die Funktion! Es gilt dabei die Streuinduktivitäten im Hochstromkreis zu minimieren.

Als übertrager eingnet sich ein Ringkern wie er auch in car-hifi-Endstufen verwendet wird. Mit einem Kern von vier cm aussendurchmesser übertrage ich ohne Probleme 500W dauerhaft.

Ich versuche mal ein Bild von einer selbst entwickelten class D Autoendstufe mit 800W sinusleistung an 1 Ohm hochzuladen.

http://img172.imageshack.us/my.php?image=img2ft3.jpg


Gruß

Thomas


[Beitrag von siambluepoint am 01. Dez 2006, 11:22 bearbeitet]
Robert_Theiss
Schaut ab und zu mal vorbei
#97 erstellt: 01. Dez 2006, 13:54

Treiber ist ein SG3525 mit nachgeschalteter bipolar-Gegentaktstufe aus BCX41/BCX42 oder auch größeren Transistoren.

^^aus 2 transistoren zusammengestzte Push-Pull-Stufen sieht man häufig in dem Einsatzgebiet.
Ich versteh wohl nich, warum man da keinen fertigen IC nimmt. Meine Open-Drain-Lösung mag was olle sein, weil die Ladung über den Pull-Up-Wiederstand aufs Gate muss, und somit die Ansteuerung (Ladung) was träger is, als wie muss.


1 Päärchen je 500W Leistung reicht völlig

^^wie beschrieben bin ich dumm, aber sollte man sich nich einfach in den grünen bereich begeben und 2 parallel schalten bei höheren Leistungen, weil weschen de sischaheit und weils den Ron halbiert und damit auch die Verlustleistung.

Das mit den Ringkernen find ich noch immer ne interessante frage: Hab noch kein Büchlein über SNT's gsehn, welches Ringkerne behandelt, dennoch sind in jeder durchsichtigen Car-Endstufe bei Media-Markt Ringkerne verbaut?!
generell hat der Ringkern wohl den schöneren magnetischen fluss, aber auch das is nur ne behauptung ausm bauch (weisst, da müssen de linien nich so arg umme ecke :p)
und ist was teurer als n (ui, wie heissen die andren?) ETD.

Wo wir grad bei Car-Endstufen sind: diese sind häufig mit Kupferlitze, anstelle Draht gewickelt.
Auch hier hab ich wieder das Gefühl, dass Litze bei "edleren" Produkten eingesetzt wird.

lg,
Robert


[Beitrag von Robert_Theiss am 01. Dez 2006, 14:41 bearbeitet]
Robert_Theiss
Schaut ab und zu mal vorbei
#98 erstellt: 01. Dez 2006, 18:11
Hab da was gefunden, was für meine Anwendung sinnig sein könnte. Is ne Kombination aus Auf- und Abwärtswandler der mit ner Speicherdrossel auskommt und diese über FET's je nach Spannungsbereich als Buck- oder Boost-Converter ansteuert.
LTC3780http://www.linear.com/pc/productDetail.do?navId=H0,C1,C1003,C1042,C1116,P10090

Wäre gegenüber den Flusswandlern recht einfach zu realisieren; ich brauch nur ne Mindestinduktivität und muss garnich selber wickeln.

der Kollesch läuft wohl mit 200-400kHz. Logik zu layouten mit nem 20MHz-Quarz is kein Stress, aber hier fliessen denn man richtig ströme bei "hohen" Frequenzen.
^^is so was pöse? hab keine ahnung, was mich da groß erwartet, glaub aber, dass wenn man den stromplan bissl beachtet und ordentlich getrennte Masseflächen beachtet, man da glücklich werden könnte.
lg,
Robert
siambluepoint
Ist häufiger hier
#99 erstellt: 02. Dez 2006, 11:44
Der LT-Baustein ist in jedem Fall eine gute Wahl, gerade wenn man noch nicht so viel Erfahrung mit getakteten Schaltungen hat. Ich kenne diesen Baustein zwar nicht aus eigner Erfahrung, jedoch habe ich schon diverse step-up und step-down (boost/buck) konverter mit integrierten Bausteinen aufgebaut; jedesmal mit Erfolg. Die Entwickler solcher integrierten Schaltungen sind auf dem Gebiet sicherlich weitaus erfahrener als ich, also nutze ich das auch. Integrierte Lösungen haben einen für hochfrequente Anwendungen entscheidenden Vorteil-räumliche Nähe aller Komponenten. Dies sollte man auch im externen Aufbau beherzigen. Ansonsten gilt: Der Skin-Effekt beikt eine Stromverlagerung auf die Oberfläche von Leitern. Bei 400 kHz sollten für die Drossel einzeln Lackisolierte Drähte von nicht mehr als 0,3mm² verwendet werden. Ein dicker Draht ist hier nur Materialverschwendung. Zudem sollte der Kern für solche Frequenzen geeignet sein und die maximale magn. Flussdichte nicht höher als 0,1T gewählt werden!
Nimm ruhig die IRFZ44 als Endtransistoren. Die kosten nicht viel und reichen für diesen kleinen Strom völlig aus. Mit 5 Stück habe ich schon einen 80A Step-down-Wandler gebaut. Dioden können bei der Spannung Schottky sein.

Was Ringkerne angeht: Ich habe mit keinen andren Kernen diese Leistungsdichten hinbekommen. Auch im Bereich von Hybrid-DC/DC-Wandlern, wo die Leistungsdichte das wWichtigste ist, kommen fast ausschließlich Ringkerne zum Einsatz. Physikalisch auch einleuchtend, wenn man sich den Feldverlauf anschaut. Eben nur die aufwändigste Lösung beim bewickeln.


Viel Erfolg beim braten!

Gruß

Thomas
Robert_Theiss
Schaut ab und zu mal vorbei
#100 erstellt: 05. Dez 2006, 14:22
Dank Dir für's Mitdenken


Bei 400 kHz sollten für die Drossel einzeln Lackisolierte Drähte von nicht mehr als 0,3mm² verwendet werden

^^also isolierte Litze? hab bissl was von der Sorte durch Ausschlachten von SNT'en ergattern können; weiss jemand, wo man sowas käuflich erwerben kann?


Nimm ruhig die IRFZ44 als Endtransistoren. Die kosten nicht viel und reichen für diesen kleinen Strom völlig aus.

^^hab bei ON-semi mal Samples bestellt und nen riesigen poo voll guter Ron-Kollegen erhalten; da fällt mir ein: muss man viel Augenmerk auf die Gate-Ladung werfen oder is das bei nem vorgeschalteten Treiberbaustein (integriert oder extern) "wurst".


Dioden können bei der Spannung Schottky sein.

^^der LTC isn Buck-Boost-Baustein => keine Dioden, sondern nur Schalter.

Am meisten Kopfzerbrechen macht mir die Induktivität:
Das Datenblatt des LTC sagt:
Lboost > Vin²*(Vout-Vin)*100/(f*Iripple*Vout²) [H]
Lbuck > Vout*(Vin-Vout)*100/(f*Iripple*Vin) [H]


Wunschvorstellung meinerseits war: 3-25 V bei 0.5 - 5A; 10V<Vauto<14V (Iripple = 0.2*Iout)
=>
Lboost > (10V)²*15V*100/(400kHz*0.2*5A*(25V²)) = 600 µH
Lbuck > 3V*11V*100/(400kHz*0.2*5A*14V) = 589 µH
=>
L > 600µH (, 400kHz, 5A, 1A Ripple)
^^was is das für ne Spule ?? Selbs wenn ich 40% Ripple zulasse, bin ich noch immer bei 300µH (2A Ripple)

Wie fang ich an, so ne Spule zu dimensioniern??
Bei "Chip-Induktuctors" steht meist drauf, dass die bis 1MHz können, Bei typischen Schpeicherdrosseln steht da meist fein garnix. Hab zB. folgenden Typus zuhaus rumfliegen, den ich neu wickeln könnte:
CTX100-10-52

oder chip-induktivitäten, aber die gehn nur bis 6µH (bei gnuch Amps)
is so ne olle Induktivität vielleicht schon Grund genug, mit nem Flusswandler anzufangen?
erscheint mir erstmal nich schwieriger; was mir da schwierig in erinnerung blieb war der schonmal angesprochene treppeneffekt im übertrager bei unsymmetrischem betreiben; wohl aber ein phänomen, was glaub nur bei vollbrücken auftrat (<-- oder schmeiss ich nu äpfel und birnen durchnanna?)
lg,
Robert
siambluepoint
Ist häufiger hier
#101 erstellt: 05. Dez 2006, 14:40
Hallöchen,

Kupferlackdraht (den meinte ich) bekommt man bei reichelt, wenn man nur solch geringe Mengen braucht. Nichts abgewickeltes verwenden, da besteht die Gefahr,dass der Lack beschädigt ist. Die Gateladung ist nicht so kritisch, notfalls einfach die Frequenz reduzieren. Bei diskreten Mosfet ist die Ladung sowieso nicht so hoch. Mit dicken IGBT-Modulen sieht es schon anders aus....
Hast recht wenns ein buck/boost ist. Ich war geistig beim buck-converter.
Ohne Rechnung scheinen mir die Werte für die Induktivität recht hoch. Im Prinzip ist der buck/boost eine normale Halbbrücke. Bei class D Verstärkern nach diesem Prinzip und so geringen Versorgungsspannungen brauche ich im Filter höchstens 100uH, was es bei RS unter der Bestellnummer 0228589 gibt (auch höhere Werte). Für sehr hohe Ströme (habe schon buck-converter mit über 100A Ausgangsstrom realisiert) verwende ich grundsätzlich Luftspulen-keine Sättigung!


Gruß

Thomas
Robert_Theiss
Schaut ab und zu mal vorbei
#102 erstellt: 05. Dez 2006, 18:16
Kupferlackdraht mitm Querschnitt von 0.3mm² = viele viele parallel, aber wenns muss dann musses

das formelwerk für die Induktivität kommt mir auch bissl komisch vor; werds mal mit anderen Buck und Boost AplicationNotes vergleichen.

Die Hochstromspule, die Du ausm RS_Katalog gegriffen hast, is wahrscheinlich nich so mirnix-dirnix verwendbar, wegen zu großem Drahtdurchmesser und die OnZeit is ja um einiges kleiner als der Gesamt-Takt => bei 5A hab ich nen Spulenstrom von 10A (bei Ton = 50%) und da setzen die verfügbaren RS-Spulen auch aus.

Was genau is denn ne Luft-Spule (Klopapierrolle anstelle Ferrit? - also ne Spule ohne Kern)
^^glaub Induktivitäten und ich, das wird nix :p

lg,
Robert
siambluepoint
Ist häufiger hier
#103 erstellt: 06. Dez 2006, 10:31
Ich hab noch mal in das Datenblatt des LTC geschaut. Da sieht es so aus, als würden etwa 10uH genügen. Eine Luftspule besitzt einfach keinen ferromagnetischen Kern (nur einen magnetisch neutralen Träger wie z.B. PVC). Beispiel: Spulen in Frequenzweichen (teilweise auch mit Kern, jedoch bekommt man Werte bis wenige mH auch als Luftspule). Was den Draht angeht: nicht mehr als 4 A/mm²!
10uH erreichst Du etwa mit 25 Windungen in 2 Lagen mit 1,2mm Drahtdurchmesser (des Bündels) auf einem 20mm durchmessenden Träger von 20mm Höhe.
Als Träger kann auch ein stückchen Holz dienen. Notfalls im Wald suchen gehen

gruß

Thomas
babayaga
Ist häufiger hier
#104 erstellt: 06. Dez 2006, 15:17
Ich habe vor mir in absehbarer Zeit ebenfalls ein Schaltnetzteil zu bauen, bin aber zunächst noch auf der Suche nach passenden Bauteilen. Woher bekommt man denn die benötigten Ferrit-Kerne zum selbstwickeln der Trafos für SMPS-Anwendungen?


[Beitrag von babayaga am 06. Dez 2006, 15:18 bearbeitet]
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