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JBE

05.06.2018,
13:37

@ Willy

"Frequenzgenerator" für HF/HV-Trafo wird viel zu heiß?!

» » Hallo!
» » ich würde R3 und R4 auf 27R reduzieren;
» » dann ist die Strombegrenzungsspule L1 mit 10µH viel zu groß,
» » L1 sollte ca. 1/100 von der Primärspuleninduktivität haben, also so ca.
» » 0,0008mH ( 0,8µH)
» » in diesem Fall würde ich L1 entfernen, oder brücken;
» » Ein Luftspalt reduziert die Trafoinduktivität, daher wird die Sättigung
» zu
» » schnell erreicht
» » und der Strom steigt schnell an;
» » zwischen Drain und Masse würde ich je Mosfet noch eine
» RC-Reihenschaltung
» » von 4,7nF (ker. mind. 200V) und
» » ein 5W Widerstand 180R einlöten, das reduziert die Oberschwingungen
» » erheblich
»
» Ok, danke, dann werde ich folgende Schaltung mal ausprobieren, stimmt das
» so?:
»
»
»
» Und den Luftspalt bekomme ich auch noch weg...
jo stimmt so

MoD

E-Mail

05.06.2018,
14:28

@ Willy

"Frequenzgenerator" für HF/HV-Trafo wird viel zu heiß?!

» Liegt es an der Schaltung, oder doch an der Konstruktion des HV-Trafos -
» was meint ihr, könnte ich ändern?

Kurz zusammengefaßt und im Moment mal Verluste vernachlässigend willst Du also 240 Watt übertragen (8kV * 30mA). Selbst bei 40V Eingangsspannung wären das also 6A, bei 10V wären es 24A (immer zuzüglich der Verluste). 240 Watt dürfte auch für kurze Zeit (1 Minute) mit diesem kleinen Ferritkern schwierig werden, weil der wie schon anderswo geschrieben, bei großen Strömen (= große magnetische Feldstärke) in die Sättigung geht.

Gehen wir einfach mal davon aus, daß der Trafo das könnte und daß Du primärseitig 10A Strom brauchst. Der IRFB4019 hat bei Vgs=10V und Id=10A einen Drain-Source Widerstand von 80mOhm. Damit verbrätst Du also schon bei diesen Bedingungen statisch 8 Watt, die sich bei einem Tastverhältnis von 50:50 auf beide Transistoren aufteilen. 8 Watt machen mit einem kleinen Kühlkörper schon ordentlich warm. Unter 7V Vgs geht der Rds(on) steil nach oben und Deine Transistorverluste steigen überproportional.

Die Frage ist daher, welche Gate-Source Spannung letztlich überbleibt, zumal wenn Du die Schaltung nur mit 10V betreibst. 10V sind ungesund weil damit mutmaßlich kaum noch 7V Vgs übrigbleiben. Das müsstest Du halt mal nachmessen. Ich würde die Versorgungsspannung auf mindestens 15V erhöhen, damit die Transistoren besser durchschalten. Außerdem kann der Schaltungswiderstand zwischen Source und Ground bei einem Lochrasteraufbau mit dünnen Drähtchen leicht einige 100 mOhm betragen. Bei 10A verringert sich dann Vgs um 1V pro 100 mOhm, weil das Sourcepotential entsprechend ansteigt. Schaltverluste durch die endliche Anstiegs- und Abfallzeit am Gate kommen dazu. Ein kleinerer Widerstand kann, wie schon vorgeschlagen, helfen.

Mein Vorschlag: Versorgungsspannung auf mindestens 15V erhöhen und Sourceanschlüsse der Transistoren mit dicken Drähten niederohmig an Ground anschließen. Wenn Dein Netzteil bei 10A abregelt, kannst Du ja versuchen, mit einem zweiten Netzteil die Versorgungsspannung der Ansteuerung zu erhöhen. Falls Du kein zweites Netzteil hast, dann nimm einfach zwei 9V Blockbatterien = 18V als Versorgung für die Ansteuerung. Zumindest mal zum Testen.

Außerdem sollte die Primärspule mit dicken Drähten gewickelt sein und die Anschlüsse sollten nicht länger als nötig sein. Im Foto sieht es nicht nach den genannten 1,3 mm² Draht aus, aber das kann täuschen. Auf jeden Fall würde ich die Anschlüsse kürzen. Wahrscheinlich wird aber der Ferritkern die übertragbare Leistung begrenzen.

Willy

06.06.2018,
10:32

@ Willy

"Frequenzgenerator" für HF/HV-Trafo wird viel zu heiß?!

Nagut, DANKE für die vielen Infos - jetzt gehts ans Werk. ;)

Ich werde die Schaltung komplett neu aufbauen, kompakter und die Leiterbahnen dicker ggf. mit Drähte machen.
L1 kommt Weg, die Gatewiderstände runter auf 27Ohm und die genannte RC-Reihenschaltung zu den MOSFETS,
weiters werde ich noch an Pin7 des SG3525 ein 100Ohm Widerstand in Reihe zur Einstellung einer Totzeit einfügen.
Und natürlich größere Kühlkörper für die FET's.

Danke nochmal und beste Grüße!!

simi7(R)

D Südbrandenburg,
06.06.2018,
20:46

@ Willy

"Frequenzgenerator" für HF/HV-Trafo wird viel zu heiß?!

» Und natürlich größere Kühlkörper für die FET's.
»

Ich denke die sollten schalten und nicht heizen?

Willy

06.06.2018,
22:16

@ simi7

"Frequenzgenerator" für HF/HV-Trafo wird viel zu heiß?!

» » Und natürlich größere Kühlkörper für die FET's.
» »
»
» Ich denke die sollten schalten und nicht heizen?

Das schon, aber meine Kühlkörper sind ja wirklich winzig & wenn da 250 Watt rüber soll (oder mehr?) denke ich wird doch wärmer.

Steffen

06.06.2018,
22:25

@ Willy

"Frequenzgenerator" für HF/HV-Trafo wird viel zu heiß?!

» » » Und natürlich größere Kühlkörper für die FET's.
» » »
» »
» » Ich denke die sollten schalten und nicht heizen?
»
» Das schon, aber meine Kühlkörper sind ja wirklich winzig & wenn da 250 Watt
» rüber soll (oder mehr?) denke ich wird doch wärmer.

Die 250W sollen doch im Trafo übertragen werden....
100% Schaltverluste wäre ziemlich langweilig.

Gruß Steffen

Willy

07.06.2018,
10:35

@ Steffen

"Frequenzgenerator" für HF/HV-Trafo wird viel zu heiß?!

» » » » Und natürlich größere Kühlkörper für die FET's.
» » » »
» » »
» » » Ich denke die sollten schalten und nicht heizen?
» »
» » Das schon, aber meine Kühlkörper sind ja wirklich winzig & wenn da 250
» Watt
» » rüber soll (oder mehr?) denke ich wird doch wärmer.
»
» Die 250W sollen doch im Trafo übertragen werden....
» 100% Schaltverluste wäre ziemlich langweilig.
»
» Gruß Steffen

"langweilig" ist gut :) ...

Natürlich im Trafo!, aber Verluste gibts doch immer und wenn nur 5%, aber ok ich werd mal sehen was nötig ist.