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Esel(R)

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Dormagen,
28.08.2011,
20:12
 

Resonanzwandler / Royer Converter die 2.te (Schaltungstechnik)

Hallo liebes Elko!

Da mein erster Thread anscheinend tot ist, versuche ich einen Thread mit weiteren die ihr mir hoffentlich beantwortet könnt.

Ein Auszug aus dem letzten Thread von mir, mit noch unbeantworteten Fragen:

"1. Es geht um die Steuerwicklung, diese ist ja mit der Betriebsspannung gekoppelt über einen bzw. Eine andere Variante mit zwei Widerständen an die Betriebsspannung gekoppelt. Meine Frage dazu, warum ist die Betriebsspannung mit an die Steuerwicklung gekoppelt? Meine Vermutung ist dass man damit bereits zu Anfang ein "Schalter" direkt durchgesteuert wird, damit das ganze anfängt zu schwingen.
Aber es gibt ja die zwei Widerstands Variante(s. Serious Technology), wie kann man das dort erklaeren?

2. Wie sind die Widerstaende fuer IGBT'S zu dimensionieren? Wenn man z.b. mit hoher betriebsspannung Arbeit, wäre da eine genaue Berechnung doch zwingend erforderlich."

Weitere Fragen haben sich noch ergeben:

1. Mir ist mal zu Ohren gekommen, dass Schaltverluste beim Royer / Resonanz Wandler weniger sind als mit konventionellen Schaltnetzteilen die mit PWM gesteuert werden. Wie kann ich mir das vorstellen / berechnen?

2. Wenn ich im Sekundärkreis die Resonanzfrequenz gleich der Primär Resonanzfrequenz mache / setze, gibts ja diesen Tesla Spulen Effekt aka Resonanzüberhoehung, wie kann man dann die Ausgangsspannung im Leerlauf berechnen? Wikipedia spuckt was von Vergrösserungsfunktion aus, aber das sieht dort etwas ultra kompliziert aus, kann mir jemand das evtl. erklären?


Warum beschäftige ich mich überhaupt damit?

Ich muss zum Abschluss meiner Ausbildung(Energieelektroniker) in meiner Berufsschule ein Projekt halten. Als Projekt möchte ich einen Netz gespeisten Resonanzwandler Schaltnetzteil ungeregelt aufbauen, mir gehts da nur ums Prinzip, was man mit Schwingkreisen so anstellen kann. Das ist grob gesagt der Hintergrund. Bis dahin ist noch etwas Zeit.

Ich habe mal einen Entwurf gezeichnet, was haltet ihr davon? Absoluter Schrott?

Die Gate Ansteuerung habe ich dort noch mit einem Spannungsteiler versehen, kann man das so machen, oder auch quatsch?

Vielen Dank für eure Hilfe!

Grüße .. euer bestes Tier!



--
Esel sind die besten Tiere!
Wenn jemand etwas gegen Esel hat, so legt er sich mit dem Heiligen Geist persönlich an ;)

geralds(R)

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Wien, AT,
28.08.2011,
23:41
(editiert von geralds
am 28.08.2011 um 23:49)


@ Esel

Resonanzwandler / Royer Converter die 2.te

Hi,

Hier gibts mal was zum weiterführenden Lesen:

http://cds.linear.com/docs/Application%20Note/an118fa.pdf

http://cds.linear.com/docs/Application%20Note/an65f.pdf

http://www.diodes.com/_files/products_appnote_pdfs/zetex/an14.pdf

http://www.diodes.com/_files/products_appnote_pdfs/power/sw_reg/ANP005_AP2001.pdf

http://industry.su/FAIRCHILD/PDF/appnotes/AN-4136.pdf

http://www.ftcommunity.de/data/downloads/beschreibungen/royerkonverteralsschleifring.pdf

Grüße
Gerald
---

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! :wink: Feigling!"

Esel(R)

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Dormagen,
29.08.2011,
09:26

@ geralds

Resonanzwandler / Royer Converter die 2.te

Hallo,

Danke ich werde mich mal dadurch ackern!

Grüße .. Euer bestes Tier!

--
Esel sind die besten Tiere!
Wenn jemand etwas gegen Esel hat, so legt er sich mit dem Heiligen Geist persönlich an ;)

x y

29.08.2011,
17:46

@ Esel

Resonanzwandler / Royer Converter die 2.te

» "1. Es geht um die Steuerwicklung, diese ist ja mit der Betriebsspannung
» gekoppelt über einen bzw. Eine andere Variante mit zwei Widerständen an
» die Betriebsspannung gekoppelt. Meine Frage dazu, warum ist die
» Betriebsspannung mit an die Steuerwicklung gekoppelt? Meine Vermutung ist
» dass man damit bereits zu Anfang ein "Schalter" direkt durchgesteuert
» wird, damit das ganze anfängt zu schwingen.

Genau.


» Aber es gibt ja die zwei Widerstands Variante(s. Serious Technology), wie
» kann man das dort erklaeren?

Bessere Symmetrie, schwingt durch geringe Unterschiede der Bauteile an.


» 2. Wie sind die Widerstaende fuer IGBT'S zu dimensionieren? Wenn man z.b.
» mit hoher betriebsspannung Arbeit, wäre da eine genaue Berechnung doch
» zwingend erforderlich."

Ist immer besser, aber Pi*Daumen reicht meist.


» Weitere Fragen haben sich noch ergeben:
»
» 1. Mir ist mal zu Ohren gekommen, dass Schaltverluste beim Royer /
» Resonanz Wandler weniger sind als mit konventionellen Schaltnetzteilen die
» mit PWM gesteuert werden. Wie kann ich mir das vorstellen / berechnen?

Ein idealer Resonanzwandler schaltet im Strom- oder Spannungsminimum, dadurch sind die Schaltverluste minimal.


» 2. Wenn ich im Sekundärkreis die Resonanzfrequenz gleich der Primär
» Resonanzfrequenz mache / setze, gibts ja diesen Tesla Spulen Effekt aka
» Resonanzüberhoehung, wie kann man dann die Ausgangsspannung im Leerlauf
» berechnen?

Dazu benötigst die Güte deines Schwingkreises.



» Als Projekt möchte ich einen Netz
» gespeisten Resonanzwandler Schaltnetzteil ungeregelt aufbauen, mir gehts
» da nur ums Prinzip, was man mit Schwingkreisen so anstellen kann. Das ist
» grob gesagt der Hintergrund. Bis dahin ist noch etwas Zeit.

Es hat schon seinen Grund, dass man das kommerziell nicht so macht:

http://skyline-bg.com/ref/13707.pdf

Esel(R)

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Dormagen,
29.08.2011,
19:04

@ x y

Resonanzwandler / Royer Converter die 2.te

Hallo x y ,

ich habe mir mal die Mühe gemacht ein Ersatzschaltbild des Schwingkreises zu zeichnen!

Dabei habe ich folgende Elemente schon berechnet:

Kupferwiderstand Spule, Dielektrikum Widerstand(man das war ne harte nummer...), die Blindwiderstände.

Frage an dich, wie kann ich den ESR des Kondensator berechnen, wo finde ich den im Datenblatt?

Den Kern Widerstand der Spule werde ich jetzt ausrechnen.

Ich möchte die Schwingkreisgüte möglichst genau berechnen, deshalb der Aufwand, aber mir macht ja rechnen viel spass =)

Grüße .. euer bestes Tier!

--
Esel sind die besten Tiere!
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x y

29.08.2011,
19:15

@ Esel

Resonanzwandler / Royer Converter die 2.te

» Frage an dich, wie kann ich den ESR des Kondensator berechnen, wo finde
» ich den im Datenblatt?

Bei Folienkondensatoren ist der Verlustfaktor aufgeführt, muss man halt umrechnen.

Esel(R)

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Dormagen,
29.08.2011,
19:26
(editiert von Esel
am 29.08.2011 um 19:27)


@ x y

Resonanzwandler / Royer Converter die 2.te

» » Frage an dich, wie kann ich den ESR des Kondensator berechnen, wo finde
» » ich den im Datenblatt?
»
» Bei Folienkondensatoren ist der Verlustfaktor aufgeführt, muss man halt
» umrechnen.

Hallo x y ,

Ich dachte der Verlustfaktor wäre ein Rückschluss auf den Isolationswiderstand des Dieelektrikums? (Dieser IsoWiderstand ist ja parallel zum Kondensator)

Ich steh grad auf dem Schlauch mit der Berechnung des Eisenwiderstandes.

Ich hab den Wirbelstrom widerstand wie folgt berechnet:

Angabe: Querschnitt des Kerns: 570mm² Al wert: 315nH/Wdg²

Rw = (1/AL) / AE
Rw = (1/0.000000315H/N²) / 0.0000570m²
Rw = 55.7 Giga Ohm

Das kommt mir spanisch vor, was habe ich falsch gemacht?

Und wie kann ich den Hystere Widerstand berechnen?

Vielen Dank!

Grüße .. euer bestes Tier!

--
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x y

29.08.2011,
19:38

@ Esel

Resonanzwandler / Royer Converter die 2.te

» Ich dachte der Verlustfaktor wäre ein Rückschluss auf den
» Isolationswiderstand des Dieelektrikums? (Dieser IsoWiderstand ist ja
» parallel zum Kondensator)

Falsch gedacht.


» Ich steh grad auf dem Schlauch mit der Berechnung des Eisenwiderstandes.

Kernverluste entnimmt man dem Datenblatt des Herstellers.

Esel(R)

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Dormagen,
29.08.2011,
19:45
(editiert von Esel
am 29.08.2011 um 19:48)


@ x y

Resonanzwandler / Royer Converter die 2.te

» » Ich dachte der Verlustfaktor wäre ein Rückschluss auf den
» » Isolationswiderstand des Dieelektrikums? (Dieser IsoWiderstand ist ja
» » parallel zum Kondensator)
»
» Falsch gedacht.
»
»
» » Ich steh grad auf dem Schlauch mit der Berechnung des
» Eisenwiderstandes.
»
» Kernverluste entnimmt man dem Datenblatt des Herstellers.

Hallo x y ,

Demnach sind die Verluste mit N27 Material 9.5W. Dann kann ich den Widerstand einfach per URI ausrechnen, oder wie sieht das aus?

Nach URI wären das U²/P = 325V²/9.5W = 11.2kOhm. (Der Spannungsfall am Kupferwiderstand mal aussen vor gelassen)

Nun zum Isolationswiderstandes des Dieelektrikums des Kondensators, wie bekomme ich den heraus?

Grüße .. euer bestes Tier!

--
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Esel(R)

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Dormagen,
29.08.2011,
19:52

@ Esel

Resonanzwandler / Royer Converter die 2.te

» » » Ich dachte der Verlustfaktor wäre ein Rückschluss auf den
» » » Isolationswiderstand des Dieelektrikums? (Dieser IsoWiderstand ist ja
» » » parallel zum Kondensator)
» »
» » Falsch gedacht.
» »
» »
» » » Ich steh grad auf dem Schlauch mit der Berechnung des
» » Eisenwiderstandes.
» »
» » Kernverluste entnimmt man dem Datenblatt des Herstellers.
»
» Hallo x y ,
»
» Demnach sind die Verluste mit N27 Material 9.5W. Dann kann ich den
» Widerstand einfach per URI ausrechnen, oder wie sieht das aus?
»
» Nach URI wären das U²/P = 325V²/9.5W = 11.2kOhm. (Der Spannungsfall am
» Kupferwiderstand mal aussen vor gelassen)
»
» Nun zum Isolationswiderstandes des Dieelektrikums des Kondensators, wie
» bekomme ich den heraus?
»
» Grüße .. euer bestes Tier!

Isolationswiderstand hat sich erledigt, stand im Datenblatt =)

--
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Esel(R)

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Dormagen,
29.08.2011,
20:45

@ Esel

Resonanzwandler / Royer Converter die 2.te

Hallo x y ,

ich habe nun die Güte ausgerechnet und komme auf 13,2.

Wie kann ich dann damit die Leerlauf Spg. berechnen im Sekundärkreis?

Grüße .. euer bestes Tier!

--
Esel sind die besten Tiere!
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x y

29.08.2011,
21:12

@ Esel

Resonanzwandler / Royer Converter die 2.te

» Wie kann ich dann damit die Leerlauf Spg. berechnen im Sekundärkreis?

http://de.wikipedia.org/wiki/Spannungsüberhöhung