Flyback unbelastete Ausgangsspannungen begrenzen

Hallo,

ich habe hier einen Flyback gebastelt, der eine Hand voll Ausgangsspannungen erzeugt. Der läuft soweit auch zu meiner Zufriedenheit, nur gibt es das Problem, dass die Spannungen, wenn sie komplett unbelastet sind, stark nach oben laufen (z.B. 70V statt 42V). Nun habe ich nicht vor, den Burschen unbelastet laufen zu lassen, aber beim Einschalten gehen einige Lasten erst verzögert an, wenn die Sollspannung überall erreicht ist, und da sind einige Ausgangsspannungen schon deutlich über soll.

Was macht man da sinnvollerweise? Z-Dioden? Wenn ja, was müssen die abkönnen. Ich habe irgendwie keine Idee, wie man die zu erwartende Leistung vorhersagen soll, da diese Überhöhungen mutmaßlich unbekannten Streuinduktivitäten oder -kapazitäten zuzuschreiben sind.

Marcel

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Marcel Müller
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Am 15.05.2011 09:10, schrieb Marcel Müller:

Beim Fernseher (Diodensplittrafo) stimmt man die Resonanzfrequenz des Systems so ab, dass die 3. Oberwelle des Ansteuerimpulses verstärkt wird.

Dadurch, mit Grundwelle und 3. Oberwelle, entsteht ungefähr ein Rechteck, natürlich mit einer Delle im Dach. Dadurch wird die Hochspannung belastungsstabil und die Dioden brauchen weniger Sperrspannung.

Das hab ich vor 20 Jahren beim Telefunken Farbfernsehlehrgang gelernt, Irrtum ist nicht völlig ausgeschlossen.

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Peter

Aber, aber, einfach so abheizen? Dann staenden bei Dir bald die Global Warming Freaks auf der Matte :-)

Heutzutage nimmt man z.B eine Anzapfung. So dass bei der gewuenschten Abriegelspannung gleichgerichtet gerade soviel rauskommt wie die Eingangsspannung plus einen Diodenabfall. Die Kathode der Diode haengt dann mit am Eingang und der Ueberschuss geht damit ins Recycling anstatt abgefackelt zu werden.

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Gruesse, Joerg

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Joerg

Am 15.05.2011 09:10, schrieb Marcel Müller:

Denkbar wäre ein Spannungsbegrenzer mit einem (Darlington) Transistor /in Serie/. Das ist sicher effizienter, es entsteht weniger Hitze und die Dimensionierung ist nich so kritisch. Mit Mosfets kann man das so machen, dass praktisch kein Verlust entsteht, und wenn die Situation wirklich nur kurzzeitig ist, brauchen die auch keine Kühlung. Amm einfachsten wäre aber eine einfache Schaltung aus einem TIP120 Darlington, einem Widerstand und einer Z-Diode. Das gibt zwar 1,2V Spannungsverlust, das scheint bei Deiner Anwendung jedoch unproblematisch zu sein. Über die Leistung kann man nichts sagen, weil Du den Strom nicht genannt hast.

Oder einfach (Low Drop) Regler einbauen, aber die müssen die Spannungsdifferenz vertragen

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Peter

Wenn der Strom nicht zu gross ist, einfach einen LM317 in Serie und eine Zenerdiode mit der Wunschspannung+2V an den Adjust Anschluss. Mehr als 2 Volt Überspannung gibts dann nicht mehr.

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Peter

Ich glaube nicht, dass da nennenswert Leistung platziert wird, denn man kann der Spannung an den Ausgangselkos (2200µF) beim hochlaufen zusehen. Mann muss sich zwar ein wenig beeilen, aber ab so 15% über Soll dauert es schon ca. 3 Sekunden, bis das genannte Peak von 65% über Soll erreicht wird. Das sind nach meiner Überschlagsrechnung ca. 0,5W.

Naja, die Ausgangsspannungen liegen zwischen 15V und 42V. Die 15V macht an sich kein Problem, da immer belastet. Die wesentliche Leistung kommt bei den hohen Spannungen raus. Wären also rund 3% Wirkungsgradverlust.

Stimmt. Maximalstrom liegt um die 2A bei 42V. Und der wird faktisch nicht längere Zeit gehalten. RMS werden 1,2A sicher nicht überschritten. Also nichts, von dem die Welt untergeht.

Hmm, ja, der hätte dann nur 0,5V. Das ist schon gut.

Ist das eigentlich auch ein probates Mittel, um sich HF-Ripple für sensible Anwendungen billig zu entledigen?

Marcel

Marcel

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Marcel Müller

das merkt keiner :-) Es werden nur zwei Exemplare.

Das funktioniert ja gerade nicht. Denn der Flyback wird ja niemals komplett unbelastet betrieben, sondern nur einige der Ausgangsspannungen. Kurzum, an irgendeiner leitenden Diode ist die Sache immer halbwegs sauber. Nur, nachdem der Strom auf null gelaufen ist, klingelt es noch etwas nach. Und diese hohen Frequenzen (Größenordnung

10MHz) sind über den Übertrager nicht mehr ordentlich gekoppelt. Mit Snubbern komplett auffressen wollte ich sie aber eigentlich auch nicht.

Ich muss zu meiner Schande gestehen, dass die Wicklung zwar unter dem Aspekt Symmetrie und Streufeld halbwegs geglückt ist, aber unter dem Aspekt Parasitärkapazitäten eher schlecht. Da habe ich einfach nicht aufgepasst. Ein paar zehntel Spacer zwischen den 3 Lagen hätten die Kupferverluste kaum erhöht und die Kapazitäten dafür sicherlich deutlich gesenkt. (Der Wandler ist sowieso nicht Potentialfrei -> Spartrafo)

Marcel

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Marcel Müller

.

Das scheint auf einige 10 mA Ladestrom f=FCr die Elkos hinauszulaufen. Wenns nur kurzzeitig ist k=F6nnte man das mit einer Zenerdiode wegdr=FCcken, oder mit einem Lastwiderstand.

Eleganter ist noch ein Transistor. Der Spannungsteiler f=FCr den Basisstrom wird so ausgelegt, dass der Transistor ab einer bestimmten Spannung leitend wird. Das ist dann eine beliebig programmierbare Zenerdiode ;-) Transistoren sind billiger und leichter beschaffbar und TO220 h=E4lt dauerhaft 1 Watt und kuzzeitig 10 Watt ohne K=FChlk=F6rper aus= .

Das einfachste w=E4re, eine regelbare Last anschliessen und ausmessen. Wenn Du nichts anderes hast, nimm ein Gef=E4ss mit Salzwasser und 2 Elektroden ;-)

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Peter Heckert

Man sollte aber die Toleranz der Eingangsspannung beruecksichtigen, also auch den Maximalwert und was dann hinten rauskommt.

Im Bereich einiger hundert kHz schlafft deren "Saeuberungskraft" erheblich ab. Wenn Du das 10MHz Geklingel meinst, das muss man per LC wegmachen. Pass aber auf wenn an dieser Ausgangsspannung eine Regelschleife angeschlossen ist, denn das kann den Regler instabil machen.

LDOs sind so eine Sache. Die billigen brauchen meist Ausgangskondensatoren mit ESR in einem bestimmten min-max Bereich und garantieren tun die Hersteller dabei i.d.R. nix. Damit geht man auch ein Risiko ein wenn eine Last mit guten Abblock-C kurzdraehtig angeschlossen wird. Versionen die auch sehr niedrige ESR bis Null verkraften gibt es auch, aber die kosten.

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Gruesse, Joerg

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Joerg

Lastwiderstand ist halt blöd, weil der immer dran hängt.

Stimmt. Klarer Sieger nach Punkten. Vor allem habe ich sie in ausreichender Zahl herumliegen. Bei Z-Dioden müsste ich jetzt schon gucken. 56V 3W müsste ich noch ein paar haben. Aber das ist eigentlich schon zu viel - wobei, wer weiß wann die schon auf machen.

Damit kann ich jetzt nicht dienen. Aber ich habe noch eine Kiste große Keramikwiderstände. Da sollte sich etwas finden lassen.

Nicht wirklich. Das gibt jede Menge Knallgas, bei 42V auch ohne Salz. Ich muss nicht unbedingt einen auf Fukushima machen.

Marcel

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Marcel Müller

die war schon ziemlich am Limit. Wobei das mutmaßlich egal ist, weil die Regelung ja trotzdem greift. Es wird halt nur auf eine Spannung geregelt. Bei den anderen kommt es auf ein paar Volt nicht an.

Ah, OK.

Nein, die 10MHz kommen hinten nicht an. Da ist viel zu wenig Bumms dahinter. Die Dioden machen das zwar noch halbwegs mit, aber ich habe noch Keramik-Cs parallel zu den Elkos. Da ist dann Schluss.

Ich habe noch nicht wirklich mit den Dingern gearbeitet. Aber das hört sich nicht gut bzgl. des Product-Lifecycle an. Elkos sind ja bekanntermaßen keine Konstante der Zeit.

Was ist eigentlich so schwer daran, mit einem PNP zu regeln?

Marcel

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Marcel Müller
[...]

Wenn Du die Grundfrequenz Deines Wandlers meinst, da gibt es im Datenblatt des Reglers normalerweise ein Diagramm wieviel er da oben noch an Ausregelung schafft. Oft in dB angegeben. Bei 100kHz kriegen gute Regler noch so um die 50dB hin, jenseits von 1MHz geht es dann aber voll in den Keller.

Sie geben meist auch nur ein Diagramm mit typischen Werten, nach dem Motto "Bitte hier nicht in die schraffierten Bereiche geraten". Worst Case gibt es nur eine vage Aussage im Text. Vermutlich lassen deren Rechtsanwaelte keinen Eintrag in den Tabellen mit min-max Garantiewerten zu. Manche Leute (auch hier) frotzeln ueber meine Abneigung gegenueber LDOs, aber mit rein typischen und nicht garantierten Werten darf ich in vielen Teilen meiner Designs gar nicht arbeiten.

Ich hatte mal ein Fremd-Design hier auf dem Tisch, mit LDO. Lief. Kopf gekratzt, Kunden gebeten mir den Rest zu schicken. Angeschlossen ->

Regler voll am Heulen. Die Last hatte viele keramische Abblock-C drauf wie sich das eben gehoert und damit geriet der Ausgang eines LDO unter den minimal geforderten ESR.

Eigentlich gar nix. Nur haetten die Chip Designer, wenn sie es nicht anders schaffen, einen Kompensationsknoten rausfuehren koennen den der Schaltungsentwickler mit RC beschalten kann. Das ist aber offenbar nicht so werbewirksam.

In der Welt der ICs gibt es ein aehnliches Problem wie im Schaltungsbereich. Einer der wenigen Bereiche wo tatsaechlich ein Ingenieurmangel herrscht. VHDL-Jockeys findet man ueberall, die alten Haudegen die fast per Hand auf Transistor Level arbeiten koennen sind jedoch weitgehend in Altersheimen :-(

Mittwoch oder Donnerstag besuche ich wieder einen, hat inzwischen Alzheimer.

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Marcel Müller schrieb:

Hallo,

nein, die Menge des Knallgases wird nur durch die Amperesekunden bestimmt, damit eine gefährliche Menge entsteht muß schon längere Zeit ordentlich Strom fliessen. Schliesslich gilt die Energieerhaltung, man muß mehr elektrische Energie hineinstecken als hinterher durch die Knallgasexplosion frei wird.

In Fukushima aber fand keine Elektrolyse statt, da wurde Wasserdampf beim Kontakt mit glühenden Metall in Wasserstoff und Metalloxid umgesetzt. Der Sauerstoff für das Knallgas kam aus der Luft, nicht aus dem Wasser.

Bye

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Uwe Hercksen

Mit 1kWh kann man ein Gewicht von 1t etwa 360m hochschleudern. Der Aufbau wird zwar nicht gerade die Effizienz eines Kolbenmotors haben, aber für ein wenig Wumm reicht es schon. Da muß man eine Abrißbirne schon einige Male kräftig schwingen lassen...

--
David Kastrup
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David Kastrup

Gut lüften muss man dann schon. Aber bei ein bis 2 Ampere gibt das nicht mehr als bei einem überladenen Bleiakku, eher weniger.

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Peter

David Kastrup schrieb:

Hallo,

nehmen wir mal fürs einfache rechnen 2 V für die Elektrolyse, dann brauchen wir für 1 kWh oder 3,6 MWs also 1,8 MAs. Bei 10 A müssten dann

180000 Sekunden lang der Strom fliessen oder 50 Stunden lang. So schnell ist mit einer einzigen Elektrolysezelle nicht 1 kWh umgesetzt.

Bye

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Uwe Hercksen

Am 15.05.2011 09:10, schrieb Marcel Müller:

Schau mal hier:

formatting link

Es geht um Streufeldentsorgung bzw. -recycling bei Sperrwandlern.

Das sollte die Leerlaufspannung reduzieren.

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Peter

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