Hi Leute, ich bin grad dabei einen Flyback (so heißt der doch? Step-Up-Prinzip mit
2 getrennten Wicklungen, der mit der Spannung hoch und runter kann) zu designen. (8-30V -> 12V, 4A) Zum Ausprobieren habe ich den T106-52 von Micrometalls genommen (liegt hier gerade rum).
Nun frage ich mich, ob ich die beiden Wicklungen übereinander wickeln soll oder die eine Hälfte des Ringkerns der einen Wicklung widme, die andere Hälfte der anderen Wicklung.
Meine Überlegungen sind folgende. Beim Übereinanderwickeln fange ich mir eine relativ große parasitäre Kapazität ein, die ich eigentlich nicht haben will. Beim getrennten Wickeln ist wahrscheinlich die magnetische Kopplung schlechter und ich handle mir dadurch unter Umständen höhere Spannungsspitzen bei den Schaltflanken ein.
Beide Wicklungen haben die gleiche Induktivität (gleiche Windungszahl).
Wenn beide Wicklungen gleich gross sind, solltest du versuchen, mit einer Ebene auszukommen. Dann hast du bei gleicher Windungszahl die gleiche Ankoppplung an das Feld. Sonst ist eine Wicklung um deie Drahtstärker der anderen weiter entfernt, die Ankopplung an das Feld ist dann schlechter.
Das Material -52 kenn ich jetzt nicht, was da am geeignetsten ist haengt von der Schaltfrequenz ab, die du verwenden willst.
Genau, deshalb ist ein Kompromiss notwendig, zugunsten der magnetischen Kopplung. Ein aehnliches Problem hatte ich auch vor ein paar Tagen, und den Dieter und Joerg damit lange genervt ;), achte auch auf die Anordung der Wicklungen, so dass sich die parasitaere Kapazitaet am wenigsten stark auswirkt. Siehe auch den thread "Sperrwandler Wirkungsgrad" und da das posting . Bei Ringkern ist auch noch die Isolation ein Problem, an dem ich neulich gescheitert bin, aber bei den Spannungen die bei deinem Wandler vorkommen, ist das unkritisch.
Ich versuche es immer zuerst mit bifilarer Wicklung, hoher Frequenz und einem Kern, auf den so eine Wicklung gut passt. Oft muss dabei wegen Isolation und Kapazitaet eine der Wicklungen eine besonders dicke Isolierung bekommen. Das erfordert etwas mehr Kerngroesse, aber bei hohen Frequenzen sind es ja nicht viele Windungen.
Nein, genervt haben wir uns bestimmt nicht gefuehlt. Eher froh, wenn wir mal jemandem helfen konnten. Derzeit ist die Froehlichkeit noch hoeher, denn meiner Frau ist es gelungen, hier in weiter Ferne Lebkuchen aus Aachen zu bekommen. Nun kann der Winter ruhig kommen.
Das mit der bifilaren Wicklung habe ich nicht so richtig verstanden, obwohl ich schon ne halbe Stunde gegoogelt habe. Ne bifilare Wicklung wird doch im Prinzip wie folgt gewickelt: Ich nehme den Draht, biege ihn in der Mitte zusammen. Dann habe ich den Draht doppelt, an einem Ende sind die beiden Drahtenden, am anderen die Biegestelle. Nun wickle ich den Doppeldraht auf den Kern. Beide Anschlüsse sind dann direkt nebeneinander. Aber was soll das bringen? Da hab ich ja keine Induktivität mehr.
Entweder: Du nutzt die beiden Drähte wie einen Draht, also die beiden Enden als ein Ende und den Knick als das andere Ende. Einfach weil zwei dünne Drähte manchmal besser sind als ein dicker, Skineffekt usw..
Oder: Du knipst den Knick auf und hast dann zwei ineinander verschachtelte Wicklungen. Hohe Kopplung, gut für HF-Übertrager.
Du solltest in Englisch auf Google suchen, in Deutsch gibt es dazu nicht so viel. Hier ist ein Link, der dabei herauskommt:
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Und hier ist einer mit Photos:
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Die Draehte werden vorher verdrillt. Ein Drill pro ein bis zwei Zentimeter je nach Kerngroesse. Aber Vorsicht, dass dabei keine Isolation defekt wird. Ich mache das zwar ab und zu mit sehr langsam laufender Bohrmaschine und Schraubstock, doch das sollte man bei sicherheitsrelevanten Uebertragern nicht tun. Schutzbrille tragen, denn der Draht kann beim Verdrillen reissen und dann kommt die Chose auf einen zu.
Die Induktivitaet jeder Wicklung ist die gleiche wie bei 'gewoehnlicher' Wicklung, nur sind sie besser gekoppelt.
130kHz, ca. 40µH Für nen normalen Step-Down geht der ganz gut. Da haben immer die ohmschen Verluste dominiert. Der Kern bringt halt viel Induktivität.
Hab ich nicht ganz verstanden (glaube ich). Ich wickle als die eine Wicklung einmal um den Kern rum, so dass die beiden Pins fast nebeneinander sind. Mit der anderen Wicklung mache ich das gleiche, schaue aber, dass ich deren Anschlüsse gegenüber den Anschlüssen der ersten Wicklung mache.
keine Ahnung.
Ich hab das jetzt mal in Betrieb genommen und bin ziemlich frustriert. Realisiert habe ich das Teil mit einem LT1339 mit Sychrongleichrichtung. Der FET (FDB13AN06A0) auf der Ausgangsseite ist mir sofort gestorben. Nachdem ich den per 50V-TVS geschützt habe, läuft das Teil aber. Dieser FET hat übrigens ne 10MQ060 parallel spendiert bekommen, damit die Body-Diode nie leitend wird. Beim Abschalten des Ausgangsfets hab ich ne Resonanz mit 2,5MHz, die bis zur nächsten Schaltflanke immer noch nicht abgeklungen ist. Also Snubber mit 82Ohm und 4,7nF über den Ausgangsfet reingehauen, damit waren die Schwingungen weg (und die Leerlaufstromaufnahme um 20mA höher). Diese Schwingungen hatte ich auch in der Simulation (nur mit etwas höherer Frequenz). Diese Resonanz stammt wohl aus der Induktivität der Drossel und der Drain-Source-Kapazität. Das würde rechnerisch hinkommen.
Das ganze mit 62Ohm belastet (3,4W). Eingangsleistung war (14,5V, 400mA) 5,8W. Wirkungsgrad also kleiner 60%.
Bei höherer Last müsste der zwar besser werden, aber das habe ich noch nicht probiert, er ist auch bei niedriger Last viel zu schlecht. Leerlaufleistungsaufnahme war schon 1,5Watt.
Wobei das Ding im lückenden Betrieb wahrscheinlich echt schlecht sein muss, weil die Energie ständig in beide Richtungen hin und her übertragen wird(Nachteil des Synchronfets zur einfachen Diode), unnötigerweise. Muss das Teil doch mal bei mehr als 1,5A Last probieren ...
Eigentlich sollte ich den FET erst bei höherer Last zuschalten, wenn der Strom nicht mehr lückt. Oder habe ich da noch ein Verständnisproblem?
Es waren 24 zu 21 Wicklungen (hat grad draufgepasst).
Eine Wicklung auf der einen Kernhälfte, die andere auf der anderen Kernhälfte.
Hab ich mal gemacht und ich bin baff. Keine Resonanzen mit 20V Amplitude mehr (auch ohne Snubber), keine Spannungsspitzen mehr, keine sterbenden FETs mehr, Stromaufnahme im Leerlauf nur noch 60% von vorher und Wirkungsgrad bei 5W schon 82%.
Dass der Unterschied so gigantisch ist, erstaunt mich. Wahrscheinlich ist das aber auch kernabhängig. Es gibt bestimmt Kerne, bei denen auch bei getrennter Wicklung die Kopplung besser ist, oder?
Gestern hatte ich mich übrigens verrechnet, da war der Wirkungsgrad unter 50%.
bräuchte man halt mehr Windungen. Für ne endgültige Auslegung würde ich mir da eh noch Gedanken drüber machen. Momentan mache ich das nur zur know-how-Beschaffung, weil ich gerade ein wenig Luft habe.
So habe ich das aber jetzt gemacht (siehe auch anderes Posting) die beiden Beinchen der einen Wicklung kommen auf der einen Seite des Kerns raus, die beiden Beinchen der anderen Wicklung gegenüber. Der Kern wird übrigens liegend montiert.
Anschluss 1 und 2: Wicklung 1 Anschluss 3 und 4: Wicklung 2
Was bedeutet eigentlich Wickelfenster? Dass ich das Loch nicht vollwickeln soll? Hab jetzt erstmal nur einlagig außenrum gewickelt und den Draht immer richtig dircht an den Kern rangezogen, damit da nicht viel Luft für Streufelder dazwischen ist.
Im Datenblatt und den App-Notes wird der halt nie für nen Flyback eingesetzt. Hab ich halt gerade hier.
Ja und zwar so: Resonanzfrequenz = 1/(R*C) Wenn man ne 2 und ein PI dazunimmt, funktioniert er nicht (in der Simulation ermittelt) Ich habe ihn in der Simulation ausprobiert und ne passende Formel gesucht. Damit habe ich ihn dann für die wirkliche Schaltung ausgerechnet. Er hat sehr gut funktioniert.
Wie hochohmig man das Ding macht, da hab ich keine Ahnung, wie man das auslegen soll. Wahrscheinlich so hochohmig und mit dem kleinsten C wie möglich, oder? So, dass er halt gerade noch ausreichend wirkt.
Kann der LT1339 von sich aus halt nicht. Der zweite FET müsste immer im Nulldurchgang (oder kurz vorher) abgeschaltet werden. Der LT1339 kann nicht beide FETs gleichzeitig abschalten (außer im Shutdown). Der TPS62007 macht das z.B. Aber der spielt in einer anderen Liga.
Wenn ich genug Ausgangskapazität habe ... Auf folgender Seite wird empfohlen, den Rippelstrom auf ca 20% des Nennstroms festzulegen:
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Das ist da zwar ein normaler Step-Up aber prinzipiell ist das ja auch nichts anderes.
4A und 40µH ergibt eine Energie von 320µJ Ich habe am Ausgang 3600µF. Das macht nichtmal 20mV aus. Da macht die Reglerträgheit schon mehr zu schaffen.
Hab gerade mal mit 2A belastet: Wirkungsgrad bei 14V Eingangsspannung ca. 87%. Beim Last abziehen fängt der Regler aber an zu Pfeifen und zieht ca.
500mA ohne Last. Irgendwas schwingt da, muss mal gucken, was da los ist. Bei Strömen unter 1A macht er das nicht.
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