Royer-Wandler Dimensionierung

Hallo zusammen,

ich bin gerade auf dem Weg back to the roots und will meine controllergestützte Sinusapproximation mit DC-Zwischenkreis durch einen Royer-Wandler ersetzen. In meiner Literatur wird der bestenfalls mal erwähnt, daher wäre ich für Hinweis auf gute Quellen sehr dankbar. Klar ist wohl, dass Induktivitäten des Trafos, die Kapazität der Last (und die ist groß - einige 100 nF) und die des Kondensators über die Primärwicklungen die Frequenz bestimmen dürfte. Wobei ich mich gerade frage, ob der primärseitige C bei kapazitiver Last nicht ziemlich sinnfrei bis problematisch ist und das Last-C mit der Sekundär-L und ggf. der Gegeninduktivität nicht bereits hinreichend frequenzbestimmend wären...

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Stefan Huebner
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Stefan Huebner schreibt:

Ist das nicht eher ein Baxandall-Oszillator? Also sowas hier:

Ein Royer-Wandler nutzt doch strenggenommen die Kernsättigung zum Umschalten.

Christian.

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Christian Koch

Es ist an sich egal, woher die Kapazitaet kommt, die der Eingang sieht. Vielleicht hilft diese Application Note:

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Zitat Seite 6: "The resonant frequency of the tank is set by the primary inductance of T1 , along with the resonant capacitor, Cres , and the reflected secondary impedance."

Meinen letzten habe ich aber auch wieder fremdgesteuert als Halbbruecke erledigt, bleibt alles kuehler.

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HTH, Joerg

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Joerg

Hm...ich weiss zwar nicht was du da machst, aber wir hatten doch letztens hier eine Diskussion darueber wo ich eine Applikation von Linear erwaehnt habe. Hm...schau mal an118fa.pdf von Linear und an14.pdf von Zetex.

Ich habe aber einfach 22nF genommen und gefunden das die Arbeitsfrequenz gut im Arbeitsbereich des Trafos lag und war zufrieden.

Konnte ich bei mir so nicht beobachten. Aber ich habe einen Gleichrichter am Ausgang und lade da nur einen C auf. Der Fall mag bei der klassischen Anwendung mit CCFL und C zur Strombegrenzung anders sein.

Olaf

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Olaf Kaluza

Der muss aber schoen verlustarm sein. Sonst ... fatz ... *PENG*

Die Windungskapazitaeten der Sekundaerwicklung addieren sich schon da hinein. Aber das ist i.d.R. nicht genug, um auf die Frequenz herunterzukommen, die der Trafo mag.

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Gruesse, Joerg

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Joerg

Aber selbstverfreilich. Allerbeste Luxusqualitaet von Wima. :-)

Allerdings hast du unrecht. Ich hatte hier auch mal etwas experementiert und gefunden das irgendein billiger Schnoeselkondensator einfach nicht funktioniert. Explodiert ist mir leider noch nichts.

Olaf

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Olaf Kaluza

Nur nicht die alten kamellefarbenen, wo dann irgendwann ein Loch erscheint, aus dem es brodelt :-)

Ich hatte sowas frueher zu Studentenzeiten schon mit Schnoeselkondensatoren zum laufen bekommen. Aber eben nicht lange. Der Knall war nicht von Pappe.

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Gruesse, Joerg

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Joerg

Ich nehme alles zurueck und behaupte jetzt das Gegenteil. :-)

Ich hab hier gerade noch ein bisschen was mit meiner Schaltung rumgespielt. Die Arbeitsfrequenz beinflusst der Kondensator relativ wenig, aber die maximal entnehmbarer Leistung dafuer um so mehr. Momentan hab ich einen 220nF dran.

BTW: Was sind da eigentlich so fuer Wirkungsgrade machbar? Ich habe hier eine Schaltung mit einem Trafo den ich aus so einem CCFL Konverter ausgeschlachtet habe.

Eingang | Ausgang

------------------ 5V | 200V 850mA | 13.2mA 4.25W | 2.6W

Normalerweise bin ich ja von Schaltnetzteilen besseres gewohnt, aber von 5V auf 200V ist ja schon ein grosser Unterschied. Bei geringerer Last sind auch locker 1000V machbar. :-)

Ich wuerde gerne den Kondensator an der Primaeseite noch was vergroessern, aber leider habe ich nichts mehr da was das ueberleben koennte. Der Originalkondensator (SMD) der auf der Platine mit dem Trafo drauf war, ist leider beim abloeten verstorben. Grmml...

Olaf

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Olaf Kaluza

Nothing to write home about, zieht nix weg. Wenn Du deutlich ueber 60% kommst, ist das gut. Bei 12V Versorgung geht es so einigermassen, bei 5V kostet das Klimmzuege.

Vermutlich sind schon bergeweise Laptops weggeschmissen worden, bloss weil ein Pfennig-Transistor im Royer fuer das Backlight abgefackelt ist.

Das ist ein weiterer Grund, warum ich Royer nicht so mag. Die Transistoren sind zum einen meist BJT, zum anderen verbringen sie einen bedeutenden Teil ihres betrieblichen Lebens im linearen Bereich. D.h. man bekommt bessere EMV, bezahlt aber dafuer mit weniger Wirkungsgrad. Bei meinem juengsten HV Converter sind das schoene knallhart geschaltete IRF-Typen drin.

Parallelschalten? Das reduziert auch die Wahrscheinlichkeit eines Knalls :-)

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Gruesse, Joerg

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Joerg

Da muesste ich eigentlich noch deutlich drueber kommen. Mir ist gerade mit der Fingerprobe aufgefallen das es doch ein Bauteil gibt das deutlich warm wird. Und das ist die Spule die vor dem Trafo geschaltet ist um die Stromspitzen zu begrenzen. Dabei habe ich die auch aus der Originalschaltung ausgeschlachtet. War der Hersteller wohl etwas zu geizig. Nach 10min bei Maximallast kann man sich da die Finger dran ankokeln.

Die Transistoren sind ja auch nicht ohne. Das sind ja so eine Art

2N3055 in SOT223.

Pfui bah, EMV mag ich aber garnicht. :-) Die Transistoren werden aber kein bisschen warm. Es sind FZT849.

Ach noe, das soll ja klein und huebsch aussehen.

Nach dem jetzt die Hochspannung laeuft brauechte ich nur noch eine EM84 um mal was zu spielen. Aber leider finde ich meine gerade nicht... :-)

Olaf

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Olaf Kaluza

Spule? Bisher bin ich noch immer ohne Streuinduktivitaetsvergroesserer ausgekommen. Wenn das keine einigermassen gut geschirmte ist, dann hagelt's EMI.

Solch noble Dinge sind da sonst selten drin zu finden. Ueber $0.30 das Stueck, das ist ja ein Vermoegen. Zu mehr als einem FDT457 fuer fuffzehn Cents kann ich mich selten durchringen (FET, fremdgesteuert).

Dafuer reicht doch ein simpler H-Bridge Converter, braucht nicht geregelt zu sein.

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Ein Kollege hat in Sachen "große Umrichter" promoviert; da haben sie so 'ne Eisenbahn-Umrichter und ähnliche Kaliber hart kurzgeschlossen, und all sowas. "Der muß einen Kurzschluß aushalten, also machen wir das mal..."

-ras

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Ralph A. Schmid

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Ralph A. Schmid, dk5ras

Ralph A. Schmid, dk5ras schrieb:

Der kleine Unterschied zur Consumerelektronik.:-)

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

Danke euch allen bisher, ich werde die Appnotes mal lesen und nächste Woche einfach mal einen Testtrafo tüdeln.

Und wie sieht der Ausgangsstrom aus (Kurvenform)...? Je rechteckiger, desto mehr muss ich filtern, heisst mehr dicke Drosseln und dicke Cs an den Ausgang. Das, was ich da an Verlusten produzieren würde, kann ich auch gleich in den Wandler selbst verlagern. Die Last ist, wer hätte das bei >100nF gedacht, ein EL-Leuchtmittel, welches hart an der Grenzspannung betrieben werden soll. Mit Rechteckansteuerung sind die Kontaktierungen da in wenigen Minuten Geschichte. Eine A4-Folie hat es in weniger als 10s hinter sich gebracht, Effektivwert von Strom und Spannung waren dabei zu jedem Zeitpunkt innerhalb der Datenblattangaben, nur die Stromspitzen beim Umladen scheinen dem Zeug nicht zu bekommen.

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Stefan Huebner

In einer Generatorhalle hat mal jemand aehnliches getan. Die Elektrik war reparabel, auch wenn das ein Loch ins Budget haute. Allerdings ging da jetzt ein langer Riss durch die Betondecke ...

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Sauber, weil am Gleichrichter eine Drossel sitzt.

Ok, so eine Last musst Du natuerlich resonant betreiben. Aber auch das muss nicht unbedingt Royer sein. Man kann eine normale PWM Steuerung rueckkoppeln (wenn man sie selbst strickt) oder Nullstromschaltung machen. Wenn es nur ein paar Watt sind geht Royer jedoch, da machen dessen Verluste den Kohl nicht fett.

Wenn Du mit hartem Rechteck rangehst, versuche mal per Spule in Serie mit der Last einen Resonanzkreis aufzubauen.

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Gruesse, Joerg

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Joerg

Dieter Wiedmann schrieb:

,
r

Versagt das Zeugs oft nicht schon vor der ersten Inbetriebnahme? Kenne es jedenfalls so...

--=20 mfg hdw

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Horst-D.Winzler

Ok, Gleichrichter - in meinem ersten Design (wo noch variable Frequenz gewünscht war, die sich nun aber als sowas von unnoetig erwiesen hat) hatte ich einen Gegentaktwandler (3525+2 MOSFETs), kleinen Ferrittrafo, vier MUR1100 und dann Drossel+Elko, das ist kein Problem.

Und dann? Wie bekomme ich den Ausgangsstrom dann sinusförmig? Wahrscheinlich hab ich gerade ein Brett vor dem Kopf (sitze eigentlich gerade über einem anderen Projekt...)

Auch kein Problem, muss nur mal die Kapazität von dem Ding unter Spannung messen und checken, wie die sich über die Temperatur verhält. Die Frequenz des Wandlers könnte ich ja nachführen, so dass die Resonanz erhalten bleibt, oder noch abartiger, dass die optimale Betriebsspannung der Folie eingehalten wird. So wie die EVGs für Leuchtstofffunzeln das machen - Resonanz zum Zünden und danach dann den Brennstrom über die Frequenz steuern. Mal schauen, was ich Donnerstag so zusammengestrickt bekomme, heute ist ein alter Moog Synthi dran, und die ersten Tage der Woche sind für die Vorbereitungen zum Werkstattumzug geblockt.

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Stefan Huebner

MUR1100, 15c/Stueck? Man goennt sich ja sonst nichts :-)

Das wird der, wenn die Guete einigermassen ist und Du strikt in den Nulldurchgaengen schaltest (Phasennachfuehrung).

Mal den Teufel nicht an die Wand. Meine Frau noelt schon laenger, dass hier in Labor und Buero ein neuer Fussboden rein muss. Und sie hat ja recht, denn der sieht echt alt aus. Aber ich weiss nicht, wie ich die notwendigen Unterbrechungen und das Ausraeumen zeitlich unterbringen soll.

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Gruesse, Joerg

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Joerg
[...]

Hmm, ich dachte immer beim Royer gehen die Transistoren gerade in die Sättigung, die Strombegrenzung für einen Sinusausgang und wenig EMI macht eine Drossel im Versorgungszweig an der Mittelanzapfung der Primärseite des Übetragers. Die Frequenz des Royers wird über die Sättigung des Ausgangsübertragers bedingt. Daher ist das Teil doch auch in der Frequenz von der Ausgangslast abhängig. Mehr Last, schneller Sättigung, höhere Frequenz. Der Kondensator über der Primärwicklung des Trafos ist wohl weninger zum Frequenztuning denn zur EMI-Unterdrückung. Um die Transistoren im linearen Bereich zu betreiben nimmt man doch auch zusätzlich Emitterwiderstände, oder? Das habe ich auch schon gesehen, allerdings ohne Drossel an der Mittelanzapfung der Primärwicklung. Ist das noch Royer?

Ich kann sonst auch noch die Application Note 65 von LT empfehlen. (AN65-107 Basis Operation Of Converter)

Was die Transistoren warm macht sind doch die Umschaltverluste und beim Royer geht das irgendwie nicht so richtig zackig. Ich habe mal mit so'ner Konfiguration für kleine Leistungen (ca. 1-2 Watt)'nen DC/AC Konverter gebastelt. BJTs gingen ganz gut aber MOSFETs auch nicht schlechter.

Gruß Ingolf

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Ingolf Pohl

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