Sinuswandler

Aber eines muesst Ihr den Amerikanern lassen: Hier wurde schon weit vor Einfuehrung des ersten Speicher Chips binaer gemessen :-)

Allerdings ist das bei uns mit den Schraubenschluesseln schon ein ziemlicher Krampf. "Hast Du mal einen 15/64 da?"

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Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com

Joerg schrieb:

Einfach auf einen anderen Nenner umstellen, 6/25.4".:-)

CNR, Dieter

Joerg schrieb:

Gerade bei der hochohmigen Ansteuerung könnte ich mir vorstellen, dass bei Streuungen von U_GSon und Streuungen der internen Kapazitäten ein Fet schneller einschaltet als der andere. Den killt es dann...

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mfg Rolf Bombach

snipped-for-privacy@freenet.de schrieb:

Stark.

Was ist der Vorteil von bifilar? Erhöht hier IMHO die kapazitive Einkopplung des ungefilterten Signals in den Ausgang.

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mfg Rolf Bombach

Hallo Leon,

Mir ist noch etwas nicht ganz klar: die Ausgangsspulen sind ja fest miteinander gekoppelt, haben also die gleiche Spannungen. Damit man am Ausgang gegenüber dem Erdpotential bzw dem Potential der Akkus+Wandler keine Spannungsspitzen bekommt, schalten beide Halbbrücken immer im selben Moment um, richtig? Dann wäre es wichtig, dass die Totzeiten der Halbbrücken auch genau gleich lang sind, also doch lieber Treiber mit fester Totzeit nehmen... Sind erstmal nur so Gedanken, ich muss auch noch mal ein Respekt loswerden, das ist ja nicht gerade eine triviale Geschichte. Dass die kleineren schon laufen muss man erstmal schaffen.

Das mit den klappernden ETD59: wie hast du denn die Kernhälften miteinander verbunden, auf dem einen Bild sieht es zumindest so aus, als ob die nicht richtig fixiert sind? Vielleicht musst du nur die Metallklammern an die andere Seite machen, so dass die Hälften zusammengedrückt werden. Naja, das ändert natürlich nichts daran, dass die Kerne evtll gesättigt waren.

Jens

Hallo Rolf,

Das auch. Doch allein das langsame Einschalten reicht oft schon fuer einen gepflegten Knall aus.

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Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com

Hallo Jens, sorry ,hat eine Weile gedauert aber ich habe inzwischen das 2. Gleichspannungswandler KW fertiggestellt und eingebaut.Der Wandler liefert jetzt 2Kw Sinus bei etwa 85% Wirkungsgrad.

Bei der Wahl auf den IR2184 gab es Probleme.Nach Anfertigung einer Adapterplatine (ist ja nicht Pinkompatibel) welche ich in die Fassung des IR2109 stecken konnte sah alles zun=E4chst sehr vielversprechend aus.Die Totzeit war sehr sauber d.h. ein kleiner waagerechter Strich auf dem Oszi und nicht wie beim IR2109 ein schr=E4ger Strich.Die Gatewiderst=E4nde wurden auf 10 Ohm verringert und der Ruhestrom war gering.Im Leerlauf war alles ok,allerdings sowie ich eine Last ansteckte verzog sich der Sinus zu einer Art Dreieck und franste =FCber die komplette Schwingung aus.Ich bekam den Fehler nicht in den Griff und bin ersteinmal wieder auf den IR2109 umgestiegen und habe die Vollbr=FCcke auf 4 Fet=B4s verringert.Dabei arbeitet der Wandler am stabilsten.Die Luftspule habe ich auch wieder gegen einen ETD59 Kern mit 2mm Luftspalt ausgetauscht welcher mit zwei mal 75 Wdg nacheinander nicht bifilar,a 1,5mm CUL bewickelt wurde.Diese Spule funktioniert bis zu den jetzigen 2Kw Ausgangsleistung zufriedenstellend.Wird kaum Handwarm.Auch habe ich die Metallklammern entfernt und die Kernh=E4lften sehr straff mit Polyesterklebeband, wie man es zum Trafowickeln benutzt,zusammengeklebt.F=FCnf Lagen =FCbereinander und Ruhe iss.

Allerdings bekomme ich nun mit einem Quartett Probleme mit der K=FChlung,wie bereits erwartet.Da pro Fet etwa 30W Verlustw=E4rme abgef=FChrt werden m=FCssen.Mehr l=E4=DFt meine Silikonfolie zwischen Fet u= nd K=FChlk=F6rper nicht zu d.h. der Fet wird schneller warm wie der K=FChlk=F6rper.Besser w=E4re den Laststrom auf mehrere Fet=B4s aufzuteilen,= das funktioniert bei mir aber irgend wie nicht richtig.Werde also versuchen die Vollbr=FCcke mit Fet=B4s zu best=FCcken welche einen geringeren Innenwiderstand haben z.b IRFP360 (reicht aber auch noch nicht) oder besser den Stw45nm50.

Allerdings w=FCrde es mich schon interessieren warum die Parallelschaltung der Mosfet=B4s auch mit IR2184 und den benannten Ab=E4nderungen nicht richtig funktioniert.Habe ich das was =FCbersehen?

mfg Leon

Das mit den besseren Transistoren wird nicht viel helfen weil die Verluste besonders stark beim relativ langsamen ein und ausschalten entstehen.

Hast du geprüft ob die harten Flanken durch den 2184 die Ansteuerlogik stören oder Spikes auf der Masse auftauchen?

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MFG Gernot

Hallo Gernot, nein,das habe ich noch nicht.Ich war so naiv anzunehmen das 2x1000=B5F (jeweils einen direkt am IRxx) reichen um die Ansteuerlogik zu stabilisieren.Die 12V f=FCr die Irxx werden von einem 7812 gespeist welcher wiederrum seine Spannung von einem DC/DC Wandler bekommt,wegen der galvanischen Trennung. Der besagte Fehler trat auch schon bei sehr gringen Lasten wie einer

25W Gl=FChlampe auf.Im Ausgangsfilter machte sich auch die Doppeldrossel gleich lautstark h=F6rbar.

Hmm ich bin davon ausgegeangen ,da=DF beim IRF450 der gerade noch einen Strom von etwa 8,7A bei 230V Verlustw=E4rmetehnisch in meiner Schaltung plus K=FChlk=F6rperaufbau verkraftet.Das ergibt eine Verlustleitung von etwa 30W was der Fet an den K=FChlk=F6rper abgeben kann.Bei einem IRF360 mit nur 0,2 Ohm Innenwiderstand m=FCsten es dann eigentlich 2800W sein der er aush=E4lt bis das Ph=E4nomen eintritt das der K=FChlk=F6rper langsam= er warm wird als der Fet selber und beim STW45NM50 mit nur 0,1Ohm Innenwidertsand sind die 30W Verlustleistung bei 4000W Abgabeleistung erreicht.Oder rechne ich da total falsch?

mfg Leon

Hallo Leon,

da ich mich mit solchen Spannungswandlern noch nicht so sehr beschäftigt habe, muss ich nochmal nachfragen: woher hast du denn die Schaltung mit der Doppeldrossel am Ausgang, ist das so üblich? Mit dem IR2184 wird einfach nur schneller geschaltet, sonst ändert sich nichts. Wenn da so unterschiedliche Sachen bei rauskommen, sollte man doch etwas messen können, schwingt da etwas? Sehen die Spannungen an den Halbbrückenausgängen korrekt aus?

Geregelt ist der Ausgangssinus ja nicht, sondern die PWM ist starr vorgegeben, oder?

Auch nur, wenn er schnell durchgesteuert wird. Allerdings wird bei einer Halbwelle der Strom auf die Reverse-Diode (und die UF5404) gehen und die Verlustleistung dadurch wieder etwas geringer sein.

Stimmt schon so ungefähr, nur haben die "größeren" FETs auch größere Kapazitäten, da gewinnt man meistens nichts im Vergleich zu mehreren parallel geschalteten IRFP450.

Ich bin auch noch am überlegen, ob 2x75 Windungen beim ETD59 nicht zu viel sind, der Kern also immer noch übersteuert. Was hat der denn für ein AL mit 2mm Luftspalt - ich habe hier nur das PDF ohne Luftspalt.

Gruß Jens

Nicht total. Du muss nur noch die Umaschaltverluste mitrechen. Also die verluste die auftreten wenn z.b. am Transisistor gerade halb durchgeschaltet ist. Die hängen hauptsächlich von der Schaltfrequenz uns der steilheit der Rampe ab.

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MFG Gernot

Noch etwas vergessen:

Man hat ja keinen Gleichstrom und da die Verlustleistung quadratisch mit dem Strom einhergeht, ist die mittlere Verlust- leistung höher. Das kommt dann auf den Stromverlauf an.

Die Ausgangsinduktivitäten sollten auch für den Spitzenstrom ausgelegt sein.

Gruß Jens

Habe es auch mit zwei Einzeldrosseln probiert welche nicht Magnetisch miteinander gekoppelt waren.Im Leerlauf war wieder alles ok.Unter Last geht immer sofort ein IR2109 defekt und zwar so,da=DF der Wandler zwar weiterl=E4uft aber die negative Halbwelle fehlt.An der Stelle ist dann ein waagerechter Strich.Nach Auswechslung des IR2109 gehts dann wieder.

Mit Sicherheit ich wei=DF nur nicht warum.Werde mal ein Foto von dem Sinus machen,vielleicht erkl=E4hrt das einiges dann.Wenn ich die Gatewiderst=E4nde wieder auf 470 Ohm erh=F6he nehmen die St=F6rungen auch beim IR2184 drastisch ab.

Im Leerlauf ja,unter Last nein.Bei geringer Last franst der Sinus aus,bei gr=F6=DFerer Last wird der Sinus Dreieckig.Wohlgemerkt bei 10 Ohm in den Gateleitungen.Bei 470 Ohm siehts schon ganz ander aus.

Jawohl ist starr.Geregelt wird nur die Gleichspannung von 345V.

gsamer

=DFere

Ja ich wei=DF,habe daher mehrere Datenbl=E4tter studiert und die beiden benannten haben nur 3700pF.Ein einzelner IRFP450 hat 2000pF.

Ja sind sie etwas.Habe die Werte der Spulen messtechnisch ermittelt.Optimaler Wert w=E4re 2x 1mH bei 1=B5F Ausgangskapazit=E4t.Hierbei ist der Sinus am saubersten und der Ruhestrom am geringsten.Bei 2x 75 Wdg haben die Spulen 2x 1,2mH was gerade noch geht.Nimmt man h=F6here Werte wird der Sinus unsauber in diesem Fall sieht man kleine Punkte entlang dem Verlauf der Sinuswelle und der Ruhestrom steigt an.Verkleinert man den Spulenwert unter 1mH wird die Sinusschwingung breiter.HF kommt mit durch.Ab Werte von 600=B5H und kleiner ist die HF deutlich zu erkennen und der Ruhestrom steigt merklich an.

meiner Meinung nach sind 2x 65Wdg optimal,allerdings war ich zu faul den Kern wieder entsprechend abzuwickeln.Bis jetzt ging es ja so auch...........Der Kern ist jetzt auch absolut ruhig,selbst wenn ich die 2kw (2 mal 1000W Halogen Baustrahler) periodisch mittelts Schalter in der Steckerleiste an und ausschalte klackt nichts mehr.Nur das leise surren =E4ndert sich kurz mal.Ich finde das Teil arbeitet schon recht stabil.Aber wie gesagt ,1500W bei meinen anderen Sinuswandlern waren bis jetzt und dieser Schaltung nicht die H=FCrde.Alles was dr=FCber kommt wird interessant.Auch wei=DF ich noch nicht wie weit der 1,5mm CUL in der Doppeldrossel Leistungsm=E4=DFig reichen wird.Bei 2kw ist sie etwa

10 Grad w=E4rmer wie die Umgebung.

mfg Leon

Hallo Leon,

Naja, was direkt an den Drains der FETs anliegt wäre interessanter.

Das ist für den Betrieb aber zu viel...

Der STW45NM50 sieht wirklich viel besser aus, den würde ich dafür nehmen! Wenn du nur mit einem auskommst, ist die Gefahr durch mehrere parallel geschaltet einen Oszillator aufzubauen auch nicht mehr gegeben (bei maximal 10 Ohm vor dem Gate).

[Ausgangsspule]

Das mit dem Ruhestrom hängt imho aber nur von der noch nicht richtig funktionierenden Schaltung ab. Wenn das mit dem schnelleren Schalten funktioniert, sollte der Ruhestrom auch mit 600µH nicht sehr stark ansteigen. Eventuell musst du die Ausgangskondensatoren dann noch vergrößern, falls zu viel HF rauskommt.

Was ja kein Problem ist.

Gruß Jens

Hallo Leon

Am besten mal den Spannungsverlauf an einem Gate mit dem Oszilloskop aufnehmen.

Frage am Rande: Warum 2mm Luftspalt? Das erscheint etwas viel.

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Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com

Joerg schrieb:

Bei einem ETD59 wohl kaum, der hat eine effektive magnetische Länge von 139mm, und mit 2mm Luftspalt immer noch ein mue_eff von 67.

Gruß Dieter

Hallo, leider hat es einige Zeit gedauert bis ich wieder Zeit zum schreiben habe.Inzwischen habe ich den Wandler soweit fertig gestellt.Die vier Gleichspannungsteile mit jeweils 1kw sind fertig und verbaut.Es gab keine Probleme.Beim Sinusformer mu=DFte ich allerdings noch einiges =E4ndern.Da die Temparaturabfuhr der "oderen" Fet=B4s ab etwa 1kw unzureichend war und ein parallelschalten nicht funktionierte,habe ich die vier Mosfet=B4s auf jeweils einen eigenen K=FChlk=F6rper (1,1W/K) ohne Glimmerunterlage geschraubt welche ab 60=B0C zus=E4tzlich durch einen L=FCfter gek=FChlt werden.Das geht bis etwa 3kw ganz gut.Bei 4kw schaltet nach etwa 10min der 85=B0C Bimetallsensor ab.Das entspricht allerdings nicht meinem gestecktem Ziel,reicht aber mir im Einsatz vollkommen aus. Viel mehr Probleme bereitet mir aber die am Ausgang sitzende Siebdrossel.Die war anfangs von mir mit jeweils 75Wdg a 1,5mm CUL beaufschlagt.Das reichte aber nur bis 1kw Dauer,1,5kw ...30min, und

2kw etwa 8 min lang.Dann gabs Blasen an den Fingern.Die habe ich inzwischen umgewickelt.Sie hat jetzt zwei mal 48Wdg a 2,0mm CUL und erreicht bei 1mm Luftspalt 2x 0,725mH.Den C habe ich auf 1,5=B5F erh=F6ht ,dann war der Sinus wieder sauber.Der Gesamtruhestrom ist dabei auf 0,9A bei 24V gesunken.Allerdngs reicht auch diese Drossel auf Dauer noch nicht.Ich erreiche damit 2kw Dauer,3kw etwa 15min, und 4 kw etwa 5min.Eine zus=E4tzliche K=FChlung der Drossel schiebt die Notwendige =DCbertemp. abschaltung an der Drossel um etwa 5min hinaus.Alles Werte womit ich zwar leben kann,aber nicht so recht.Es ist alles ziemlich knapp bemessen bis auf die Gleichspannungsteile.Die werden auch bei 4kw/10min kaum Handwarm.Da die Drahtst=E4rke und damit die zu =FCbertragende Leistung weiter zunehmen mu=DF,ich aber auch eine gewisse Windungszahl auf den ETD Kern aufwickeln mu=DF um eine bestimmte Induktivit=E4t zu erhalten,ist der eine ETD 59 Kern hierf=FCr nicht mehr ausreichend.Auch die Vollbr=FCcke mit vier mal IRFP360 (wegens den Kosten) ist ziemlich am Ende ihrer Kr=E4fte. Da der neue Wandler schon in Planung ist ,schwebt mir daf=FCr ein doppelter Aufbau der Vollbr=FCcke inkl. Treiber IC,Drossel usw,vor.Ich denke wenn ich pro Vollbr=FCcke samt Siebung der HF 2kw veranschlage liege ich diesmal auch Thermisch im gr=FCnen Bereich.Mal sehen...........

Falls Fotos erw=FCnscht,kein Problem,mache ich gerne.

Gru=DF Leon