Sperrwandler Wirkungsgrad

Hallo Steffen,

Dazu muesstest Du das Schaltbild angeben, entweder per eigener Web Site oder in der s.e.d. Newsgroup, die binaere Files erlaubt.

Gruesse, Joerg

Steffen Koepf schrieb:

Hattest du dafür nach dem ETD34-N87 Kern gefragt? Ist ja recht großzügig dimensioniert.

Da kann man einiges mehr erwarten, schon ohne extreme Optimierung 90%. Stell doch mal Schaltplan und Wickeldaten ins Web, ist/sind bestimmt klassische Anfängerfehler (z.B. das was Jörg schrieb).

Gruß Dieter

"Steffen Koepf" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@news.in-ulm.de...

Na, wenn der Transistor heiss wird, geht die Leistung in ihm verloren, wohl wegen zu langsamer Umschaltgeschwindigkeit. Wir wissen nicht, wie schlecht deine Schaltung ist.

Hallo Manfred,

Das kann auch passieren, wenn der FET etwas untermotorisiert ist, zu hohes Rdson. Meist ist es aber die Umschaltgeschwindigkeit. Einige hundert bis tausend pF sind nicht von Pappe, wenn man die in 10-20nsec umladen muss. Es lohnt sich immer, da mal den Tastkopf des Oszilloskops dranzuhalten.

Gruesse, Joerg

Hallo Joerg,

Danke mal fuer die Info soweit.

Der obere Kanal ist der Drain vom FET, der untere der Ausgang des UCC38C42, Pin 6. Eigentlich treibt der schon ganz gut.

Gruss,

Steffen

Hallo Dieter,

ja genau um das ging es dabei. Mir waere was kleineres auch lieber, was gut erhaeltlich ist, dann wuerde das alles in ein 4.5 cm hohes Blechgehaeuse passen, aber erstmal ist der ETD34 ok ;)

Ok danke, das ist mal n Anhaltswert. Schaltplan siehe vorheriges Posting, bzw.:

Die Wickeldaten sind: Gesamtluftspalt: 1mm N1: 13 Wdg / 1.0 mm N2: 5 Wdg / 0.6 mm N3: 60 Wdg / 0.6 mm

Der MOSFET (IRF3415) ist von der Spannungsfestigkeit her etwas unterdimensioniert, im Einsatz will man das dann so nicht haben, aber ich habe gerade keinen 200V Typ dagehabt, und beim Entwickeln hat der IRF3415 die 170V die er vom Trafo reingewuergt bekommt nicht uebel genommen.

Der Feedback gefaellt mir sekundaerseitig auch noch nicht so ganz, irgendwie findet man wenig Literatur zu Optokopplern in Feedback-Zweigen, nur im Billings Switching Power Supply Handbook hab ich n Kapitel dazu gefunden. Jedenfalls sollte wohl stets n gewisser Strom fliessen, damit der TL431 stabil regelt, die Zener-Spannungsreferenz habe ich auf max. 5 mA dimensioniert, das fuehrt dann zu einigen Verlusten an R12, aber im Vergleich zu den 250mA am Ausgang schlaegt das auch nicht allzu verheerend auf den Wirkungsgrad ein.

Gruss,

Steffen

Hallo Steffen,

Die Aufloesung ist nicht so gut, vielleicht mal mit schnellerer Zeitbasis ansehen. Besonders wuerde ich den Einschaltzeitpunkt des FET unter die Lupe nehmen. Es sieht so aus, als wuerde der FET nach dem Einschalten tatsaechlich noch einmal kurz einbrechen. Man sieht am Drain eine Zacke nach oben, die nach dem Einschalten des FET eigentlich nicht da sein sollte. Auch am Gate ist sie umgekehrt zu sehen, denn wenn der Drain von 48V auf Null faehrt, dann bekommt das Gate ueber die Kapazitaet Cgd "einen aufs Dach", in die falsche Richtung..

Der Trafo genehmigt sich gleich nach Abschalten ja einiges an "HF Zeug".

R7 verlangsamt die Anstiegsflanke ein wenig und macht den Treiber hochohmiger. Letzteres verschlimmert die Geschichte mit dem Einbruch nach Durchschalten des FET. Ich arbeite normalerweise ohne solche Gate Widerstaende. Allerdings setzt das ein HF-gerechtes Layout voraus und der PWM Chip muss das abkoennen.

Die Abschaltflanke sieht am unteren Ende auch etwas flau aus, genau da wo der FET in den hier unerwuenschten linearen Bereich kommt. Das kostet Wirkungsgrad. Nimm das auch mal mit 50nsec pro Zeiteinheit unter die Lupe.

Gruesse, Joerg

Hallo Steffen,

Wenn ich mich nicht irre, sind hier 5mA schon 2% "Poenale" vom Wirkungsgrad bei voller Last, sonst noch mehr. Der TLV431 ist sehr viel sparsamer. Er kommt mit 100uA aus. Allerdings muss R12 dennoch so dimensioniert sein, dass der Optokoppler mit guter Reserve arbeiten kann.

Gruesse, Joerg

Hallo Joerg,

Ich glaube das habe ich durch falsches Messen verursacht, jetzt hab ich nochmal ein paar Bilder gemacht, diesmal ist die Masse ueber Kanal 2 zur Schaltung gefuehrt:

Ja, allerdings. Die Snubber sind noch nicht optimal angepasst, muesste der Trafo auch so schon weniger wild sein?

Gruss,

Steffen

"Steffen Koepf" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@news.in-ulm.de...

Wenn ich deine Bilder richtig interpretieren (Drain oben), dann geht Drain auf Masse BEVOR ueberhaupt ein Steuerimpuls am Gate erscheint. Sehr merkwuerdig.

Nimm mal eine andere Diode.

Also dass das Oszi nen Schuss hat glaub ich jetzt weniger ;) Ich ging davon aus, dass der Trafo seine Ladung abgegeben hat, der Strom also 0 wird, und das dann folgende Ausschwingen zu der Badewanne fuehrt, danach die Spitze (in der Bildmitte) oben wieder gekappt wird, da die Diode wieder leitet, und danach wieder runterschwingt und das zufaellig mit dem Einschalten des MOSFET zusammenfaellt?

Also du meinst jetzt die Catch-Diode UF4006? Wegen der Geschwindigkeit? Aber welche dann?

cu,

Steffen

Steffen Koepf schrieb:

Hmmm, 100kHz. Hat das einen besonderen Grund? Die 50W kriegst du über den Trafo auch bei deutlich niedrigerer Frequenz.

Etwas wenig, ca. 50uH (bei 100kHz) würde ich da primär schon verwenden.

Aber die Oszis, die du an anderer Stelle gepostet hast, deuten auf viel zu viel Streuinduktivität hin. Hast du denn verschachtelt gewickelt?

Der ist da wirklich nicht sinnvoll, etwas mehr Rds darfs ruhig sein, aber die Gatekapazität sollte nicht unnötig hoch sein.

Bei TI gibts eine AppNote zum TL431, die zeigt wos langgeht. Etwa 0,5mA sollten genügen, R2 dem Übertragungsverhältnis des OK anpassen.

Gruß Dieter

Hallo,

Hm, als ich vor 4 Jahren mal n Praxissemester im Bereich Schaltnetzteilentwicklung gemacht hab, liefen dort alle mit

Ok. Angenommen, der ETD ist mit einem (Gesamt)Luftspalt von 0.5 und mit 1.0 mm verwendbar, dann besser den mit 0.5 mm nehmen, wegen dem Streufeld?

Du meinst damit eine Lage Sekundaer, dann die paar Primaerwindungen, dann die 2. Lage Sekundaer? Nee bei diesem noch nicht, das kommt dann bei der naechsten Trafoversion ;)

Ok.

Das habe ich mal probiert, durch einen besseren Optokoppler, CNY 17/3 bzw. /4 statt /2, aber da hat das SNT zu wildem Schwingen geneigt. Aber die 0.5mA sind mal ein guter Anhaltswert fuer weitere Untersuchungen, danke.

Gruss,

Steffen

Steffen Koepf schrieb:

Naja.

Und Snubber- und Clampingnetzwerk neu dimensionieren. Hast du eigentlich mal die Streuinduktivität deines Trafos gemessen?

In dem Bereich macht das noch relativ wenig aus, aber prizipell sind die

Bei Speicherkern und 100kHz kommst du ohne das nicht aus.

Ach ja: nimm mal IRF640N, der sollte da prima geeignet sein.

Gruß Dieter

Hallo Steffen,

Sieh mal das dritte Bild an. Wenn die Zeitbasis 50nsec/div ist, dann erkennt man, dass der Transistor fuer etwa 25nsec im Uebergangsbereich verharrt. Dort setzt er Energie in Waerme um.

Im vierten Bild sieht man, dass der Abschaltvorgang noch langsamer ist. Es sieht nach ueber 100nsec aus. Haengt da nicht doch irgendwo eine Kapazitaet parallel zum Gate? Ich kann mir nicht vorstellen, dass der Transistor soviel Gate Kapazitaet hat. Es sei denn, der UCC Chip hat einen Defekt und schafft es nicht, ordentlich nach Masse zu ziehen.

Das kann ich nicht sagen, denn ich kenne Deinen Trafo nicht genau. Ausserdem arbeite ich meist ohne Luftspalt und mit Ringkernen. Auch wenn diese Schwingungen vielleicht nicht so sehr auf den Wirkungsgrad druecken, sie koennen einem die EMV Pruefung versalzen.

Gruesse, Joerg

Hallo Steffen,

Man kann das gut daran erkennen, dass sich die Position solcher Ausschwinger bei Lastwechsel veraendert.

Eine gute Idee, einmal die Dioden abzuklopfen (alle Dioden). Ich weiss nicht, wie schnell diese UF Serie ist, aber vielleicht ist die MURS Serie von ON Semi einen Blick wert. Eine niedrige Sperrverzoegerungszeit ist wichtig.

Regards, Joerg

Joerg schrieb:

UF400x und MUR1x0 sind nahezu identisch, für 100kHz schon noch ausreichend.

Gruß Dieter

Hallo Dieter,

Ich meinte die MURS Serie. Die sind schon flotter und liegen auch bei der Durchlass-Spannung nicht schlecht. Ich bringe es nicht fertig, dieses Wort mit drei 's' hintereinander zu schreiben.

Gruesse, Joerg

Joerg schrieb:

MUR=THM, MURS=SMD, sonst sehe ich da keine Unterschiede.

Gruß Dieter