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Schaltnetzteil mit Tl494

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Autor
Beitrag
zufalls
Ist häufiger hier
#1 erstellt: 06. Feb 2014, 06:28
Hallo,
Ich bin gerade dabei mir ein Schaltnetzteil mit dem TL494 zu bauen.

Soweit funktioniert die Schaltung bis auf eine grundlegende Sache die mich verzweifeln lässt...

Der verwendete Schaltplan sieht so aus:
Schaltplan

Das Netzteil ist geregelt auf eine bestimmte Ausgangsspannung, die Leistung soll dann um die 600 Watt betragen.

Nun zu meinem Problem:

Bis zu den Gates ist alles wunderbar, so wie es sein soll; die Pulsweite wird super produziert.
Siehe hier:
Gate

Allerdings sieht das vorher so tolle Signal an den Drains dann so aus:
Drain

Drain 2

Ich bin mit meinem Latein am Ende. Ich habe schon so gut wie alles probiert das weg zu bekommen - ohne Erfolg.
Ich habe auch schon verschiedene Fets ausprobiert, alle mit gleichem Ergebnis.

Interessant ist, dass wenn ich den "Regelanschluss" R7 unterbreche, also keine Verbindung zur Ausgangsspannung ist, dass dann das Signal an den Drains so aussieht:
Drain 3

Aber dann ist es ja nicht mehr geregelt, und das will ich ja nicht.

Das Ausgangssignal wir ordentlich gefiltert, so wie man es macht - mit Gleichrichter, "Drossel" und Kondensatoren.

Ist vielleicht schon die Schaltung an sich nicht geeignet / fehlerhaft ?

Kann mir da jemand weiterhelfen ?

Wenn noch weite Infos gebraucht werden, dann nachfragen.

Hier noch ein Video von dem Schaltungsaufbau und Oszilloskop.
Youtubevideo Oszilloskop
jonath
Inventar
#2 erstellt: 06. Feb 2014, 15:59
Zeichne den Schaltplan neu, so wie der aktuell gezeichnet ist, ist der nicht sonderlich übersichtlich.

Zudem fehlt bei jedem Bild vom Oszilloskop die jeweiligen Einstellungen - Kopplung, Trigger, Zeitbasis, V/Div usw.
zufalls
Ist häufiger hier
#3 erstellt: 06. Feb 2014, 17:24
Übersichtlicher bekomme ich den Schaltplan glaube nicht hin.

Die Oszilloskopeinstellungen bleiben gleich, außer das ich die "Frequenz" (Zeitbasis?) eingestellt habe.

Der Trafo ist natürlich ein für den Zweck passender und ausgelegter Ringkern Eisenpulver.

Die Frequenz ist ca. 35 KHz.
NoobXL
Stammgast
#4 erstellt: 06. Feb 2014, 18:28
Moin,

wenn cih den Schaltplan richtig auseinandergefrickelt hab versuchst du beide Spannungen zu regeln, die negative und die Positive. Das klappt so nicht. Nimm das Feedback von einer einzigen Spannung weg, die Belastung im Audiobereich is normal eh immer ungefähr symmetrisch...

Davon abgesehen würde ich ein Audionetzteil eh nicht unbedingt geregelt bauen.

Wegen dem seltsamen Drainsignal, versuch mal eine leichte Last aufs Netzteil zu tun, einige hundert mA bis ein Ampere, oder so. Eine Glühbirne, zum Beispiel. Ich vermute das was man da sieht ist eine Kombination aus Leichtlastfall, LC_Schwingkreis und einer instabilen Regelschleife.

Falls das nix an dem Signal ändert wirds kompliziert...ich denke um zumindest einen Simplen Regler wirst du nicht rundumkommen, andererseits sind Ferndiagnosen auch immer sehr schwer...

Grüße, Tobi
zufalls
Ist häufiger hier
#5 erstellt: 06. Feb 2014, 18:49
Schonmal danke für die Tips, werds gleich mal testen.

Ich berichte weiter.
NoobXL
Stammgast
#6 erstellt: 06. Feb 2014, 19:12
Ich seh da eh nix...

Wie ist der Trafo ausgelegt, mit welchem Verhältnis? Welche Induktivität hat die Drossel ungefähr, wie ist die aufgebaut?
Was hast du vor mit dem Netzteil, Fullrange oder Bass?
zufalls
Ist häufiger hier
#7 erstellt: 07. Feb 2014, 00:18
was meinst du mit "wie ist der Trafo ausgelegt" ?
Falls du die windungen meinst, die sind 2x4 Prim. und 2x25 sek. bifilar gewickelt.
Die induktiviitäten muss ich noch messen, werd ich nachher machen und dann berichten.
Die Drossel ist auch ein Ringkern wo die beiden Wiklungen getrennt (rechts und links) aufgebracht sind.
Das Ganze soll dann für Bass sein.
Hab festgestellt, das die Spannung sehr runter geht wenn sie ungeregelt ist. von 72 auf 50 V. bei 4 A.
scauter2008
Inventar
#8 erstellt: 07. Feb 2014, 01:31
Der Plan ist Für die Katz mach einen Guten Plan wo man auch alles genau sieht.
Du betreibt es mit 70V am Eingang ? Single oder Dual ?
Was soll das SNT denn genau antreiben ?
Ist das SNT Geregelt ? (Sehe weder Rückpolung und Strommesswiderstand auf dem Plan)




Interessant ist, dass wenn ich den "Regelanschluss" R7 unterbreche, also keine Verbindung zur Ausgangsspannung ist, dass dann das Signal an den Drains so aussieht:

Warum verbindest du die GNDs ?

Welche Spannung liegt am R7 an ?
Laut C6 liegt da Negativ Spannung am R7 an.
Wen ich es noch richtig im Kopf habe Arbeitern die Beiden OPs mit +0-2,5V

Regelst du die Pulsbreite mit 1/2 oder 15/16 ? Ich nehme mal an mit 15/16
Warum Nimmst du nicht die 5v für die Regelung ?


Die Oszilloskopeinstellungen bleiben gleich, außer das ich die "Frequenz" (Zeitbasis?) eingestellt habe.

Und auf was ist die Zeitbasis und Spannung eingestellt ?


Der Trafo ist natürlich ein für den Zweck passender und ausgelegter Ringkern Eisenpulver.

Welches Material ?
Welche Bezeichnung ? (Datenblatt)
zufalls
Ist häufiger hier
#9 erstellt: 07. Feb 2014, 07:18
Also,
hier nochmal der Link vom Schaltplan in größer zu Imageshack: http://imageshack.com/a/img819/4863/8do1.jpg
Jetzt nochmal alles genau erklärt...:
Ich möchte aus 12 V. + - 70 V. zaubern um damit dann einen Verstärker zu speisen der dann einen Subwoofer treibt. Das ganze soll natürlich auch etwas Leistung bringen. Der Verstärker leistet 600 Watt @ 8 Ohm.
Ich habe mir meine "alte" Autoendstufe mal etwas genauer betrachtet und mir die Schaltung des Netzteils abgeschaut und einen Schaltplan erstellt. Um diese Schaltung handelt es sich jetzt hierbei. Ich habe die Schaltung etwas umgeändert, und zwar habe ich die Temperaturschutzschaltung weggelassen.
Meiner Meinung nach hat diese soweit keinen Einfluss auf die Schaltung, da Schutzschaltung nur ein 5 Volt-Signal an einen der OP's vom 494 schickt und dieser dann umschaltet / ausschaltet.
Das Signal am Gate ist ja so wie es sein soll. Also gehe ich davon aus, das die Schaltung soweit funktioniert.
Das Netzteil ist geregelt und zwar durch R11 / R10 und R5 R6 & R7.
Die 12 Volt-Masse ist nur mit 1k / 56nF mit der ausgangsmasse verbunden.
Die Pulsbreite wird ja vom IC verändert, ich verändere da nichts.
Mein Oszilloskop ist ein steinaltes, aus DDR-Zeiten. Da gibts nicht viel einzustellen.
Oszilloskop

Zum Trafo: das ist ein Trafo aus einer alten Autoendstufe, ich glaube das war eine Magnat Classic 360.
Der ist Grau und relativ groß. Abmessungen: Durchmesser 5cm, Höhe 1,4cm. Hatte schon geschafft 300 Watt damit zu übertragen, aber ich denke das der noch mehr schafft.
Habe ihn neu bewickelt und zwar mit diesen Daten:
2x2 W. Bifilar Primär und 2x25 W. Sek. 2x97µH Prim. 2x2mH Sek. Als Draht für Prim. habe ich 12 Drähte mit 0,7mm stärke genommen.
Sek. hab ich 2 Drähte mit je 1mm genommen, zusammen also 4 Drähte.
Trafo

Nun zu der Frage von NoobXL:
Die Drossel hat eine Induktivität von 2x2,9mH.

Die Ausgangsseitige Glättung / Siebung / Filterung sieht so aus:
4 Dioden in Brückenschaltung BYT230PIV 400, dann ein 470µF Elko, dann die Drossel, und danach dann Elkos mit ingesamt 7000µF, als Abschluss noch ein Widerstand mit 4k7.
Die Treibertransistoren die die Fets ansteuern sind diese: BC639 & BC640
Nach der Neubewiklung des Trafo's sieht die unbelastete "Welle" nun so aus:
Welle
Meiner Meinung nach sollte die aber anders aussehen. Oder ?

Eins möchte ich noch sagen: soweit funktioniert ja alles, also Leistung kommt und Ausgangsspannung ist "sauber", aber in der Autoendstufe sah das Oszilloskopbild anders aus, eben "sauber" und je nach Belastung hat sich die Pulsweite geändert. So möchte ich das auch haben.
Denn das was bei mir hinten rauskommt scheint ja nicht sauber zu sein. Ich will ja nicht gleich beim ersten Einsatz mit Verstärker alles in Flammen aufgehen sehen.

Ich hoffe ich hab jetzt nichts vergessen...
zufalls
Ist häufiger hier
#10 erstellt: 07. Feb 2014, 07:23
Hier noch das Bild der Drossel:

DrosselDrossel
NoobXL
Stammgast
#11 erstellt: 07. Feb 2014, 12:05
Moin,

hast du die Masse vom Oszi richtig gelegt, bei der "Wellenmessung"?
Soundscape9255
Inventar
#12 erstellt: 07. Feb 2014, 12:35

NoobXL (Beitrag #4) schrieb:

Davon abgesehen würde ich ein Audionetzteil eh nicht unbedingt geregelt bauen.


Was stört dich dran?
NoobXL
Stammgast
#13 erstellt: 07. Feb 2014, 14:04
An sich nix, aber ich bin der Meinung dass ein ausreichend dimensioniertes Netzteil mit seinem verbleibenden Innenwiderstand absolut ausreichend ist, für die Anwendung. (Edit:Es geht ja nicht drum die 70V auf 1% zu halten, der Amp bringt ja hoffentlich auch einen entsprechenden PSSR mit.)

Dem gegenüber steht beim DIY ein geregeltes Netzteil mit einer irgendwie dimensionierten Regelschleife, die evtl. am Rand ihrer Stabilitätsgrenze arbeitet. Die wenigsten Hobbyisten haben die Möglichkeit den Regler sauber auszulegen und danach zu prüfen obs stimmt und ob z.B. die Grenzfrequenz passend niedrig gesetzt wurde.

In obiger Schaltung finde ich zum Beispiel kein entsprechendes Netzwerk, das Teil läuft als reiner P-Regler ohne Kompensation. Möglicherweise ists auch für den Moment stabil, morgen aber wandert die Schaltung in eine Holzkiste, es wird warm, die Elkos altern ein wenig...

(Edit: Kurz, das Ergebnis wird mit einem ungeregelten Netzteil nicht unbedingt spürbar schlechter sein, aber mit einem geregelten Netzteil baut man sich womöglich viele Fehlerquellen ein, die das Ergebnis dann wirklich beeinträchtigen...)


[Beitrag von NoobXL am 07. Feb 2014, 14:06 bearbeitet]
scauter2008
Inventar
#14 erstellt: 07. Feb 2014, 14:24
Aus 12V +-70V. Warum schreibst du das den nicht gleich oben rein.


Die 12 Volt-Masse ist nur mit 1k / 56nF mit der ausgangsmasse verbunden

Wen die am Autoradio angeschlossen werde soll dann kannst die mit 0 ohm verbinden, da über cinch dann eine Verbinder besteht.
Dann hat der widerstand und C keine Wirkung.


Das Netzteil ist geregelt und zwar durch R11 / R10 und R5 R6 & R7.

Die Regelung muss über einen Optokoppler am Ausgang Geregelt werden
Die Schaltung regelt jetzt nur wen die Eingangspannung zu Niedrig ist(wen diese Regelung überhaupt funktioniert)
Der Ausgang bricht trotzdem zusammen wen last dran ist.
NoobXL
Stammgast
#15 erstellt: 07. Feb 2014, 14:47

scauter2008 (Beitrag #14) schrieb:

Die Schaltung regelt jetzt nur wen die Eingangspannung zu Niedrig ist(wen diese Regelung überhaupt funktioniert)
Der Ausgang bricht trotzdem zusammen wen last dran ist.


Die Regelung funktioniert im Prinzip so wie sie ist. Es ist, wie gesagt, ein P-Regler der Uref mit Uist vergleicht und den Fehler mit dem vollen Gain der Fehlerverstärker an den PWM-Komparator weiterreicht.

Das klappt aber nur so lange der Feedback-Eingang, auf den die Fehlerverstärker wirken, ausreichend hoch gezogen wird.
Ich seh in der Schaltung immer noch fast nix, das ist nicht gut gezeichnet.

Dass der Leistungs-GND floatet hab ich auch nicht gesehen. Wenn das wirklich floatet dann klappt die Schaltung so wie sie ist vermutlich nicht...ich seh aber nicht was die ganze Widerstandsschaltung macht...

Magst du bitte mal die Schaltung übersichtlich zeichnen?
fmmech_24
Stammgast
#16 erstellt: 07. Feb 2014, 19:33
Punkt #1..vergesst es einfach. (ich bin an einem 100W gescheitert..no comment)

Ein Schaltnetzteil mal so aus dem Boden stampfen, ist nicht.

Punkt #2: einfach HIER!! mittels PayPal kaufen, & Ruhe ist in der Katzenkiste..
zufalls
Ist häufiger hier
#17 erstellt: 08. Feb 2014, 02:42
Ok, mal schauen ob ich jetzt alles beantworten kann...

Die Originalschaltung funktioniert ja in dem Autoverstärker. Bis ca. 700 Watt bleibt die Spannung stabil bei + - 70V. und man sieht sehr schön wie die Pulsweite mit dem Strom mitgeht.

Ich hätte ja kein großes Problem das ganze ungeregelt aufzubauen, aber ich habe die Erfahrung gemacht das die Spannung unter Belastung sehr stark einbricht. Und das ist glaube ich nicht gut für den Verstärker.

ich werde mich heute bemühen den kompletten Schaltplan übersichtlicher zu "zeichnen" und hier hochzuladen.

Bitte habt etwas Gedult, das geht nicht so schnell.

Also, nicht wegrennen, ich arbeite daran.

Danke schonmal.
zufalls
Ist häufiger hier
#18 erstellt: 08. Feb 2014, 05:07
Also, hab jetzt den ersten Teil des Schaltplans fertig. Habe ihn hochgeladen. Wer möchte, kann ihn sich runterladen. Das ist eine TIF Datei, maximale Auflösung, kann man alles perfekt erkennen. Übersichtlicher bekomme ich das nicht in. Besser gehts nicht. Alternative wäre wenn jemand von euch "Target" hat, dann könnte ich das Originalfile hochladen.
Schaltplan
Werde jetzt gleich den kompletten, originalen Schaltplan erstellen und hochladen.
zufalls
Ist häufiger hier
#19 erstellt: 08. Feb 2014, 07:08
Ich habe fertig...

Schaltplan komplett

Das ist jetzt der komplette Schaltplan aus der Autoendstufe.
Der ein oder andere Fehler kann sich eingeschlichen haben.

Mit "zur Einschalt-Remote" is folgendes gemeint: Den Abschnitt hab ich nicht weiter abgezeichnet weil dort nur die Schaltung zum einschalten kommt. Letztendlich wird dort nur der Batterie-Plus mit Transistoren zum IC geschaltet. So dass am IC dann die 12 Volt anliegen. Das ganze ohne besondere Regelung, also die Höhe der Spannung am IC ist die selbe wie Direkt am Batterie-Plus und ändert sich auch mit dieser.

Mit "Mitte Trafos Audio" ist folgendes gemeint: dieser Anschluss geht auf die Mitte der beiden Ausgangs-Filter-Induktivitäten im Audio-Zweig. (ist ja eine Class D Endstufe)

Mit GND ist die Masse gemeint die an der Sekundär-Seite des Trafos ist. Diese ist ja nicht direkt mit dem Minus der Versorgungsspannung verbunden, sondern mit 1k und 56nF.

Soweit alles klar ?

Alternative Lösung meines Problems wäre wenn jemand einen 100% FunktionierendenSchaltplan hat mit TL494 und bestenfalls geregelter Ausgangsspannung.
scauter2008
Inventar
#20 erstellt: 08. Feb 2014, 14:39
warum suchst du dir den nicht eine Schaltung aus dem Netz ?

so ungefähr schaut eine Regelung aus
http://www.sprut.de/electronic/switch/up100w/up100.gif
Die Spannung wird durch den Spannungsteiler am Ausgang geregelt,
Der Strom wird mit den 0,1ohm widerstand an Masse gemessen und die Schaltung schaltet sich bei Überstrom ab.
Masse muss dann verbunden sein.

In deine Schaltung wird die Positive und Negative Spannung verglichen.
Denke nicht das das so regelt.
NoobXL
Stammgast
#21 erstellt: 08. Feb 2014, 17:34
Naja, grundsätzlich könnte man das schon so machen, aber nicht mit einem asymmetrischen Bezug auf eine floatende Masse

Das geht so nicht.

Ich würde empfehlen auf die floatende Seite einen Optokoppler mit einer 70V- Z-Diode und Widerstand in Reihe zu packen. Auf der TL494-Seite dann die andere Hälfte des Optokopplers und den Feedback-Eingang nutzen wie es vorgesehen ward.

Das gibt eine sehr einfache und in den meisten Fällen recht stabile Regelung, und du musst die Potentialtrennung nicht aufgeben (die ich persönlich für erhaltenswert halte, weil es die Bildung von Masseschleifen erschwert).

Dann wird zwar, wie gesagt, nur eine Rail geregelt, aber wann kommen in einem Audiosignal schon Halbwellen vor...

Nebenbei ist nur ein IRF3205 pro Seite sehr mager, für 700W, würde ich sagen. Ein paralleles Pärchen würde ich mindestens einsetzen. Dann wird auch die Ausgangsspannung von Haus aus stabiler.

So, weiterhin würden mich die Abmessungen deines Kernes interessieren, besonders der magnetisch wirksame Kernquerschnitt...dann rechne ich dir kurz deine Dimensionierung durch.

Grüße, Tobi
zufalls
Ist häufiger hier
#22 erstellt: 09. Feb 2014, 00:49
Nabend,


warum suchst du dir den nicht eine Schaltung aus dem Netz ?

Weil ich mir die Arbeit ersparen will eine Schaltung aufzubauen die vielleicht nicht funktioniert.

Aber wenn du meinst, dass das so funktioniert, dann ist es eine Überlegung wert mal diese Schaltung nachzubauen. Also die Regelung. Hält denn so ein Widerstand den ganzen Strom aus ??? Immerhin würden ja bei 600 Watt um die 50 A. fließen...


Nebenbei ist nur ein IRF3205 pro Seite sehr mager, für 700W, würde ich sagen. Ein paralleles Pärchen würde ich mindestens einsetzen. Dann wird auch die Ausgangsspannung von Haus aus stabiler.

Ich habe im Schaltplan nur einen eingezeichnet. Benutzt habe ich ein Pärchen.

Wichtige Frage: ich dachte das nicht unbedingt der Strom zählt sondern eher die Verlustleistung eines Fet's.
Also zählt eher der Angegebene Strom? (natürlich mit Reserven)


So, weiterhin würden mich die Abmessungen deines Kernes interessieren, besonders der magnetisch wirksame Kernquerschnitt...dann rechne ich dir kurz deine Dimensionierung durch.

Ein Datenblatt dafür habe ich nicht, aber ich kann Dir die Abmessungen geben:
Durchmesser außen 5cm, innen ca. 3cm. Höhe: 1,4cm. und Stärke 1cm.
Mehr kann ich dazu nicht sagen. Ach so, vielleicht hilft das noch: ich habe ja den Kern schon bewickelt... und 25 Windungen ergeben laut meinem Messgerät 2mH. (2 parallele Drähte zusammen)

Danke nochmals für eure Hilfe.
NoobXL
Stammgast
#23 erstellt: 09. Feb 2014, 12:05

zufalls (Beitrag #22) schrieb:

Aber wenn du meinst, dass das so funktioniert, dann ist es eine Überlegung wert mal diese Schaltung nachzubauen. Also die Regelung. Hält denn so ein Widerstand den ganzen Strom aus ??? Immerhin würden ja bei 600 Watt um die 50 A. fließen...


Es gibt Widerstände für den Zweck, niederohmige Shuntwiderstände...guck mal bei der Isabellenhütte, die bauen sowas in allen möglichen Bauformen.
http://www.isabellen...produkte/uebersicht/

Die Regelung würde ich aber, wie gesagt, potentialgetrennt über einen Optokoppler mit einer Z-Diode in Reihe machen. Oder weglassen... ^^


zufalls (Beitrag #22) schrieb:

Wichtige Frage: ich dachte das nicht unbedingt der Strom zählt sondern eher die Verlustleistung eines Fet's.
Also zählt eher der Angegebene Strom? (natürlich mit Reserven)


Zählen tut alles. Aber man muss wissen wie...der angegebene maximale Strom ist selten erreichbar, früher scheitert es meistens an der Summe der Fluss- und Schaltverluste im FET, die über den thermischen Widerstand zum Kühlkörper nicht mehr gut genug abführbar sind...wobei ich jetzt aber auch nicht gerechnet hab.


zufalls (Beitrag #22) schrieb:

Durchmesser außen 5cm, innen ca. 3cm. Höhe: 1,4cm. und Stärke 1cm.


Ok, das klingt vernünftig. Der Trafo dürfte so klappen. War der vorher auch mit 4 Primärwindungen bewickelt?

Grüße, Tobi
zufalls
Ist häufiger hier
#24 erstellt: 09. Feb 2014, 20:42
Ja, war er. 4 Primärwindungen.

Habe gestern die vorgeschlagene Schaltung aufgebaut, hatte kurz funktioniert, bis ich nen kurzen hatte ähm, meine Stromsenke hatte nen Kurzen. dann hatte nix mehr funktioniert. Fet's sind ok würd ich sagen, hatte dann aus Verzweiflung die Treibertransen getauscht wo mir aber irgentwo ein Fehler unterlaufen ist. War schon spät gestern, werds mir gleich noch anschauen und checken was da los ist. Hab die BC639 / BC640 gegen BD165 / BD166 getauscht. vielleicht liegts daran. Auf jeden Fall sah das Signal schon sehr gut aus.
Ich werd berichten.
NoobXL
Stammgast
#25 erstellt: 09. Feb 2014, 23:23
Welche Schaltung?
zufalls
Ist häufiger hier
#26 erstellt: 10. Feb 2014, 08:26
Die die scauter2008 vorgeschlagen hat. Also wegen der Regelung.
hab den Fehler gefunden, war ein Pin falsch angeschlossen.
Die Schaltung funktioniert ganz gut, jetzt muss ich nurnoch schauen wie ich den Wirkungsgrad verbessern kann. Weil 60 / 70 80 % ist mir zu wenig.

NoobXL
Stammgast
#27 erstellt: 10. Feb 2014, 19:20
Die Schaltung geht aber nur so lange die Massen nicht auseinander driften...dann musst du sie doch verbinden, wenn du auf einen Optokoppler verzichten willst. Oder halt doch eine Differenzmessung bauen...würde ich aber eher nicht.

Den Wirkungsgrad kannst du verbessern indem du die Bedämpfungen und die Gatewiderstände anpasst bzw. optimierst. Solange die Spannungsspitzen aus der Streuinduktivität die Spannungsfestigkeit der Transistoren nicht überschreiten kannst du dich da spielen. Aber Vorsicht, die Höhe der Spannungsspitzen ist abhängig von Tastverhältnis (=>Eingangsspannung!), Stromfluss und auch den Gatewiderständen...

Weiter kannst du versuchen mit der Schaltfrequenz runter zu gehen. Das geht gut bis der Trafo anfängt zu sättigen. Die Sättigungsgrenze vom Ferrit sinkt übrigens mit der Temperatur, da also nicht zu knapp ran...

Sonst bleibt nicht recht viel, die Flussverluste des Gleichrichters wirst du kaum drücken können ohne Schaltungsaufwand...
scauter2008
Inventar
#28 erstellt: 10. Feb 2014, 20:04

Weil 60 / 70 80 % ist mir zu wenig.

Hast du Überhaupt schon gemessen ?
Bei ~40-60% hast du den größten Wirkungsgrad


Da gibt es mehrere Möglichkeiten
Mit der Frequenz runter gen,ob der Übertragen bei 25-30khz in die Sättigung geht musst du testen.
Bei Halber Frequenz hast du nur noch die Halben Schaltverluste.
Doppelt so viele FETs > halber ON Widerstand > Halbe ON Verlustleistung.
FETs schön Kühl halten.
Schnelle Dioden im Sekundär Zweig
FETs Schnell schalten, Aber dadurch werden die Spannung Spitzen Höher.


Als Gatewiderstand reichen 2-5 ohm, der TL494 hat ja eine Totzeit die intern schon vorgespannt ist und 2-3% berät


Mich würde ein Foto vom Aufbau interessieren
NoobXL
Stammgast
#29 erstellt: 10. Feb 2014, 20:15

scauter2008 (Beitrag #28) schrieb:

Weil 60 / 70 80 % ist mir zu wenig.

Bei ~40-60% hast du den größten Wirkungsgrad


Was?


scauter2008 (Beitrag #28) schrieb:

Schnelle Dioden im Sekundär Zweig


Es bringt bei den geringen Spannungen und Frequenzen nichts in besonders schnelle Dioden zu investieren, weil die Flussverluste ohnehin deutlich überwiegen...


scauter2008 (Beitrag #28) schrieb:

Als Gatewiderstand reichen 2-5 ohm, der TL494 hat ja eine Totzeit die intern schon vorgespannt ist und 2-3% berät


Die Gatewiderstände haben überhaupt gar nichts mit der Totzeit zu tun...
scauter2008
Inventar
#30 erstellt: 10. Feb 2014, 22:13
Durch den widerstand wird das Gate Langsamer Geladen.
Man nimmt die eigentlich ja zum Dämpfen von Störungen (darauf wolltest du hinaus?)
Da machen es aber eigentlich ein paar Ohm.

Zum Wirkungsgrad
Sieht man bei den PC Netzteilen schön ,bei ~50% Belastung hat man den Größten Wirkungsgrad
Was ich damit eigentlich sagen wollte
Das es schon einen unterschied macht ob man bei einen 700W Netzteil den Wirkungsgrad bei 10W oder 200W misst.
NoobXL
Stammgast
#31 erstellt: 10. Feb 2014, 22:39

scauter2008 (Beitrag #30) schrieb:
Durch den widerstand wird das Gate Langsamer Geladen.
Man nimmt die eigentlich ja zum Dämpfen von Störungen (darauf wolltest du hinaus?)
Da machen es aber eigentlich ein paar Ohm.


Ja, aber auch langsamer entladen. Für die Totzeit müsste man eine Diode parallel zum Widerstand schalten, dann könnte man dafür sorgen dass er langsam ein- und schnell auschaltet, aka. längere Totzeit. Nur ein Widerstand alleine dient einmal zur Reduktion der Schaltgeschwindigkeit (wenn er recht groß ist), vor allem aber soll er den CLC-Schwingkreis der von der Treiberstufe, der Leiterbahninduktivität und der Eingangskapazität vom Mosfet gebildet wird bedämpfen. Die Größenordnung von 22 Ohm passt da meistens schon recht gut, weniger würde ich nicht nehmen.


scauter2008 (Beitrag #30) schrieb:

Sieht man bei den PC Netzteilen schön ,bei ~50% Belastung hat man den Größten Wirkungsgrad
Was ich damit eigentlich sagen wollte
Das es schon einen unterschied macht ob man bei einen 700W Netzteil den Wirkungsgrad bei 10W oder 200W misst.


Achso, du meinstes 40-60% Last. Das hängt ganz von der Dimensionierung des SNT ab, Schaltverluste gegen ohmsche Verluste usw. Ich hab auch schon Netzteile gebaut die ihren Wirkungsgrad über den Lastbereich ab 40% bis 130% nahezu konstant halten.
scauter2008
Inventar
#32 erstellt: 11. Feb 2014, 00:01
Diode ,muss natürlich drüber.
22 ohm ist ja noch ok , wen man aber schnell schalten will und große Gatte Kapazitäten hat muss man einen kleiner R nehmen.
Kommt also auf die Schaltung drauf an.


Aber lieber Langsam Schalten ,da schnelles schalten bei den Strömen viel Spannungsspitzen erzeugt die man beim ersten Selbstbau SNT nicht so einfach in den griff bekommt.
Bis du bei den 600W Sekundär bist gehen sicher einige FETs drauf.
Der FET hält 55v aus ~26V hast du schon als "Betriebspannung", bleibt nicht mehr viel Reserve.



Aktueller Plan der gesamten Schaltung wäre mal nicht schlecht mit allen Werten und Übersichtlichkeit.
zufalls
Ist häufiger hier
#33 erstellt: 13. Feb 2014, 07:43
Hey-Ho, sorry, konnte mich nicht vorher melden, hatte PC-Probleme...

Also, Ich habe jetzt die Schaltung aufgebaut wie sie scauter2008 gepostet hatte. Natürlich umgebaut in dem Sinne, dass bei meiner Schaltung jetzt die OP-Anschlüsse so beschaltet sind wie auf der Schaltung von scauter2008.( Schaltung ) Also Spannungsregelung und Stromregelung. Alles andere ist eigentlich so geblieben wie es war, also alles nach dem "Treiberausgang" des 494. (Schaltplan poste ich noch wenn ihr wollt)

Ich habe jetzt eine Kleine Version aufgebaut auf Lochraster und funktioniert wunderbar.

Die Daten dieser Schaltung:
Eingang: 12 Volt / 5 Ampere
Ausgang: 20 Volt 2 Ampere

Wirkungsgrad ?

Infos zu den verwendeten Bauteilen:
Fets: IRFB4410
Treibertransen: BDX33C / BDX34C
Trafo siehe Bilder
Ausgangsglättungsinduktivität: 25µH
Gleichrichterdioden: in Brückenschaltung 4x BYT230PIV 400

Hier mal das Bild vom Oszilloskop direkt an dem Trafoanschluss bei "Volllast" also 20V / 2A:
Welle33Welle33

Und die Ganze Schaltung auf der Platine sieht so aus:
Schaltung auf PlatineSchaltung auf PlatineSchaltung auf PlatineSchaltung auf Platine
zufalls
Ist häufiger hier
#34 erstellt: 13. Feb 2014, 07:57
Die Oszilloskopbilder sind auf der Primäseite gemacht worden. Sek. hab ich jetzt nicht geschaut.
NoobXL
Stammgast
#35 erstellt: 13. Feb 2014, 08:32
Das schaut gar nicht gut aus...von wo nach wo hast du jeweils genau gemessen?

Grüße
zufalls
Ist häufiger hier
#36 erstellt: 13. Feb 2014, 15:08
Von Masse zum Drain.

Warum sieht das nicht gut aus ?
NoobXL
Stammgast
#37 erstellt: 13. Feb 2014, 20:07
Weils ein sauberes Rechteck sein sollte, bei dir stimmt irgendwas im Gatedrive nicht, würde ich sagen.

Miss bitte mal U(gs) direkt(!!!) an den Mosfets.

Grüße
scauter2008
Inventar
#38 erstellt: 13. Feb 2014, 21:20
Dieses schwingen kommt von den Induktivitäten der "Leiterbahnen"
Folienkondensator oder Elko direkt an den Fets (12V gegen Masse).
Da du über Masse schaltetest von +12V jeweils gegen Source einen Kondensator.
Mach das mal und schau ob es besser wird.
Diese Spannungsspitze wen die Positive Seite abgeschaltet wird ist Überspannung oder das Gate schaltet durch, das darf es aber nicht.
Die Spannung muss steil zu 0V aber nicht ins Negative, erst muss da die Pause sein und dann sollte das Negative Duschschalten.





ie Daten dieser Schaltung:
Eingang: 12 Volt / 5 Ampere
Ausgang: 20 Volt 2 Ampere
50W zu 40W
100W zu 80W
Wirkungsgrad ?

den wirst wohl selbst ausrechnen können

50W zu 40W
100W zu 80W
~80%

Oszilloskop Bilder ohne angaben bringen nichts, also bitte immer Spannung und Zeit pro DIV mit angeben
NoobXL
Stammgast
#39 erstellt: 13. Feb 2014, 21:26
Das schwingen ist die Streuinduktivität des Trafos zusammen mit der Eingangskapazität der Mosfets, der Kapazität in den Bedämpfungen und anderen "parasiten". Für Leiterbahnen ist die Induktivität (sichtbar an der Kreisfrequenz) viel zu groß.

Edit:

Davon abgesehen sehe ich nur zwei Mosfets. Wo sind die anderen zwei?


[Beitrag von NoobXL am 13. Feb 2014, 21:33 bearbeitet]
scauter2008
Inventar
#40 erstellt: 13. Feb 2014, 21:56
Da hab ich jetzt was durcheinandergebracht .
Ich hatte bei einen SNT/D-AMP ohne Kondensator Schwingen beim Einschalten, die hat er ja nicht.
Aber Versuchen kostet ja nichts.

Mal einen Snubber probieren.
Das Gate noch mal Messen ob da wirklich nichts mehr einschaltet.

Mit den 2 Fets und den Passiven Kühlkörper kommen da nicht lange 600-700W raus, für normale Musik könnte das gerade so gen.


Der Aufbau ist nicht Optimal, da muss eine richtige Platine drunter.
Das Auf dem Trafo ist doch Isolierband ? da muss ein Spezialband drauf was die Hitze auch aushält

Ich würde einen ETD 49/59 EC70 E70 Übertrager nehmen, ist leichter zu Wickeln und du hast Daten zum berechnen.

wozu ist der 5V Regler ?
NoobXL
Stammgast
#41 erstellt: 13. Feb 2014, 22:13
Das Spezialband kann man sich sparen, an der Stelle muss eigentlich gar kein Band drauf.

Einen anderen Kern würde ich auch nicht nehmen, Ringkerne sind gut geeignet für die Art von Trafos. Niedrige Windungszahlen, niedrige Frequenz, kleine Spannungen. Die E-Kerne würde ich erst nehmen wenn ich einige zehn Windungen aufbringen müsste, um den magnetischen Hub im Zaum zu halten.

Der magnetische Hub ist hier übrigens eh voll im Rahmen, was willst du sonst noch berechnen? Ich sehe absolut keinen Grund da was anderes zu nehmen...

(Edit: @TE: Wo wir grad bei den Induktivitäten sind. Die Drossel würde mich viel mehr interessieren....woher ist die? 25µH erscheinen mir sehr viel...)


[Beitrag von NoobXL am 13. Feb 2014, 22:16 bearbeitet]
Bertl100
Inventar
#42 erstellt: 15. Feb 2014, 16:17
Hallo zusammen,

nun, das Signal sieht halt so aus, wenn die Totzeit so groß ist!
Das Ausschwingen ist völlig normal bei diesem lückenden Betrieb. Da kann man nichts wirkliches dagegen tun. Natürlich sollte man versuchen, die Totzeit zu reduzieren. Vermutlich muß dazu der Trafo umdimensioniert werden, damit die Schaltung bei Vollast näher an die 50% Tastverhältnis (pro Mosfet) rankommt.

Gruß
Bernhard
NoobXL
Stammgast
#43 erstellt: 15. Feb 2014, 16:28
Das schaut nicht normal aus. Beim Ausschalten der einen Seite kriegt zu 99% die andere Seite einen Spike ins Gate. Sieht man dran dass der Mosfet nicht voll durchschaltet sondern eher im linearbetrieb hängen bleibt.

Das ist nicht gut so. Das muss man genauer untersuchen, mit Messungen. Sonst schepperts unter Vollast.
Bertl100
Inventar
#44 erstellt: 15. Feb 2014, 16:44
Hallo zusammen,

so gesehen ein Argument. Das erste Umschwingen nach dem Abschalten eines Mosfet ist tatsächlich so viel höher als das darauffolgende Ausschwingen, und sogar noch mit einem kleinen Plateau.

Gruß
Bernhard
killersnake
Stammgast
#45 erstellt: 15. Feb 2014, 18:18
Hi,
TL494 in aller Ehre, schau dir aber den TL598 an.
von der Außenbeschaltung so gut wie identisch, hat aber Totem-Pole Ausgänge.
so kannst du dir die seltsame Gateansteuerung sparen.
220Ohm zwischen Gate und Source sind viel zu klein dimensioniert. So 3,3k-10k sind ok.
zufalls
Ist häufiger hier
#46 erstellt: 16. Feb 2014, 03:17
Also,

Richtigstellung: 60 Watt rein, 40 Watt raus. > Sind das 80% Wirkungsgrad ?

Die Ausgangsdrossel mit 27µH ist aus einem alten Schaltnetzteil. Das ist ein kleiner Ferritstab mit Lackdraht (doppelt) umwickelt und mit Schrumpfschlauch drum.
Die "Welle" auf dem Oszi sieht genau so aus wenn ich gegen Plus messe.

Ein Snubbernetzwerk (Widerstand + Kondensator) ist schon drin. Hat so gut wie keine Veränderung gebracht.
Großer Kondensator direkt vom Plus am Trafo zur masse hat auch keine Veränderung gebracht.

Leiterbahnen vom Gatetreiber zu den Gates sind sehr gering. Vielleicht 1 cm.

220 ohm von Gate zur Masse sind zu wenig ? Welchen Wert soll ich nehmen ?

Verändern der Totzeit könnte was bringen ? Der 494 hat ja glaube ich eine einstellung für die Totzeit, werd ich mal testen.

Nochmals schönen Dank für die zahlreichen Tips von euch.

Ich halte euch auf dem Laufenden.
zufalls
Ist häufiger hier
#47 erstellt: 21. Feb 2014, 02:04
Die Totzeit kann ich irgentwie nicht einstellen. Jedenfalls ändert sich nichts wenn ich den Widerstandswert ändere. (Pin 4)
Hab jetzt mal eine andere Schaltung probiert ohne Spannungsregelung und hab bis jetzt gute Ergebnisse erhalten.
Bei 150 Watt Out, hab ich ein Wirkungsgrad von 85%. Ich denke dass das für DIY schon ganz ok ist.
ich werde mich weiter damit beschäftigen und berichten.
NoobXL
Stammgast
#48 erstellt: 21. Feb 2014, 17:49
Oh, hier gings ja weiter...

Wirkungsgrad = Pin/Paus => 60W / 40W = 67%. Sehr mau...da stimmt was nicht.

Einen Ferritstab würde ich wegen des Streufeldes auf keinen Fall als Speicherdrossel verwenden. Nimm lieber einen Eisenpulver-Ringkern.
Die Totzeit kannst du erst mal lassen, die wird nur interessant falls es zu Querleitung kommt. Das kann man später untersuchen.

Zeig bitte mal das Signal direkt an Gate-Source gemessen...und poste mal einen aktuellen Schaltplan ^^

Die 220Ohm könntest du zu 1k machen, schadet auch nicht.

Grüße, Tobi
zufalls
Ist häufiger hier
#49 erstellt: 27. Feb 2014, 15:59
ok, mach ich alsbald.

ich denke diese Woche noch.
zufalls
Ist häufiger hier
#50 erstellt: 03. Mrz 2014, 05:03
Moin,

Stand der Dinge:
Die Signale sind immernoch nicht sauber.
Leistung kommt, aber mit 30% Verlusten. Also Wirkungsgrad um die 70%. Ist noch zu wenig finde ich.
Mit 80% - 85% würde ich mich schon zufrieden geben.
Habe jetzt mal alles "ordentlich" aufgebaut, ein paar Leitungen sind noch zu lang denke ich, aber besser gehts nicht.
Das Gatesignal ist halbwegs ok, das Sourcesignal ist voller Müll der da nicht hingehört.
Habe mal eine Leistungsendstufe drangehängt, das funktioniert ganz gut. Habe jetzt aber nicht gemessen welche Leistung die Kombi bringt.
Hier mal ein paar Bilder vom Aufbau:
SNTSNTSNTSNTSNTSNT
Gatesignal
Falls wem noch was einfällt, dann immer her damit.

Wenn es Fortschritte gibt, melde ich mich wieder.
Schaltplan werd ich noch erstellen.
Buch
Hat sich gelöscht
#51 erstellt: 03. Mrz 2014, 13:51
Über den Daumen gepeilt entfallen 1/3 der Zeit für die Schaltplanentwicklung, 1/3 für die SP-Zeichnung und 1/3 für das Layout. Wo kommen die Verluste her?
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