Als Buchtip könnte ich "Schaltnetzteile und ihre Peripherie" geben.
Teilweise findest du ganz gute Application Notes zu einigen IC'S bei den entsprechen Herstellern. Da kann man schon mal was nen bisschen nachbauen. Ist aber in der Regel immer mit Festspannungsausgang.

Wie vertraut bist du denn mit der Leistungselektronik?

Kennst du die Grundschaltungen wie Aufwärts und Abwärtswandler, Flusswandler(gibt verschiedenste Arten), Sperrwandler?
Oder bist du bei 0?

Wie mein Vorgänger schon fragte, soll es Primär oder Sekundär getaktet sein. Wahrscheinlich eher Sekundär mit nem Abwärtswandler(auch Tiefsetzsteller oder Buck Converter genannt), alles andere wär vielleicht nen bisschen viel auf einmal.

0V ist da auch nen bisschen Trickreicher, 1V-30V wären da wahrscheinlich auch ok, oder?

Nen Festspannungsschaltregler wäre aber erstmal deutlich einfacher.

Nen Oszilloskop hast du?

Wenn du detailliertere Fragen schieß mal los, das thema ist ja sehr groß.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: berufsbastler am 20 Jun 2008 16:34 ]

Hallo,

ich bin kein Meister der Leistungselektronik. Kenne da ein wenig was vom bisherigen Studium von, aber ganz bei 0 bin ich nicht.

Ich habe angefangen mich ein wenig in die verschiedenen Schaltungsarten einzulesen, vor allem auch im Hinblick auf deren Vor- und Nachteile.

Über Primaä und Sekundär getaktet habe ich mir noch nicht so viel Gedanken gemacht, eher überflüssig. Wenn du schreibst eher Sekundär, weil das sonst ein wenig viel wäre, ist das leichter. Allerdings bei sekundär getakteten SNT gibt's doch keine galvanische Trennung von Ein- und Ausgang, wenn ich dsa richtig verstanden habe. Dazu kommt noch, dass bei primär getakteten der Transformator kleiner ausfällt. Dürfte doch auch ein Vorteil sein oder wo liegt der Knackpunkt beim primär getatkteten, dass das sekundär getakteten einfacher aufzubauen ist.

1-30V ginge sicher auch...wobei sich mir im mOment noch die Frage stellt, warum 0V nicht so einfach geht.

Oszilloskop usw. ist vorhanden, also an Arbeitsmaterial fehlt es glaube ich nicht. Was fehlt kann ich mich zusammenleihen, daran ist es noch nie gescheitert.

ICh werde mir das Buch mal anschauen und ein wenig drin stöbern.

Die Sache mit dem Festspannungsschaltregler wäre vielleicht einfacher für den Anfang, aber einfach wäre ja langweilig

Naja, ich denke EMV werde ich für den Anfang auch erst einmal außer acht lassen, hauptsache ist erst einmal, dass es funktioniert und am Ausgang eben 0-30V oder 1-30V und max. 5A rauskommen.
Los gehts....

Vielen Dank schonmal.

Grüße
Sven

Vor kurzem habe ich einen Abwärtswandler 5-30V 5A gebaut, funktioniert einwandfrei. War gedacht als Vorregelung für ein Netzgerät, das dann noch eine lineare Endregelung bekommt, deswegen auch 5V statt 0V.
Als Lektüre hat mir damals Tieze-Schenk Halbleiterelektronik und ein weiteres Buch, von dem ich leider den Titel nicht mehr weiß (irgendetwas mit Stromversorgungen, ich glaube "Stromversorgungen für die Praxis" von Hans-Jürgen Meyer, bin mir aber nicht sicher), vollkommen ausgereicht. Im Tieze-Schenk war genügend Information über die generelle Funktionsweise von Schaltnetzteilen sowie über die Ansteuerung des Schalttransistors, im anderen Buch war z.B. viel über die Auslegung der Speicherdrossel.

Habe mal die Schaltung reingestellt, es fehlt jedoch der Ausgangsfilter sowie ein Ausgangskondensator mit 4700µF. Außerdem fehlt die Drosselspule, die ist an den Pads JP9 und JP10 angeschlossen und hatte um die 250µH. Und an den Pads JP1-4 kommt eine stromkompensierte Filterdrossel mit ner handvoll Windungen hin.

EMV-Messung habe ich auch nicht durchgeführt.


Edit:

Code :

Über Primaä und Sekundär getaktet habe ich mir noch nicht so viel Gedanken gemacht, eher überflüssig.

Also wenn das überflüssig ist....
Ich würde sagen es gibt kaum was, was noch wichtiger ist, wenn man dabei ist, ein Schaltnetzteil zu entwickeln. Ich würde dir ein sekundär getaktetes SNT empfehlen, primärgetaktete sind da eine ganz andere Liga.

Code :

Allerdings bei sekundär getakteten SNT gibt's doch keine galvanische Trennung von Ein- und Ausgang, wenn ich dsa richtig verstanden habe.

Das ist soweit schon richtig, jedoch muss bei primär getakteten die primärseitige Elektronik, vor allem der Schalttransistor, für 230V ausgelegt sein. Und die galvanische Trennung von der Netzspannung hast du bei sekundärgetakteten auch, da man in der Regel einen Netztrafo verwendet.

Da bei Transformatoren die Windungszahl etc. umgekehrt proportional zur Frequenz ist, braucht man für sekundärgetaktete SNT einen einiges größeren Trafo als für primärgetaktete SNT, da der Trafo mit 10-100kHz statt mit 50Hz taktet. Der nötige Trafo für ein primärgetaktetes SNT dürfte nicht viel größer als ein 50mm Ringkern mit relativ wenig Windungen sein.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: teotihuacan am 20 Jun 2008 17:50 ]

Wo studierst du?

Klar primär hat den vorteil des kleinen Trafos. Bei nem Sekundären hättest du einen normalen Trafo und würdest da hinter ne Schaltstufe bauen. ISt aber zum Anfang einfacher.
Beim primären musst du halt auch die hohe Spannung schalten.
Theoretisch brauchst du in der Leitungsklasse ne PFC vorweg.
Auch die Auswahl der Halbleiter ist da evtl. problematischer.
Du brauchst für 30V Ausgangsspannung schon mal wenigstens 150-200V Dioden.
Die Frage ist ja auch woher die Trafos bekommen.

Bei nem Flusswandler brauchst du noch ne Induktivität im Ausgang...


Bei der 0V-Problematik hab ich mal auf viele Regel-IC's geschielt, die teilweise 2,5 als Regelspannung haben. Also musst am "Messpin" des IC's 2,5V haben, wenn du 0V am Ausgang hast. Andere IC'S haben 0,6V(dazwischen gibts natürlich auch was, aber die mit denen ich bisher zu tun hatte hatten das so).


zu dem "einfacher"
Einfacher heißt nicht Einfach ;)

Aber nur mal ran da.
Kannst ja mal entwürfe hochladen.

Ich habe vor einiger Zeit drei Schaltpläne modifizierter ATX Netzteile im Netz gefunden, die allesamt mehr leisten und eine einstellbare Strombegrenzung besitzen.
hier


_________________
Gruß
Martin

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Makersting am 20 Jun 2008 19:28 ]

Hi!

Wenn du galvanisch getrennte Ausgangsspannungen brauchst, dann nimm um Himmels willen einen für Schutzklasse II zugelassenen Netztrafo und hinten dran einen Tiefsetzsteller.
Ein passender Übertrager für eine primär getaktete SMPS ist von privat kaum beschaffbar. Ein anderer (zB aus einem PC-Netzteil) oder gar irgendwas selbstgewickeltes ist viel zu gefährlich. Solche Übertrager dürfen nur dann eingesetzt werden, wenn die sekundäre Masse mit dem Schutzleiter verbunden ist (so, wie es bei jedem PC-Netzteil der Fall ist).
Eine PFC ist für einen Privatmann Spielerei und erstmal völlig überflüssig (Es sei denn, man möchte z.B. noch das letzte Ampere Wirkleistung aus der Steckdose rausziehen und muss seine Blindleistung reduzieren).
0V ist bei SMPS überhaupt kein Problem. Du studierst ET also kennst du die Grundlagen eines Regelkreises: Man dreht für eine Ausgangswertänderung am SOLLWERT des Regelkeises. Und wenn ich den Sollwert einer beliebigen SMPS auf NULL runterdrehe, sperren die Halbleiter vollständig und die Ausgangsspannung ist NULL - ganz einfach. ELEKFANs Beitrag klingt, als würde er den Spannungsteiler der Spannungsrückführung ändern wollen. Das ist suboptimal, weil man damit die Verstärkung der offenen, und somit das dynamische Verhalten der geschlossenen Regelschleife verändert. Im dümmsten Fall schwingt die Regelung bei hohen Ausgangsspannungen und kommt bei niedrigen Spannungen nicht aus den Puschen.

Den Tiefsetzsteller dimensionierst du mit Walters SMPS-Seite:
http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/smps.html
Ich bevorzuge als Controller-IC den TL494. Der ist simpel, vielseitig und hervorragend dokumentiert. Hinten dran kommt ein passabler MOSFET-Treiber, MOSFET (besser avalanchefest), Induktivität auf Eisenpulverkern oder Ferrit (Berechnungsgrundlagen gibts im www - oder einfach eine Filterspule mit hoher Güte aus dem Lautsprecherbau), Schottkydiode, Ein- und Ausgangskondensatoren (jeweils impulsfeste Low-ESR), Grundlast, Ein- und Ausgangsentstörung (stromkompensierte Drosseln), Shunt-Widerstand für Ausgangsstrommessung.
Einer der Error-Amplifier des TL494 wird als Spannungsregler beschaltet, der zweite als Stromregler. Die beiden Error-Amplifier arbeiten unabhägig voneinander, so dass sich bei richtiger Reglerdimensionierung das von Labornetzteilen bekannte Verhalten einer strombegrenzten Spannungsquelle bzw. spannungsbegrenzten Stromquelle einstellt. Dadurch kannst du im Prinzip auf einen Softstart verzichten und den freien DTC-Eingang z.B. mit einer Übertemperaturüberwachung beschalten.
Es ist von Vorteil (kein Muss), wenn du den TL494 in Push-Pull-Konfiguration betreibst. An die beiden um 180° phasenversetzten Treiber-Ausgänge schliesst du jeweils einen TSS an, die auf den halben maximalstrom dimensioniert sind. Diese führst du hinter den Drosseln zusammen. Damit verringerst du ohne grossen Aufwand den Ausgangsstromripple (zwei-/mehrphasiger Tiefsetzsteller).
Den ganzen Entwurf packst du besser erstmal in einen Schaltungssimulator (das übt), wie EWB, SwitcherCad, Saber usw.

Das Bild unten ist der Entwurf einer Konstantstromquelle für kurzzeitig 10A nach diesem Prinzip.

lg

Zu allen Bauteilen gibts Datenblätter und z.B. für den TL494 auch einen Application Report:
http://focus.tij.co.jp/jp/lit/an/slva001d/slva001d.pdf
http://www.ipes.ethz.ch/ipes/d_index.html
http://www.smps.us/
http://www.semikron.com/internet/index.jsp?sekId=13
http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/tps40091.pdf (Multiphase-Beispiel)

Hallo,

erst einmal vielen Dank für die ganzen Informationen, Hinweise, Tips, etc.

Ich habe im Moment leider nicht so viel Zeit, wie ich gerne hätte.

Ich hoffe, ich komme die nächsten Tage mal dazu einige meiner Überlegungn hier zu schreiben um dann mal auf Feedback zu warte.

Vielen dank bis hier hin schonmal.

Grüße

Sven

Hallo zusammen,


ich möchte einmal Bericht erstatten, was ich mir so gedacht habe.

Ich habe mich für das Prinzip des Abwärtswandlers entschieden. Für das erste SNT-Projekt scheint mir das noch mit das einfachste Prinzip zu sein.


Weiter habe ich mir vorgenommen, keinen Regler IC zu verwenden. Das scheint auf den ersten Blick sicher nicht so toll, da die Dinger einiges einfacher machen, aber ich möchte ja auch noch was lernen, also baue ich die Regelschaltung usw. aus OP's auf.

Bisher habe ich mir eine Hilfsspannungsversorgung für +/-5V für die OP's zusammengestrickt. Weiter habe ich einen steuerbaren PWMgenerator zur Ansteuerung des Leistungsschalters erstellt. In der Simulation funktioniert das schon recht gut und ist ja auch mit ein paar wenigen Bauteilen gemacht.

Als Dioden zur Gleichrichtung hatte ich an P600B gedacht. Die sollten reichen denke ich. Bei einem Trafo habe ich an einen gedacht, der sekundärseitig ungefähr 35-50V~ bringt. Das dürfte sicherlich auch reichen. Leider habe ich noch keine Ahnung, wo ich so einen Trafo her bekomme. Es gibt zwar welche mit diesen Daten, allerdings haben die alle einen Eisenbelchkern, was für ein SNT ja ein wenig schlecht ist. Zur Not steht wohl selberwickeln auf dem Plan.

PFC lasse ich erst einmal außer acht. Ich denke ich werde erst einmal eine passive PFC integrieren und beim nächsten Projekt mal eine aktive realisieren. Eins nach dem anderen.

So, das wars mal in der Kürze.

Grüße
Sven

WEnn du ein sekundär getaktetes NT baust brauchst du doch eh einen 50Hz-Trafo. Warum dann keinen Eisenblechkern?

Das hatte ich mir dann auch gedacht, doch in anderen Foren habe ich mehrfach gelesen, dass für ein SNT ein Eisenblechkern nicht ginge oder quatsch wäre von wegen Verluste oder so.

Ich hatte aber eigentlich auch gedacht, dass dies nur für primärgetaktete SNT gelten würde, da dabei die Energie ja mit einigen kHz über den Transformator gebracht werden. Dann spielen dda Wirbelstromverluste usw. eine größere rolle, da sollten es dann Feritte sein.

Bei einem sekundärgetakteten passiert das ganze ja mit 50Hz. Deswegen dachte ich auch, dass diese Trafos gehen, die sind ja auch noch günstig zu haben.

Wie gesagt, habe aber in anderen Foren halt auch gelesen, dass man eben für SNT Ferritkerne nimmt.

Also kann ich auch einen "normalen" Trafo nehmen, also mit Eisenblechkern!?

Grüße
Sven

Was du in dem Forum gelesen hast stimmt auch. Im Schaltnetzteil nimmt man Ferrit- oder gar Eisenpulverkerne. Ich würde das jetzt so sagen, dass der konventionelle Trafo in einem sekundärgetakteten SNT gar nicht richtig zum Netzteil dazugehört.
Der Trafo liefert eine Schutzkleinspannung und diese verarbeitest du im Schaltregler weiter zu dem was du brauchst. Der Kern der Spule (oder des Trafos) im Schaltregler ist trotzdem aus Ferrit oder Eisenpulver.

_________________
Simon
IW3BWH

Hallo,

also noch einmal zum Verständnis. Bei einem sekundärgetakteten SNT kann man vor der Gleichrichtung also einen konventionellen Travo nehmen, Eisenblechken oder was, weil von wegen eh nur 50Hz. Alles was dann hinter der Gleichrichtung ist, Speicherdrossel usw. bekommt dann Ferritkerne spendiert, weil wesentlich höhere Schaltfrequenz.

Beim primärgetakteten SNT sieht das dann anders aus. Dann muss auch der Übertrage Ferritkern haben, weil eben hohe Schaltfrequenzen.

Richtig so?

Sicherlich sehr einfach formuliert, aber geht ja ums Grundsätzliche.

Grüße
Sven

Ja hat du richtig verstanden.

Noch ein Tipp zur Versorgung der IC's
negativ reichen da auch -2V, je nach Komponenten gehts auch ohne negative Versorgung. Positiv brauchst du etwas mehr, da würde ich eher 12V nehmen.
Wenn du eine separate galvisch getrennte Hilfsversorgung hast, kannst du auch mit einer Wicklung auskommen.
Du nimmst z.B. eine 12V Versorgung und schließt den "-Pol" über 3 Dioden in Reihe an Masse an, so hast du darüber eine ca. 2V negative Hilfsversorgung.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: berufsbastler am 30 Jun 2008 19:22 ]