Konzepte DC-DC Wandler

[Wolfi123]

Hi!
Ich bin auf der Suche nach ein paar Quellen, wo man ein wenig
was über DC-DC Wandlerkonzepte erfahren kann. Evtl. Konzeptstudien und ähnliches.
Leistungsbereich bis 1,5kW
Eingangsspannung 12V
Thanx

[kalledom]

Schau mal in diesen Thread, da stößt Du auch auf DC-DC-Wandler:
http://www.transistornet.de/viewtopic.p ... highlight=

[Stromus]

Pfffff 1500W aus 12V => 125A

Das ist eine Menge Holz und die Schaltung wäre nicht ohne. Du brauchst eine Menge Erfahrung, um so eine Aufgabe zu bewältigen. Es gibt aber eventuell die Möglichkeit, so einen Wandler zu kaufen. Die nächste Frage ist aber:
Wer liefert diesen Strom?

Willst Du aber etwas über Grundlagen erfahren, dann habe ich eine Datei für Dich.

[Wolfi123]

@Stromus
Ich bin auf der Suche nach verschiedenen Konzepten, evtl. vielleicht
ein paar exotische Sachen. Am besten wäre eine vorhandene Konzeptstudie,
evtl. Diplomarbeit von jemandem.
Ich würde ja auch dafür bezahlen. Es gibt zwar ein zwei Bücher in Englisch von chinesischen Autoren
die DC-DC-Wandler-Konzepte darstellen,nur sind mir 115€ für ein Buch zu teuer.
Von meiner Seite her sind die Grundlagen vorhanden und haben auch durch div. andere Projekte eine solide Basis.

[Stromus]

ein paar exotische Sachen

Mit Holz-Transistoren oder was versteht man darunter?

Was genau kann so eine Konzeptstudie zusätzlich zu einem guten Buch beinhalten?

Von meiner Seite her sind die Grundlagen vorhanden und haben auch durch div. andere Projekte eine solide Basis.

In welcher Richtung?

Einer, den Du befragen könntest ist:

Prof. Dr.-Ing. Dieter Anke
Fachbereich Elektro- und Informationstechnik, Fachhochschule Regensburg. Er hat ein eigenes Kompendium in der Richtung und könnte Dich eventuell beraten.

[Wolfi123]

Holz-Transistoren

Diese sind zwar exotisch aber nicht was ich meine ,
ich meine z.B. Ladungspumpen o.ä.

Was genau kann so eine Konzeptstudie zusätzlich zu einem guten Buch beinhalten?

Nichts, nur eine Konzepstudie ist kürzer gehalten und wenn sie was kostet dann nicht soviel.

In welcher Richtung?

Schaltnetzteildesign, aber bis jetzt leider nur bis Leistungen von 500W.

Den genannten Prof. werde ich mal kontaktieren. Danke für den
Hinweis.

[Stromus]

Negativ! Ladungspumpen bringen ihren maximalen Wirkungsgrad, wenn die Ausgangsspannung das dopplete der Eingangsspannung beträgt. Hierbei sind aber Ausgangsstrom und Ausgangsleistung klein. Will man die Leistung vergrößern, so tendiert Ua gegen Ue. Und das wäre auch eine direkte Verbindung. Damit eignen sich diese Konzepte nur für kleine Leistungen.
Welche Topologien hast Du bisher entwickelt?

[Wolfi123]

Ladungspumpen waren ja nur ein Beispiel was ich unter exotisch verstehe.
Was z.B. interessant ist, ist der Bericht den du in einem anderen Beitrag verlinkt hast.
Das ETG-Prinzip mit den gekoppelten Induktivitäten und der Rückgewinnung der Ladung
der Schalttransistoren und der Lesitungsdichte von 1800W/dm³. So etwas meine ich mit
exotisch.

"Meine" SNT's waren bis jetzt nur Gegentaktwandler mit Parallelspeisung (Push-Pull)
meistens mit einer symmetrischen Ausgangsspannung von +/-30V und wie gesagt im
Leistungsbereich bis 500W und mit einer geringen Schaltfrequenz <150kHz.
Möchte bei dem neuen Projekt gerne mal einen neuen Weg einschlagen, entweder
eben so eine "Trickschaltung" und/oder Schaltfrequenz >500kHz.

[Stromus]

Darf ich fragen, welche Aplikationen Du hast? Vielleicht kommen wir auf eine brauchbare Lösung für Dich, bevor Du über nicht praktikable Geschichten nachdenkst.

150kHz? 500Watt? Glaube ich eigentlich nicht wirklich, oder bestimmte Bauteile werden zu groß. Welche sind das? Bitte um Antwort!

Eine Sache haben wir nicht abgeklärt: Wo bekommst Du aus 12V die 1500W her? Und eine weitere Sache: welche Entstörmaßnahmen gegen Gleichtakt setzt Du ein?

[Wolfi123]

150kHz? 500Watt? Glaube ich eigentlich nicht wirklich, oder bestimmte Bauteile werden zu groß.

Ich weiß zwar nicht was du unter groß verstehst, aber es hielt sich alles im Rahmen des Möglichen.
Falls du die Schaltfrequenz nicht mit der Leistung verheiraten kannst, ich kenne Applikationen mit 1kW
und 600kHz Schaltfrequenz, 12V auf 60V, RM12/N49 Kern mit Primärwicklung 2x1,5 Windungen, Sekundärwicklung
2x3,5 Windungen mit HF-Litze, Push-Pull.

Mal eine genauere Spec:
Eingangsspannung: 8-16V, nominal 12V
Ausgangsspannung: 50V oder +/-25V
Leistung: absolutes max. 1-1,2kW

Die 1,5kW waren von mir für die Zukunft angedacht, nur so als Hinweis
nicht das jetzt wieder die Fragerei angeht .
Guter Wirkungsgrad und gute EMV-Eigenschaften stehen im Vordergrund.

[Stromus]

Glaub mir ich gebe mir schon Mühe Dir zu folgen...und verheirate manchmal auch bestimmte Begriffe miteinander auch wenn ich das sicherlich nicht sooo erfolgreich bewältige wie Du.

Nehmen wir an Du willst einen Tiefsetzsteller bauen und hast die Aufgabe, die Induktivität der Speicherdrossel zu dimensionieren. In diesem Fall wird die Induktivität je größer, desto niedriger die gewählte Frequenz ist...um den selben Faktor genau genommen. Das habe ich mit Frequenz relativ zu der Leistung gemeint, obwohl ich natürlich fairerweise zugeben muss, dass dies ein Schuß aus der Hüfte ist. Korrekter wäre die genaue Aplikation und die genaue Anforderung unter die Lupe zu nehmen.

Die Fragerei geht nicht wieder los. Im Grunde genommen ist das keine Pflichtübung, deshalb sollten wir uns nicht mehr unterhalten und fertig.

Die 1,5kW waren von mir für die Zukunft angedacht, nur so als Hinweis
nicht das jetzt wieder die Fragerei angeht

[Erfinderlein]

Hallo Wolfi,

wenn ich das jetzt so ein wenig analysiere, bist du auf eine neue Masche verfallen und hast eine neue Art der verlängerten Werkbank / Labortisch für dich entdeckt. ?

Ja warum auch nicht, das www bietet nun mal erstmalig solche Möglichkeiten, von denen unsereins früher nicht mal zu träumen gewagt hätte.

Nur wäre es dann villeicht ratsam, solcherlei Bestreben entweder besser zu tarnen oder aber was fairer wäre ein wenig mehr offen zu legen.

Ist mir klar, dass das zumindest in der Anfangszeit noch eine Gratwanderung ist, welche von einem Verantwortungsträger, vielleicht später mal als normal empfunden; aber heute noch eher in die Kategorie Know How Abfluss und Sicherheitslücke einsortiert wird. Egal ob in der Industrie oder an einem Institut an einer Hochschule.

Als kleiner Tipp: schaue mal Ansteuerungsschaltungen für Laserdioden an. Da lassen sich so einige Dinge zum schnellen Aus- und Umräumen von Ladungsträgern finden, die vielleicht hilfreich sein könnten.

Ansonsten wünsche ich viel Erfolg.

LG

[Wolfi123]

@Stromus
Falls du dich mit meiner Äußerung angegriffen gefühlt hast tut mir das Leid. Ich will dein/euer Wissen nicht missen.
Die sekundärseitige Speicherdrossel wird aber beim Gegentaktflusswandler bei höherer Frequenz geringer.
L=(T*Ua*(ü*Ue-Ua))/(dI*ü*Ue)
Davon bin ich die ganze Zeit ausgegangen.

@Erfinderlein
Ja, dass könnte man meinen, so ist es aber nicht. Es ist ein reines privates Projekt, was die anderen SNT auch waren.

Ich gehe einfach nur gern neue Wege und mache mich zuvor schlau wie weit ich gehen kann und v.a. was praktikabel ist.
Als Schüler ist das ratsam, denn da kann man nicht mal ein komplettes Projekt in den Sand setzen, schon rein aus Kostengründen.

So jetzt zu dem Hindergrund dieses Projektes, um Unklarheiten und falsche Vermutungen auszuräumen:
Habe bei eBay kostengünstig TDA-Verstärkerbausteine erworben, daraus wollte ich mir jetzt einen Mehrkanalamp (8-10Kanäle) für
meinen Bus bauen. Ist ein T2 den ich mir schon seit 3 Jahren zu einem Multimediabus umbaue, wobei ich viel, speziell Elektroniksachen,
selbst mache. Hätte ich evtl. gleich von Anfang an sagen sollen, sorry.

[Stromus]

Ja Wolfi niemand behauptet etwas anderes

Ich:

In diesem Fall wird die Induktivität je größer, desto niedriger die gewählte Frequenz ist

Also niedriege Frequenz => große Periodenzeit => große Speicherdrossel


Du:

Die sekundärseitige Speicherdrossel wird aber beim Gegentaktflusswandler bei höherer Frequenz geringer

Das ist die komplette Negation meiner Aussage und steht deshalb absolut nicht dagegen. Kurz gesagt wir sind einer Meinung nur umgekehrt ausgedrückt:

hohe Frequenz => kleine Periodenzeit => kleine Speicherdrossel

Fazit Die Größe der Drossel steht im umgekehrten Verhältnis zur Frequenzgröße:
Kleine Frequenz => große Drossel
Große Frequenz => kleine Drossel

Und jetzt noch ein Mal: Hast Du Ansästze für Deine Lösungen abgesehen von den bisherigen Konzepten? Warum willst Du umschwenken? Dein Konzept mit Gegentakt ist was Wirkungsgrad angeht optimal oder nicht? Welche Entstörmaßnahmen sind vorgesehen?

[Wolfi123]

Ich habe keine weiteren Ansätze, deswegen ja meine Frage nach weiteren Konzepten.
Wollte eben weg von Push-Pull obwohl es für mein Vorhaben das Beste und evtl. das Einzige sein wird.
Das weiß ich ja auch, nur wie schon oben geschrieben mache ich gerne was Ausgefallenes .
Das mit den Entstörmaßnahmen ist eine weitere Frage, mit der ich mich bis jetzt aber noch nicht auseinander
gesetzt habe. Ich war z.Z. mehr mit der Suche nach "anderen" Konzepten befasst.

Desweiteren ist mir gerade eine weitere Frage gekommen. Ich habe die Sachen bis jetzt mit den Formeln für
ideale Bauteile berechnet und danach die erste Variante aufgebaut, vermessen und danach Verbesserungen eingefügt.
Meiner Meinung nach ist das bei dieser Leistung kritischer. Gibt es evtl. ein mathematisches Modell das meinen Fall
"einfach" (für einen FOS-Schüler ) beschreibt und zu einer im Ansatz funktionierenten Lösung führt?
Oder ist hier auch gleiches Vorgehen wie oben genannt angesagt? Wie wird das von "Profis" gehandhabt?