[kahlo]

Wer schaltet die 87k in der Praxis, und was fallen da für Verluste an?
Eventueller 100Hz-Brumm bleibt leider voll erhalten...

Ansonsten ist es interessant!

[voltwide]

Irgendein x-beliebiger Festfrequenz-Generator, z.B Halbbrückentreiber mit integriertem Timer (IR2155 oder so ähnlich)
Es kommt nicht allzu genau drauf an, denn der maximale Gütefaktor wird bei maximaler Last erreicht und liegt dann immer noch unter 1.

Durchflußverluste ergeben sich aus den zirkulierenden Strömen.
Die sollte man also in Grenzen halten, d.h. das Verhältnis L/C auf die Maxlast abstimmen.

Schaltverluste lassen sich minimieren indem man die Totzeit so einstellt, dass ZVS-zustande kommt.
Also alles in allem geht das in Richtung minimaler MOSFET-Verluste und auch in Richtung minimaler Trafoverluste bei nur loser primär- sekundär-Kopplung

Ja, das Brummen ist da - es ist wirklich zunächst nur ein 50Hz-NT-Ersatz. Ein 200uF Primär-Elko transformiert sich quadratisch und ersetzt etliche 10.000uF Sekundär-Elkos.
Im übrigen hat das Netzteilbrummen bei herkömmlichen anständig konstruierten Linear-Verstärkern auch nicht gestört.


Das schließt aber nicht aus, dass man, ausgehend von diesem Konzept,
später eine begrenzte (Fein-)Regelung überstülpt, die dann nicht mehr viel zu tun haben wird.

[Rumgucker]

Zitat:Original geschrieben von voltwide
was haltet Ihr davon?

Ich würde sagen: "unverstandener Resonanzkonverter" und viel Wortgeschwalle. Der Resonanzkreis arbeitet nicht mal annähernd auf Resonanz.

Es liegen somit einfach zwei (idealisierte) Blindwiderstände (Cs und Ls) in Reihe mit einem Übertrager.

Wenn man Ls weglässt und Cs größer macht (also wie beim elektronischen Halogentrafo), so wird die Schaltung niederohmiger und liefert wesentlich mehr Leistung. Probiers mal aus.....

Der Wirkungsgrad ändert sich dadurch nur minimal, weil in Deiner Simulation der Wirkungsgrad lediglich vom 100mOhm Netzteil, den 1mOhm-Schalterwiderständen und D1-D4 beeinflusst wird.

[kahlo]

Ls[treu] kann man nicht weglassen...

[kahlo]

Zitat:Original geschrieben von Rumgucker
Der Resonanzkreis arbeitet nicht mal annähernd auf Resonanz.

Soll er auch nicht, wenn ich das recht verstanden habe.

Die Schaltung ist erstaunlich laststabil, eine (Selbst-) Regelungskomponente auf der Primärseite sorgt dafür. Muss ich nur noch verstehen... .

[Rumgucker]

Zitat:Original geschrieben von kahlo
Ls[treu] kann man nicht weglassen...

Ich verstehe Ls und Cs als Elemente eines Saug- oder Serienkreises, wie es für Resonanzwandler typisch ist. Also nix mit "Streu".

Wenn man beide auf Resonanz abgleicht, so kompensieren sich Ls und Cs gegenseitig und sorgen dafür, dass nur sinusförmiger Strom über die Primärwicklung fließen kann.

[Rumgucker]

Zitat:Original geschrieben von kahlo
Die Schaltung ist erstaunlich laststabil, eine (Selbst-) Regelungskomponente auf der Primärseite sorgt dafür. Muss ich nur noch verstehen... .

Wenn Du noch mehr staunen willst, machst Du Ls kleiner (z.B. 1uH), Cs größer (z.B. 200nF) und setzt k auf realistischere 0.95.

[kahlo]

Ls[treu] kann man nicht weglassen. Bei der Benutzung von Ls[treu] kann man nicht mit K<1 hantieren.

[edith] Alles Spekulation, ich klinke mich aus.

[Rumgucker]

Ls stört als der Primärwicklung vorgeschalteter Blindwiderstand.

WENN Ls wirklich als "Lstreu" zu verstehen ist, so kann man Ls mit Cs dadurch kompensieren, dass man Ls und Cs auf Resonanz abgleicht.

[Rumgucker]

Kahlo... hierum gehts:



...also um den Saugkreis in Reihe mit dem Lasttrafo.

[Rumgucker]

Ist doch schnurz.. es geht um die Reihenschaltung eines Saugkreises mit dem Trafo. Ob dieser Saugkreis aus Streu- und/oder realen Induktivitäten besteht, spielt überhaupt keine Rolle. In jedem Fall muss der Kreis auf Resonanz abgestimmt werden. Nur dann hat er die größte Leistungsfähigkeit.

Bei jeder Abweichung der Generatorfrequenz von der Kreisfrequenz reduziert sich die Leistung - es erhöht sich der Scheinwiderstand des Resonanzkreises.

Diesen Effekt kann man ggfls. nutzen, um die Leistung zu drosseln. Aber man kann es nicht nutzen um die Leistungsfähigkeit der Schaltung zu zeigen. Denn außeerhalb der Resonanz ist der Saugkreis hochohmig.

Um das zu zeigen, hatte ich empfohlen, die Dossel einfach zu überbrücken. Und siehe da: es kommt viel mehr Power raus. Es wär sogar noch mehr rausgekommen, wenn Volti auf Resonanz abgeglichen hätte. Hat er aber nicht.

[Rumgucker]

Mal auf ne kleine Reise gehen.....



Die Zeichnung links oben ist bekannt. Es handelt sich um einen normalen Schwingkreis. Da Spule und Kondensator parallel liegen, nennt man ihn Parallelschwingkreis.

Würde man parallel zu ihm einen Generator ankoppeln, so wird dem Generator bei der Resonanzfrequenz ein besonders geringer Strom entnommen werden. Zugleich fließen dann zwischen Spule und Kondensator die großten Ströme (magn. Energie wird in elektrische Energie und wieder zurück gewandelt).

-----------------

Aber auch die Schaltung rechts oben ist eigentlich ein normaler Schwingkreis. Nur wurde in eine Verbindung der (niederohmige!) Generator eingefügt. Da Spule und Kondensator aus Generatorsicht in Reihe geschaltet sind, spricht man von einem Serienkreis.

Dem Generator wird bei der Resonanzfrequenz der höchste Strom entnommen, weil der gesamte Schwingkreispendelstrom durch den Generator hindurch muss.

-----------------

Links unten hab ich die gleiche Schaltung etwas gedreht.

Und rechts unten hab ich den Generator durch zwei MOSFETs ersetzt. L4 kann dabei aus zum Beispiel zwei Spulen in Reihe bestehen. Eine Spule kann die Primärwicklung eines Trafos sein, deren "Güte" natürlich von der anhängenden Last beeinflusst wird.

--------------------------------------------

So weit, so gut.......

....gleich kommt meine Idee.

[Rumgucker]

Ich halte es für ungünstig, den Generator in den Schwingkreis einzufügen. Dort muss er raus. Der Schwingkreis muss ganz unbehindert schwingen können.

Die Energie muss parallel eingespeist werden!

Nun bedingt aber eine parallele Einspeisung der Energie zugleich auch eine hochohmige EInspeisung. Denn bei der Parallelspeisung eines Resonanzkreises liegt der Quellwiderstand des Generators dem Resonanzkreis parallel und dämpft ihn somit.

Nun ist es aber nicht leicht, mit einer primären Versorgungsspannung von nur rund 300V eine wirklich hochohmige Quelle zu bauen. Dazu wäre eine sehr hohe Spannung nötig.

Zum Glück befasst sich der Thread jedoch mit einer L-L-C-Thematik. Wenn immer zwei Blindwiderstände vorhanden sind, kann ich mit ihnen einen Spannungsteiler erstellen. Der HF-Techniker nennt das "den Quellenwiderstand anpassen". Das bekannte PI-Glied zur Antennenanpassung ist zum Beispiel ein derartiger Konstrukt, nur dass da eben zwei Kondensatoren und eine Spule schwingen. Das ändert aber nichts am Prinzip....

[Rumgucker]

....soweit alle noch mitgekommen?

Interessierts überhaupt?

[Rumgucker]

Egal... ich halte also die folgende Topologie für sinnvoller.....



L2 ist die Primärwicklung des Trafos. Diesem Trafo liegt der (transformierte) Lastwiderstand parallel. Und natürlich der Quellwiderstand des Generators, der auch nicht "unendlich" sein kann.

R1 mindert also die Güte von L2.

L1 dagegen ist eine hochwertige Spule. Obwohl L1 und L2 magnetisch nicht gekoppelt sind, verhalten sie sich als Spannungsteiler (wie auhc zwei nicht gekoppelte Widerstände oder Kapazitäten einen Spannungsteiler bilden).

An V1 liegen ein paar hundert Volt an. An den beiden Polen von C1 jedoch eine vielfach höhere Resonanzspannung. Diese höhere Spannung bewirkt auch höhere Resonanzströme, die zwischen L1 und C1 hin- und herpendeln. Die kleine "dreckige" Spulen-Widerstandskonstruktion am unteren Ende von L1 vermindert die Kreisgüte nur gering.

------------

Wenn man jetzt V1 wieder durch die zuvor gezeigten MOSFETs ersetzt, so ergibt sich eine andere Schaltung als die bisher in diesem Thread gezeigten Schaltungen. Und diese "andere" Schaltung halte ich für korrekt.

Der Generator arbeitet also direkt auf die Primärwicklung eines Trafos. ABER dieser Primärwicklung ist ein LC-Glied parallel geschaltet, das auf Resonanz abgeglichen wird. Und fertig ist de Laube.....

[Rumgucker]

Wie bekomme ich nun unterschiedliche Energie in diesen LLC-Kreis?

Auch hier komme ich auf ne abweichende Idee.....

Die Frequenz sollte man schon konstant lassen. Fest auf Resonanzfrequenz, wobei diese etwas von R1 beeinflusst wird. Daran würde ich nichts fummeln.

Aber sehr wohl würde ich an dem Stromflusswinkel des Generators fummeln. Denn in der gezeigten Topologie ist es nicht nötig, dass der Generator 50:50 arbeitet.

Es ist noch nicht einmal nötig, dass man einen Gegentaktgenerator verwendet!

Man kann den oberen Pol von V1 auch zyklisch an +300V legen und dann wieder trennen, um den Schwingkreis sich selbst zu überlassen.

Es gibt also keine Querstromproblematik.

Folglich kann man mit dem Flusswinkel eines einzelnen Transistors den ganzen Konverter regeln. Denn wenn der Transistor mit einem Stromflusswinkel von 0° arbeitet, so wird keine Energie in den Schwingkreis gepumpt. Und wenn der Transistor mit einem Stromflusswinkel von 50% arbeitet, so wird die maximal mögliche Energie gepumpt.

[christianw.]

Ich frage mich gerade warum du noch kein Patent-Millionär bist, wenn du nahezu alle die gezeigten Schaltungskonzepte "verbessern kannst".



Fragen:

Wie sieht ein Spannungsteiler als 2 nicht gekoppelten Widerständen aus?

Dein letztgeschriebener Thread kommt wieder zurück auf den "Flusswandler" mit PWM?

Ein veränderter Stromflusswinkel erhöht die Verluste in den Schaltelementen?

Zieht sich ein Resonanzwandler nicht "selbst" auf sein fres? Zumindest beim LLC habe ich da so verstanden.

[Rumgucker]

Zitat:Original geschrieben von christianw.
Ich frage mich gerade warum du noch kein Patent-Millionär bist, wenn du nahezu alle die gezeigten Schaltungskonzepte "verbessern kannst".

Patente kosten Geld. Und zwar jedes Jahr mehr.

Zitat:Original geschrieben von christianw.
Wie sieht ein Spannungsteiler als 2 nicht gekoppelten Widerständen aus?

Hatte ich doch erklärt. Kapazitiver- oder induktiver oder ohmscher Spannungsteiler.

Zitat:Original geschrieben von christianw.
Dein letztgeschriebener Thread kommt wieder zurück auf den "Flusswandler" mit PWM?

Was für ein "letztgeschriebener Thread" ?

Zitat:Original geschrieben von christianw.
Ein veränderter Stromflusswinkel erhöht die Verluste in den Schaltelementen?

Versteh ich nicht.

Zitat:Original geschrieben von christianw.
Zieht sich ein Resonanzwandler nicht "selbst" auf sein fres? Zumindest beim LLC habe ich da so verstanden.

Ja. Mag sein. Aber davon hatte ich nichts geschrieben. Mir gings erstmal um die Topologie.

[christianw.]

Zitat:Original geschrieben von Rumgucker

Zitat:Original geschrieben von christianw.
Wie sieht ein Spannungsteiler als 2 nicht gekoppelten Widerständen aus?

Hatte ich doch erklärt. Kapazitiver- oder induktiver oder ohmscher Spannungsteiler.

Nein, hast du nicht? Natürlich weiss ich, was ein Spannungsteiler ist, nur ein Spannungsteiler zweier "nicht gekoppelter Widerstände" ist mir nicht klar?

Zitat:Original geschrieben von Rumgucker

Zitat:Original geschrieben von christianw.
Dein letztgeschriebener Thread kommt wieder zurück auf den "Flusswandler" mit PWM?

Was für ein "letztgeschriebener Thread" ?

Ich meinte letztgeschriebener Beitrag.

Zitat:Original geschrieben von Rumgucker

Zitat:Original geschrieben von christianw.
Ein veränderter Stromflusswinkel erhöht die Verluste in den Schaltelementen?

Versteh ich nicht.

Nehme ich auf Grundlage:

http://scholar.lib.vt.edu/theses/availab...ed/Ch4.pdf

u.a. Figure 4.3. an.

Zitat:Original geschrieben von Rumgucker

Zitat:Original geschrieben von christianw.
Zieht sich ein Resonanzwandler nicht "selbst" auf sein fres? Zumindest beim LLC habe ich da so verstanden.

Ja. Mag sein. Aber davon hatte ich nichts geschrieben. Mir gings erstmal um die Topologie.

Du hast geschrieben:

Zitat:Original geschrieben von Rumgucker
Die Frequenz sollte man schon konstant lassen. Fest auf Resonanzfrequenz, wobei diese etwas von R1 beeinflusst wird. Daran würde ich nichts fummeln.

Bei LLC-Wandler ist diese fres doch aber lastabhängig/Eingangsspannungsabhängig und nicht fest?

[Rumgucker]

Christian... irgendwie hab ich das Gefühl, dass ich nicht raff, was Du nicht verstehst.

"Spannungsteiler" ist Dir doch klar. Oben ein Widerstand. Unten ein Widerstand. Und in der Mitte der Mittelabgriff.

Nun kann ich die beiden Widerstände auch durch zwei Kapazitäten ersetzen. Dann ist es ein kapazitiver Spannungsteiler. Also einer aus zwei Blindwiderständen. Die beiden Kapazitäten sind - ebenso wie zuvor die Widerstände .- in keiner Weise miteinander vekoppelt.

Nun wirds schwierig. Denn wenn ich zwei Induktivitäten in gleicher Weise in Reihe schalte (mit Mittelanzapungf rausgeführt), dann kann ich diese beiden Induktivitäten entweder koppeln (= "Spar"- oder "Autotrafo") oder ich kann sie unabhängig voneinander lassen. Trotzdem funktionieren sie beide Male als Spannungsteiler.

Ich hatte hier den magnetisch nicht gekoppelten induktiven Spannungsteiler gemeint.

-----

Den ganzen Rest Deiner Anmerkungen und besonders Deine PDF verstehe ich nicht. Ich hab doch keine normale LLC-Toplogie hingestellt sondern eine andere. Das weicht doch völlig von Deinen PDF-Schaltungen ab.

Mein Schwingkreis ist geschlossen. Da befindet sich kein MOSFET im Schwingkreisstrom. Außerdem hab ich nur einen einzigen Leistungsschalter. Nix mit Gegentakt.

Zum Regelverhalten hab ich aber noch kein Wort gesagt. Das ist auch müßig, wenn man mir schon bis hierher nicht folgen kann. Oder?