Halbbrücke oder Vollbrücke für Transformatoransteuerung
Oliver B.
Ich bin dabei einen Wechselrichter mit einem konventionellen
Transformator (UI Kern, 2 Wicklungen für Unterspannungsseitig)
aufzubauen. Einen Versuchsaufbau mit Halbbrücke habe ich bereits
gemacht. Nun geht es mir um die Frage, was eigentlich aus technischer
Sicht und vom Wirkungsgrad her besser ist. Eine Halbbrücke oder eine
Vollbrücke? Eine halbbrücke ist einfacher aufzubauen, und hat wenigter
Verluste in den Schalt-FETs. Eine Vollbrücke ist aufwändiger, hat mehr
Halbleiterverluste, dafür wird der Trafo besser angesteuert und die
Trafoverluste sind wohl geringer.
Ausserdem interessiert mich, wie viel Leistungseinbußen ein Trafo bei
einer Ansteuerung mit Halbbrücke hat, voll mit Nennleistung belastbar
wird er ja nicht sein, da ja nur eine Wicklung zur selben Zeit verwendet
wird, und um die Nennleistung zu übertragen muss ja durch diese eine
Wicklung ein höhrer Strom fließen. Andererseits ist die Einschaltdauer
einer Wicklung ja geringer, so dass ein höhrer Strom nicht so schnell
zur Überlastung der Wicklung führt. Also müsste die Maximal verfügbare
Leistung am Ausgang irgendwo zwischen 50% und 100% liegen, aber in
welcher Größenordnung bewegt sich das in Wirklichkeit?
Viele Grüße.
Joerg
Ich nehme an, Du meinst Halbbruecke ueber Koppel-C. Dem Trafo ist es
eigentlich auf gut Deutsch schnurz-piepe, wo die gesamte Amplitude
herkommt. Den interessiert nur Wellenform und Amplitude.
--
Gruesse, Joerg
Oliver B.
>>
>
> Ich nehme an, Du meinst Halbbruecke ueber Koppel-C. Dem Trafo ist es
> eigentlich auf gut Deutsch schnurz-piepe, wo die gesamte Amplitude
> herkommt. Den interessiert nur Wellenform und Amplitude.
>
Nee kein Koppel C, sondern direkt vom FET über die Trafowicklung nach
UB+, es wird jeweils abwechselnd eine der beiden Wicklungen eingeschaltet.
Henry Kiefer
Es geht alternativ auch über Koppel-C, allerdings überlege dir was der
Kondensator aushalten muß -->ESR. Das willst du sicherlich nicht
wirklich!?! Macht man nur bei kleinen Leistungen. Mein Siliconix SMPS
VMOS VN0600D Demokit vor 25 Jahren hatte das so. Friede seiner Asche.
Bei hohen Leistung ist es durchweg ne Brücke mit 4 Transistoren und
einer Primärwicklung dazwischen.
Eigentlich richtet sich die SMPS-Topologie mehr oder weniger nur nach
der zu übertragenden Leistung.
Gruß -
Henry
Dieter Wiedmann
> Ich bin dabei einen Wechselrichter mit einem konventionellen
> Transformator (UI Kern, 2 Wicklungen für Unterspannungsseitig)
> aufzubauen. Einen Versuchsaufbau mit Halbbrücke habe ich bereits
> gemacht. Nun geht es mir um die Frage, was eigentlich aus technischer
> Sicht und vom Wirkungsgrad her besser ist. Eine Halbbrücke oder eine
> Vollbrücke? Eine halbbrücke ist einfacher aufzubauen, und hat wenigter
> Verluste in den Schalt-FETs. Eine Vollbrücke ist aufwändiger, hat mehr
> Halbleiterverluste, dafür wird der Trafo besser angesteuert und die
> Trafoverluste sind wohl geringer.
Richtig, Vollbrücke erlaubt einen kleineren Trafo.
> Ausserdem interessiert mich, wie viel Leistungseinbußen ein Trafo bei
> einer Ansteuerung mit Halbbrücke hat, voll mit Nennleistung belastbar
> wird er ja nicht sein, da ja nur eine Wicklung zur selben Zeit verwendet
> wird, und um die Nennleistung zu übertragen muss ja durch diese eine
> Wicklung ein höhrer Strom fließen. Andererseits ist die Einschaltdauer
> einer Wicklung ja geringer, so dass ein höhrer Strom nicht so schnell
> zur Überlastung der Wicklung führt. Also müsste die Maximal verfügbare
> Leistung am Ausgang irgendwo zwischen 50% und 100% liegen, aber in
> welcher Größenordnung bewegt sich das in Wirklichkeit?
Kommt ganz darauf an wie der Trafo ausgelegt ist, d.h. wie sich die
Gesamtverlustleistung auf die Wicklungen und den Kern verteilt. Die
Verluste in der Kleinspannungswicklung steigen jedenfalls auf den
doppelten Wert an, und dann muss man halt die Gesamtleistung soweit
reduzieren, bis wieder die vorgesehene Verlustleistung rauskommt.
Gruß Dieter
Dieter Wiedmann
> Eigentlich richtet sich die SMPS-Topologie mehr oder weniger nur nach
> der zu übertragenden Leistung.
In der Praxis deutlich mehr nach dem Füllgrad des Gyldenbäutels.
Gruß Dieter
Gernot Fink
Joerg <notthis...@removethispacbell.net> writes:
> Oliver B. wrote:
>> Hallo.
>> Ausserdem interessiert mich, wie viel Leistungseinbußen ein Trafo bei
>> einer Ansteuerung mit Halbbrücke hat, voll mit Nennleistung belastbar
>> wird er ja nicht sein, da ja nur eine Wicklung zur selben Zeit verwendet
>> wird, und um die Nennleistung zu übertragen muss ja durch diese eine
>> Wicklung ein höhrer Strom fließen. Andererseits ist die Einschaltdauer
>> einer Wicklung ja geringer, so dass ein höhrer Strom nicht so schnell
>> zur Überlastung der Wicklung führt. Also müsste die Maximal verfügbare
>> Leistung am Ausgang irgendwo zwischen 50% und 100% liegen, aber in
>> welcher Größenordnung bewegt sich das in Wirklichkeit?
>>
>
> Ich nehme an, Du meinst Halbbruecke ueber Koppel-C. Dem Trafo ist es
> eigentlich auf gut Deutsch schnurz-piepe, wo die gesamte Amplitude
> herkommt. Den interessiert nur Wellenform und Amplitude.
>
und 2 einfachen Ansteuertransistoren gegen Masse. Wenn das höhere
Travogewicht kein Problem ist denk ich dass sowas eine gute Lösung ist.
--
MFG Gernot
Henry Kiefer
Hm. Ist da nicht ne positive Rückkopplung dabei?
- Henry
Joerg
> Oliver B. schrieb:
>> n, aber in welcher Größenordnung bewegt sich das in Wirklichkeit?
>>>>
>>>
>>> Ich nehme an, Du meinst Halbbruecke ueber Koppel-C. Dem Trafo ist es
>>> eigentlich auf gut Deutsch schnurz-piepe, wo die gesamte Amplitude
>>> herkommt. Den interessiert nur Wellenform und Amplitude.
>>>
>>
>> Nee kein Koppel C, sondern direkt vom FET über die Trafowicklung nach
>> UB+, es wird jeweils abwechselnd eine der beiden Wicklungen
>> eingeschaltet.
>
Da sollte man fein drauf achten, dass das Tastverhaeltnis aber auch
astrein 50:50 ist. Nicht etwa 50.1:49.9, denn sonst laeuft die DC
Aufmagnetisierung weg und dann ... Fatz ... *PENG* ... tatue, tata...
> Es geht alternativ auch über Koppel-C, allerdings überlege dir was der
> Kondensator aushalten muß -->ESR. Das willst du sicherlich nicht
> wirklich!?! Macht man nur bei kleinen Leistungen. Mein Siliconix SMPS
> VMOS VN0600D Demokit vor 25 Jahren hatte das so. Friede seiner Asche.
>
Ich habe es oft mit Koppel-C gemacht. Heute gibt es kleine SMT Caps, die
erstaunlich viel aushalten. Aber es stimmt, man muss aufpassen.
> Bei hohen Leistung ist es durchweg ne Brücke mit 4 Transistoren und
> einer Primärwicklung dazwischen.
>
> Eigentlich richtet sich die SMPS-Topologie mehr oder weniger nur nach
> der zu übertragenden Leistung.
>
So isses. So ab 100W aufwaerts wird meist zu zwei Primaerwindungen oder
Vollbruecke uebergegangen. Je nachdem, was billiger ist. Derzeit scheint
die Vollbruecke noch unterlegen zu sein. Kommt vermutlich darauf an, was
die Kupfer-Futures an der Londoner Boerse machen ;-)
Joerg
Ja, solange der Tastverhaeltnis astrein ist und kein "Flux runaway"
stattfindet. Sonst tut's scheppere.
Heisst es nicht Trafo? Oder hattet Ihr schon wieder eine Reform?
Henry Kiefer
>> Ich habe es oft mit Koppel-C gemacht. Heute gibt es kleine SMT Caps, die
> erstaunlich viel aushalten. Aber es stimmt, man muss aufpassen.
Ja, aber: C-ESR addiert sich zu Transistor-R !
>
>
>> Bei hohen Leistung ist es durchweg ne Brücke mit 4 Transistoren und
>> einer Primärwicklung dazwischen.
>>
>> Eigentlich richtet sich die SMPS-Topologie mehr oder weniger nur nach
>> der zu übertragenden Leistung.
>>
>
> So isses. So ab 100W aufwaerts wird meist zu zwei Primaerwindungen oder
> Vollbruecke uebergegangen. Je nachdem, was billiger ist. Derzeit scheint
> die Vollbruecke noch unterlegen zu sein. Kommt vermutlich darauf an, was
> die Kupfer-Futures an der Londoner Boerse machen ;-)
>
Das ist wohl war. Wer ne Kupfermine entdeckt, wird ganz sicher reich.
Außer Dieter schafft doch noch den Polymer-Durchbruch...
- Henry
Dieter Wiedmann
> Das ist wohl war. Wer ne Kupfermine entdeckt, wird ganz sicher reich.
> Außer Dieter schafft doch noch den Polymer-Durchbruch...
Pah, längst erledigt, das Loch in der Platikplatte war mit der
Stichsäge ruckzuck erledigt.
Gruß Dieter
Gernot Fink
Joerg <notthis...@removethispacbell.net> writes:
> Gernot Fink wrote:
> Heisst es nicht Trafo? Oder hattet Ihr schon wieder eine Reform?
Richtig. Aber seit der verpatzten Rechtschreibreform nehmens viele nicht
mehr so genau :-)
--
MFG Gernot
leon...@freenet.de
Hallo Oliver,
ich habe früher selbst oft Wechselrichter mit Transformatoren
aufgebaut.Ich habe dabei immer mit Erfolg die
Halbbrückengegentaktschaltung verwendet wobei die Mosfet´s mit einer
50Hz Rechteck PWM angesteuert wurden.Meine so aufgebauten
Wechselrichter hatten einen Wirkungsgrad von 85 - 88%.Die
Transformatoren konnten dabei im Dauerbetrieb (24h) mit ihrer
Nennleistung betrieben werden.Kurzzeitig (15min) konnte eine 50%
höhere Leistung entnommen werden und etwa 5 min lang die doppelte
Nennleistung.Wenn so etwas genutzt werden soll ist eine
Temperaturüberwachung am Trafo unbedingt erforderlich.Der auf dem Bild
gezeigte 2KW Trafo + Leistungsteil wurde zum versorgen eines EFH mit
Strom benutzt.Hier kam es regelmäßig zur Überlastung des
Wechselrichters z.B. wenn der Geschirrspüler (2KW) lief und noch Staub
gesaugt (1,3KW) werden sollte.Zu dem sind immer noch irgend welche
Kleinverbraucher ,wie Lampen,Fernseher u.ä.an.Unter diesen
Vorraussetzungen lief der Wechselrichter störfrei bis er nun durch
einen Sinuswechselrichter (Eigenbau,auch hier im Forum benannt)
ersetzt wurde.
http://freenet-homepage.de/Leon3270-Seite/wrtrafo.jpg
http://freenet-homepage.de/Leon3270-Seite/wrmosfets.jpg
http://freenet-homepage.de/Leon3270-Seite/wechselrichter.jpg
Der fertige Wechselrichter ist im letzten Bild zu sehen.Es ist der
weiße Kasten in der Mitte.
Die Vollbrückenschaltung für diese Form eines Wechselrichters habe ich
nie benutzt da sie für mich nicht erforderlich war.Mit
Überlastunssicherheit und Wirkungsgrad der Halbbrückenschaltung konnte
ich gut leben.
Gruß Leon
Joerg
Der sieht aber recht abenteuerlich aus.
> http://freenet-homepage.de/Leon3270-Seite/wrmosfets.jpg
>
> http://freenet-homepage.de/Leon3270-Seite/wechselrichter.jpg
>
> Der fertige Wechselrichter ist im letzten Bild zu sehen.Es ist der
> weiße Kasten in der Mitte.
> Die Vollbrückenschaltung für diese Form eines Wechselrichters habe ich
> nie benutzt da sie für mich nicht erforderlich war.Mit
> Überlastunssicherheit und Wirkungsgrad der Halbbrückenschaltung konnte
> ich gut leben.
>
Hat das keinen Aerger gemacht, wenn mal Lasten dran waren, die nur eine
Halbwelle belasteten? Wie z.B. alte Roehrenfernseher?
leon...@freenet.de
> Der sieht aber recht abenteuerlich aus.
Nun,die Optik spielte für mich eigentlich immer die zweite
Rolle,wichtig für mich war die Fuktion.Das hat er 5 Jahre lang
ordentlich gemacht bis seine Ablösung kam.Also konnte der Aufbau,rein
technisch gesehen,nicht der schlechteste gewesen sein.
Gruß Leon
Joerg
Sehe ich auch so. Du hast da schon eine imposante Anlage aufgebaut, ich
kann mich an einen detaillierten Thread dazu erinnern.
Oliver B.
Hallo.
Welche Mosfets hast du denn da benutzt? Da die Schraubanschlüsse haben,
ist das ja schon gut aufzubauen. Ich muss mit meinen TO-220
Mosfet-Zeilen da schon ein bisschen mehr basteln.
leon...@freenet.de
diese Mosfet´s heißen IRFK4H250 und haben 108A bei 200V.Gabs auch mal
eine zeitlang im Ebay.Davon habe ich jeweils 4 Stück parallel
geschalten.Ja mit TO 220 Typen habe ich zuvor auch Wandler
aufgebaut ,das war Mitte der 90ziger.Hatte auch gut
funktioniert ,allerdings hatte ich,ab einer gewissen Leistung (etwa
2KW bei 12V) immer Probleme mit der Stromaufteilung.
Gruß
Leon
> Hallo.
> Welche Mosfets hast du denn da benutzt? Da die Schraubanschlüsse haben,
> ist das ja schon gut aufzubauen. Ich muss mit meinen TO-220
> Mosfet-Zeilen da schon ein bisschen mehr basteln.- Zitierten Text ausblenden -
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