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Thema: Flybackconverter - MOSFET wird heiß

  1. #11
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    hallo,

    hier mal mein schaltplan, den krams am ne555 hab ich mal weggelassen, die frequenz ist 50khz.


    den kern habe ich mit einem tool berechnet (http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/spw_smps.html), das hat mir dann die kernmaße gegeben, die ich auch verwende. die wickeldaten sind ca. 7:300.

    ich denke, ich werde ein wenig mehr mit dem luftspalt experimentieren. habt ich vielleicht einen tipp, in welcher größenwirkung ich mich da bewegen muss?


    roboman

  2. #12
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    Der Luftspalt soll verhindern das man in die Sättigung kommt. Die Feldstärke wird bei genügend Luftspalt fast allein durch den Luftspalt bestimmt. Einfach nach der Formel wie man sie sonst von der Langen Spule kennt: B = µ0 * n*I / L . Dabei ist L hier aber die Länge des Luftspalts plus ggf. die Länge des Kerns geteilt durch die Permeabilität.
    Als Größenordnung sollte da irgendwas im Bereich 0,1 - 0,3 mm herauskommen.

  3. #13
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von ManuelB
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    Wenn ich mir das so anschaue sieht es so aus, als wenn unter Ident. der entsprechende Luftspalt steht, zumal es dann auch in etwa mit den AL Werten zusammenpasst.
    Also gößere Luftspalte als 0,1mm-0,3mm können schon möglich sein. Gehen auch mal gerne an 1mm ran. Mein letzter läuft mit 0,5mm Luftspalt.

    MfG
    Manu

  4. #14
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    hallo,

    danke für die antworten. ich bin im moment nicht zuhause, ich werde am sonntag mal verschiedene werte beim luftspalt ausprobieren.

    hier jetzt wie versprochen mein schaltplan.

    roboman
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  5. #15
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von ManuelB
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    Hm, ich kenn Flybacks eigendlich ohne Brückengleichrichter sekundär. Also nur mit einer Gleichrichterdiode. Auf alle Fälle fehlt jede Art an Schutzbeschaltung/Snubber wie RCD oder Supressordioden primär.
    Des Weiteren würde ich über eine Push-Pull Verstärkerstufe hinter dem NE nachdenken, um den Fet schneller ansteuern zu können. Typische ICs für Converter machen normalerweise gut 1A oder mehr mit zum Schalten des Fets.

    MfG
    Manu

  6. #16
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    Der NE555 ist als Treiber schon etwas kräftiger (200 mA). Das ist nicht ideal, aber wohl nicht das Problem.

    Wenn der Trafo keine sehr gute Kopplung hat, ist die fehlende Freilaufdiode (bzw. der Snubber) auf der Primärseite ein Problem.

    Die Gleichrichtung ist auch ein Problem. So ist es eine Art Mischung aus Flyback und einem nicht ganz vollständigen Forwärtswandler.
    Mit dem Brückengleichrichter kriegt man das aber nicht hin: der Flyback verlangt eine harte Anbindung an den Kondensator/Elko - als Vorwärtswandler sollte da noch eine Induktivität zwischen und eine extra Diode.

  7. #17
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    Der NE555 ist als Treiber schon etwas kräftiger (200 mA). Das ist nicht ideal, aber wohl nicht das Problem.

    Wenn der Trafo keine sehr gute Kopplung hat, ist die fehlende Freilaufdiode (bzw. der Snubber) auf der Primärseite ein Problem.

    Die Gleichrichtung ist auch ein Problem. So ist es eine Art Mischung aus Flyback und einem nicht ganz vollständigen Forwärtswandler.
    Mit dem Brückengleichrichter kriegt man das aber nicht hin: der Flyback verlangt eine harte Anbindung an den Kondensator/Elko - als Vorwärtswandler sollte da noch eine Induktivität zwischen und eine extra Diode.

  8. #18
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    Ich vermute als Ursache für die Erwärmung, dass durch die Streuinduktivität des Trafos an der Primärseite beim Abschalten eine kurze Spannungsspitze von >100V entsteht. Dies führt zu einem Breakdown bei dem Mosfet (der Mosfet verhält sich wie eine Z-Diode), so dass die in der Streuinduktivität gespeicherte Energie im Mosfet verheizt wird. Falls du ein Oszi hast, dann schaue dir mal die Spannung zwischen Gate und Source des Mosfets an.

    Der Brückengleichrichter auf der Sekundärseite ist in der Tat völlig unnötig und bringt nur zusätzliche Verluste. Die Ursache für die Erwärmung des Mosfets ist es aber nicht.

  9. #19
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    Hallo Roboman,
    > http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/spw_smps.html
    Das ist schon die richtige Adresse. Was hast Du denn für ein Kern genommen? Welches Kernmaterial?
    > ich werde am sonntag mal verschiedene werte beim luftspalt ausprobieren.
    Schmidt-Walter macht zum Luftspalt schon genaue Angaben. Hieran sollte man sich schon halten.
    Wenn Du Dich genau an Schmidt-Walter gehalten hast, dann ist der Treiber etwas schwach. 200mA könnten etwas zu wenig sein. Die Impulse können locker grösser 1A werden.
    Du sagtest, Windungsverhältnis 7:300. Bei 300 Windungen wird die Kapazität der Wicklung schon beachtlich werden. Einen Oszi hast Du vermutlich nicht? Dann könntest Du mal die Eigenresonanz überprüfen. Kommst Du in die Nähe der Schaltfrequenz dann wird aus Deinem Rechteck ein Sinus mit entsprechenden Schaltverlusten.
    Gruss Klaus.

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