Suche passendes LC Glied

Hallo!

Ich suche zum Glätten der PWM-modulierten Ausgangsspannung eines Schaltnetzteils ein geeignetes LC Glied. PWM Frequnez soll 62.5kHz betragen. Es gibt ja eine sehr schöne Seite, die hier auch oft genannt wurde:

http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/abw_smps.html

Nur zur Kontrolle dass ich alles richtig mache:

Ich stelle meinen maximalen Ausgangsstrom von 2.5A ein und meine maximale Ausgangsspannung von 30V, sowie die Frequenz von 62.5kHz. Außerdem möchte ich eine Restwelligkeit von 10mA. Dann bekomme ich zwei Ergebnisse zum Wickeln, nur hört es da bei mir auf, denn ich weis nicht wie ich an die Kerne kommen kann...
Gibt es zu den einzelnen Kernen ein Äquivalent bei Reichelt und co? Oft habe ich gehört, dass Leute Netzteile ausschlachten und deren Spulen hernehmen. Wäre das die bessere Lösung?

Zu guter letzt der Kondensator: Ich dachte immer, dass der zusammen mit der Spule der PWM Frequenz angepasst wird, um das ganze möglichst gut zu Glätten. Reicht da, dass ich das ganze als Bandpass auffasse und aus gegebenem L und der Durchlassfrequenz mein C berechene, oder gibt es da andere Faustformeln?

Danke

Martin

Hallo Martin.!

Einersaits gilt die berechnete/gemessene Induktivität, die aber leider mit wachsendem Stom schlagartig auf Null sinkt (Sättigung des Kernes). Deswegen kann ich Dir nur theoretisch nicht helfen.

Wenn die genaue Parameter des Kerns nicht bekannt sind, bleibt nur Experimentieren bzw. eine berechnete Spule ohne Kern nehmen, die aber leider für notige/berechnete Induktivität meistens zu groß (wegen Abmessungen) ausfällt ...

Ich finde das Experimentieren als effektivsten Weg bei Neuentwicklungen ... :)

MfG

Ok dann werde ich wohl experementieren müssen. Ist aber grundsätzlich ein Ferritkern oder ein Pulverkern zu bevorzugen?

Und wie dimensionier ich den Kondensator? Auch dann eher durch ausprobieren, oder gibts da Standardwerte? Wenn nein, dann stellt sich die Frage, welcher Typ, also Folie, Tantal usw. und welche ungefähre Größenordnung die Kapazität hat?

Danke

Martin

Für mich sind die beide Kernmaterialien gleich, weil sie gleiche magnetische Parameter haben könnten.

Die zweite und dritte Frage kann nur von dir gelinkten "Rechner" beantworten. Ab bestimmten Wert gibt es nur Elkos, wovon wegen kleineren Abmessungen man Tantal wählen könnte.

MfG

Ich habe jetzt erste Testergebnisse in den Anhang gepackt.

Ich habe eine Spule beim Conrad gekauft und die Verwendet und die hat schon einiges gebracht. Beim Kondensator habe ich jetzt mal die Werte 470µF,2y470µF und 4700µF ausprobiert. Zu letzterem ist das Bild im Anhang.
Die Y-Achse ist mit 500mV Skaliert.
Muss ich mir um die Spikes sorgen machen, dass die mir einen IC zerstören? Die restliche Rampe hat ja nur noch eine Amplitude von 250mV. Das ist leider schon noch ein bisschen zu viel. Wie könnte ich sie aber noch verkleinern? Wichtig wäre es eben für mich zu wissen, ob auf der Spule zu viele oder zu wenige Windungen sind und ob ich mal den Kondensator verkleinern oder vergrößern sollte, dann würde ich wieder ausprobieren. Ich habe leider noch keine Erfahrung mit sowas und da geht mir einfach die Systematik ab.

Danke

Martin

EDIT: Bis jetzt habe ich den Ausgang mit 200mA belastet. Ich habe noch keine Kühlkörper montiert. Aber bei kurzzeitiger 400mA Belastung hat sich das Bild eigentlich nicht verändert

Hallo !

Um das Oszibild detailiert zu analisieren ist noch skalierung der Zeitachse bzw. die Schaltfrequenz notwendig.

Es wäre schön noch die Spannung an der Gate des Schalttransistor gleichzeitig zu sehen, damit man die Spikes zeitlich zuordnen könnte.

MfG

Hallo!

Also die Zeitbasis ist 10µs pro Skalenteil. Der Zweite Kanal mit dem Rechtecksignal ist mein PWM Signal. Beim ersten Kanal ist die Auflösung 50mV pro Skalenteil! Da habe ich mich vertan. Ich habe also eine Restelligkeit von nur 25mV. Aber vielleicht gehts ja noch besser ;)

Danke

Martin

Danke für die tollen Fotos, wo man alles schön sieht ! :)

Es geht sicher besser, die Frage ist nür ob man es wirklich braucht. Bei Schaltungen, wo wirklich keine Spikes zulässig sind, verwendet man nach Schaltregler noch "very low drop" analoge Spannungsregler, um die Leistungsverluste und Wärmeentwicklung zu mindern.

Wenn mann sich wirklich nötige Grenze setzt, dann hat man Chance noch in absehbarer Zeit mit der Schaltung fertig zu werden, sonst dauert es (fast) ewig. Interessanter wäre max. Belastung, wo der Kern der Spule wirklich wegen Sättigung geprüft wird ...

MfG

Danke für deine Ratschläge PICture!

Ich denke ich belass es wirklich mal dabei. Mir ist bewusst, dass wenn ich eine genaue SPannungsquelle brauche, ich tief in die Tasche greifen muss und was fertiges kaufen muss. Meine Anwendung ist ja hauptsächlich mal LEDs betreiben und vielleicht einen Motor. Wenn ich eine 5V Logikspannung brauch, dann würde ich eh einen Festspannungsregler einsetzen. Interessant wäre vielleicht noch 3.3V als Spannungsquelle für ICs. Glaubst du, dass unter den gezeigten Bedingungen ein 0815-IC die Spannungsschwankungen aushält?
Sollte, nachdem ich die Kühlkörper montiert habe und mal alles mit 2.5A belaste sich herausstellen, dass die Restwelligkeit doch zu hoch ist, dann werde ich nochmal auf dich zurückkommen!

Anonsten träume ich weiter von einem DSO mit dem ich einfach Screenshots auf die eingebaute Festplatte mache und sie dir dann zeigen kann ;)

Beste Grüße

Martin

Zitat:

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Zitat von Martin.

Glaubst du, dass unter den gezeigten Bedingungen ein 0815-IC die Spannungsschwankungen aushält?

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Leider ist mir der Satz nicht klar, deswegen kann ich nicht beantworten. :)

Zitat:

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Anonsten träume ich weiter von einem DSO mit dem ich einfach Screenshots auf die eingebaute Festplatte mache und sie dir dann zeigen kann ;)

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Ich auch, aber weil mir ein DSO zu teuer und zu groß ist, wenn ich mit laufenden Projekten ferdig würde, möchte mir einen kleinen batteriebetriebener DSO ohne Kabel mit Handy Display bauen.

Deine Oszibilder finde ich sehr gut und für mich völlig ausreichend. Denkst du wirklich, dass bei analogen Schaltungen auf dem DSO Bildschirm man mehr sehen könnte ? :)

MfG

Zitat:

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Deine Oszibilder finde ich sehr gut und für mich völlig ausreichend. Denkst du wirklich, dass bei analogen Schaltungen auf dem DSO Bildschirm man mehr sehen könnte ?

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Jein aber ich durfte mal mit einem Waverunner von Lecroy mit 5 Kanälen arbeiten. Nicht nur die Tatsache, dass Minesweeper auf dem Oszilloskop unter Windows läuft ist verlockend, sondern auch dass man mal über ein paar 100 Messungen mitteln kann, um rauschen zu unterdrücken. Und Fourier Trafo ist eh mein Lieblingswerkzeug. Weil sie doch so unglaublich mächtig ist und man es eigentlich auf dem ersten Blick garnicht erkennt.
Mich hätte mal der Nachbau interessiert: http://www.ulrichradig.de/home/index.php/avr/avr-dso

Aber zurück:

Zitat:

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Martin. hat folgendes geschrieben::
Glaubst du, dass unter den gezeigten Bedingungen ein 0815-IC die Spannungsschwankungen aushält?


Leider ist mir der Satz nicht klar, deswegen kann ich nicht beantworten.

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Da habe ich mich leider missverständlich ausgedrückt:

Auf dem Oszi-Bild sieht man ja Spannungsspitzen die ca. 100mV geschätzt hoch sind. Also nicht die Rampe, sondern die ganz schmalen Spitzen die man nur ganz blass sieht.
Zum Beispiel beim IC 7408, (ist ein Oder Gatter) steht im Datenblatt dass Vcc = 5.0V +/-0.25V ist. Eigentlich sollte ich ja dann bei so einem keine Probleme haben.

Meine Frage besteht genauer gesagt aus zwei teilen:

1. Gibt es gebräuchliche ICs deren Vcc genauer sein muss wie 100mV? (also dass ich nicht +/-0.25V habe sondern 0.05V).Wenn ja würde ja für kurze Zeit in Periodischen Abständen ein derartiger IC eine Überspannung erleiden!? Als Referenzspannung für ADCs wäre mein Gerät wahrscheinlich auch nicht so brauchbar,oder?
2. Ich hänge ja bei einem IC zwischen Vcc und GND einen 100nF KerKo um Schwingungen zu vermeiden. Ist meine Spannungsquelle dann nicht problematischer, da doch die Restwelligkeit eher eine Schwingung des ICs anregen sollte, oder?

Danke fürs Kopfzerbrechen!

Martin

Ich kenne bisher keine digitale IC's, für die Versorgungsspannung sehr genau seien müsste. Die mit engster, von dir angegebener Toleranz 5%, sind nur alle TTL und kompatible wie HCT, ACT, usw.

Dein Schaltnetzteil eignet sich von haus aus z.B. wegen ausgestrahlten Störungen für sehr genaue analoge Messschaltungen nicht.

Wegen kleinen Spikes mit ca. 60 kHz werden deine digitale IC's sicher nicht schwingen. Gefährlich wären Frequenzen in MHz Bereich die mit Kerkos ausreichend mit GND kurzgeschlossen werden.

MfG