Bei einer um zwei Zenerpotenzen höheren Induktivität, sieht das mit den Strömen natürlich deutlich besser aus.
Aber das Einschwingverhalten Deiner Schaltung ist nicht gut.
555!
2,5KHz
seh grad da ist noch der "verzweiflungselko" drin. mit dem hier für C1-C4 wirds besser
UPL1J271MRH
Ich stehe bei den Dingen immer beim Kern und Material dafür an.
Irgendwie ist 95% rechnerisch die Schallmauer auch bei Synchron Wandlern im 20 - 40 V Bereich
Der Kern mit Cu verursacht meist > 50% der Verluste ohn spezielle Optimierung vom Rest.
Habe das Zauber Material noch nicht gefunden.
Klima Heizung mit FTXZ35 Ururu Sarara, scop < 6 seit 2016 im Wohn +SZ über Umluft. Seit 2006 Heizung mit 4 single tick-tack im Altbau.
Seit 2018 800 VA BKW mit Aeconversion WR. Ab 2022 LTO + LFP + Na-Ion Test, 5 kWh, 5kWp am Flachdach als BKW plus Küchenblock als Halb Insel.
@hopfen Wo finde ich überhaupt gut brauchbare Leistungsinduktivitäten, idealerweise mit brauchbarem spice-Modell? Bin bislang hauptsächlich bei kleinen Leistungen unterwegs gewesen, die dicken Dinger scheinen auch grad gut teuer geworden zu sein?
Nochmal: die Dreiecke oben sind ground.
Das Panel legt plus an die untere Linie, den Kollektor von Q4. Das ist ein PNP, also liegt dort normalerweise minus und nicht plus.
Also ist die Spannung verpolt, oder was?
Ich bin kein Amateur, aber ich lerne trotzdem noch.
Bürokratie schafft man nicht durch neue Regeln oder Gesetze ab.
Schwierig. Meine Quelle ist eigentlich nur mehr Reichelt und ebay, da versandgünstig. Damit kommt man aber an die guten kaum ran. Komischerweise wirken sich die besseren Materialien bei Ringkernen, da am leichtesten für mich handhabbar nicht wirklich aus, habe ich festgestellt, oder es sind auch dort schon die Fälscher unterwegs. Bei den China Wandlern weiß man leider gar nicht was drunter steckt. Habe ich aber schon öfter zerlegt und umgewickelt. ETD Kerne sind für mich irgendwie ein Graus obwohl ich für die Wickelei dieser Biester für SNT zuständig war. Das freie poweresim unterstützt haupsächlich micrometalls und epcos Typen, spice läuft bei mir nicht.
Demnächst soll ja der 1800 W stepup aus cn, 2. Versuch, eintrudeln, schaun ma mal was der macht. Hätte ja gerne eine Vollbrücke genommen, gibts wohl nicht auf dieser Ebene.
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Pfoa, 97% soweit war ich noch nie 😉 30 auf 21V. Wäre glatt ein Nachbau und Kontrolle
wert.
Klima Heizung mit FTXZ35 Ururu Sarara, scop < 6 seit 2016 im Wohn +SZ über Umluft. Seit 2006 Heizung mit 4 single tick-tack im Altbau.
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Ein paar grundsätzlich Gedanken zu einem DCDC Wandler bei < 100 V:
Wenn die Induktivität eine vertretbare Größe haben soll und man eine Chance haben will mit Katalogware zu arbeiten, sollte die Schaltfrequenz bei > 50 kHz ( vorzugsweise > 100 kHz ) liegen.
Wenn es effizient ( > 95 % ) werden soll, führt kaum ein Weg an einer Synchrongleichrichtung ( FET statt Diode ) vorbei.
Wenn es effizient ( > 95 % ) werden soll, muss man schnell ( aber sauber ) Schalten.
Schnell heißt bei Si-Fets typischwerweise (Ab-/)Anstiegszeit von 10 - 20 ns. ( für die harte Schaltflanke bzw. natürliche (softe) Kommutierung bei vollem Strom )
An einem Gate-Treiber IC führt dann in der Regel kein Weg vorbei.
Mit THT auf Lochraster wird das in der Regel auch nichts.
EMV kriegt man dadurch in den Griff, das der Schaltknoten physisch so klein wie möglich ist und dadurch selber kaum abstrahlt.
Die Kopplung zum Eingangs-/Ausgangsteil auf der Leiterkarte und damit den Leitungen, die wegführen, muss minimiert werden.
Der größte Feind bei abgestrahlter EMI ist "Common Mode" nicht "Differential Mode". Gemessen wird üblicherweise ab 30 MHz
Deswegen sollte insbesondere der PV-Anschluss mit den typischerweise langen Leitungen mindestens eine Common Mode Choke / Gleichtaktdrossel bekommen.
Ein Snubber am Schaltknoten ist bei einem einfachen Tiefsetzsteller eine Verzweiflungstat.
Ein guter Wirkungsgrad ist damit kaum zu erreichen.
Das "Ringing" in deiner Schaltung ohne Snubber tritt auf, weil Du im DCM ( Discontinuous Conduction Mode ) arbeitest.
Wenn Du auf CCM umstellen würdest, wäre das zwar weg, dafür die dann ( gegen reverse recovery der Diode, inbesondere bei einer Body-Diode im FET ) "richtig harte" Anschaltflanke viel kritischer.
Zumindest bei Schwachlast findet man DCM aber praktisch bei jedem Tiefsetzsteller.
Das sauberste Schaltverhalten erzielt man durch "softes" Schalten bei beiden Flanken wie im BCM( Boundary Conduction Mode ); aber auf Kosten von hohem Ripple-Strom in der Indultivität und komplizierterer Ansteuerung.
Zur Veranschaulichung zwei ( von vier ) Schaltknoten eines 4-phasigen 56 V nach 13 V Tiefsetzstellers bei 29 A Ausgangsstrom.
Bei der fallenden Flanke kommt es zu einem minimalen Unterschwingen aber keinem Ringing.
Bei der Oszi-Aufnahme wurde nicht getrickst. Da ist kein Filter aktiv, volle 250 MHz Bandbreite, aber natürlich mit einem Tastkopf ohne GND-Clip gemessen.
Durch das softe Schalten erreicht man auch bei 250 kHz pro Phase noch einen Wirkungsgrad von > 97 %.
Durch das 4-phasige Design sehen die Aus-/Eingangskondensatoren ~1 MHz und es reichen MLCCs für die Filterung.
Mit ähnlicher Technik könnte man bei 30 V -> 24 V einen Wirkungsgrad von knapp 99% erzielen.
Mit GAN-FETs ( ohne Reverse Recovery ) erreicht man heute auch bei hartem Schalten ähnliche Performance, allerdings bei Flanken von eher 5 ns .
So ein Design ist aber natürlich kein Hobby-Projekt.
Mit dem, was man heute als Hobby mit vertretbarem Aufwand erreichen kann, wird es sehr schwer, mit anständigen kommerziellen Lösungen zu konkurrieren.
Leider muss man eigentlich von vornherein größer, teuerer und ineffizienter akzeptieren.
Etwas Neues zu lernen ist selbstverständlich ein Wert für sich.
Wo finde ich überhaupt gut brauchbare Leistungsinduktivitäten,
Vacuumschmelze .
Ich bin kein Amateur, aber ich lerne trotzdem noch.
Bürokratie schafft man nicht durch neue Regeln oder Gesetze ab.
@nimbus4 Im Prinzip ja. Das Problem vieler optimizer ist die krass hohe Abstrahlung auch mit Ferriten an den Leitungen. Ich habe mir eigentlich eine möglichst simple diskrete Steuerung gewünscht, die ich mit vertretbarem Aufwand zambaun kann. Daher choppe ich mim schnell gemachten Schmitt auf die Spannung am Eingang und der Temperaturgang bildet grob 1 Panel nach. Dabei solls latte sein was für eine Last dranhängt, muss immer laufen und rückflussfest sein. Das sind nu keine gewöhnlichen Anforderungen an einen Tiefsetzsteller 
Offenbar hab ich die Überlastung der Kondensatoren nicht beachtet. Wenn ich darauf anpasse, wirds ne mittlere Materialschlacht, aber zumindest theoretisch lassen sich 95% Wirkungsgrad erreichen. Ich trau nur dem Modell der Würth Ferritperlen nich so ganz, in echt dürften die gut kochen. Aber immerhin, jetzt schaut die Simu nich mehr so arg aus - rot: Wirkungsgrad
555 >150KHz --> TC4420 --> MOSFET --> Sendust Ringkern
Sendust ist das Zauberwort.
Für Ferritkerne Material 3F3
Du hast 10App bei 25ADC in der Spule. Was soll das werden?
Das Problem vieler optimizer ist die krass hohe Abstrahlung auch mit Ferriten an den Leitungen
In welchem Frequenzbereich?
Ich trau nur dem Modell der Würth Ferritperlen nich so ganz,
Was genau möchtest Du mit denen wegfiltern?
Hast Du "Angst" vor dem 16 kHz Ripple vom SMPS?
Den wirklich kritischen CM-Noise gegenüber Erde im 2-stelligen MHz Bereich durch den Schaltknoten hast du garnicht im Modell berücksichtigt.
Gegen den bringen deine DM Ferritperlen leider garnichts.
Mein Bauchgefühl ist, dass Du mit 3.3k für Rp ( -> ~ 43 mW ) die Kernverluste der Hauptinduktivität massiv unterschätzt.
Du hast 10App bei 25ADC in der Spule. Was soll das werden
40% pp-Ripple ist am oberen Ende der 25 % - 40 % Faustformel die man üblicherweise zur initialen Bestimmung der Induktivität für so einen Tiefsetzsteller verwendet.
Wenn man durch mehr Wicklungen auf demselben Kern diesen Wert deutlich verringert, reduziert man zwar die Kernverluste, bezahlt das aber mit zusätzlichen Kupferverlusten.
Insbesondere, wenn man ein Kernmaterial verwendet, das für deutlich höhere Frequenzen geeignet ist ( wie Sendust bei 16 kHz ), macht das selten Sinn.
Für Ferritkerne Material 3F3
Die besser verfügbaren Nachfolger sind 3F35 bzw. 3F36.
Die machen aber bei 16 kHz gegenüber Pulverkernen keinen wirklichen Sinn.
Von einigen optimizern ist bekannt, daß wenigstens ab DCF77 bis Sat-downkonverter (also wenigstens 9xxMHz) Störungen rausgehn. Für sowas wurden schon Anlagen stillgelegt. - Meine 12W LED im Badezimmer legte einen 433MHz-Toröffner in ca. 50-60m Abstand beim Nachbarn lahm, ich halte das also nicht für daherphantasiert.
Ferrit: Mir ist bei mehreren Reparaturen aufgefallen, daß die dinger Beine von Leistungshalbleitern sehr gut durchwärmen bis zur Verfärbung. Daher eher vorsichtig damit. Zur Funktion schau die Verläufe in der simu an.
Hauptinduktivität muss ich noch was gutes und bezahlbares finden, hatte ich aber schon geschrieben. Ich hab hier nur die größte genommen, für die ich ein model hatte. Da fehlen mir ordentliche Quellen, möglichst mit spice-model. Ich kann mir das nicht ausmessen.
Ärgerlich ist die Temperaturabhängigkeit von elkos als Filterelement. Bei 0 und -25 geht das noch schief, wie man an den Abweichungen erkennen kann. Auch die höhere Schwellspannung der Schottky läßt sich ablesen. Wenn sich überhaupt 90% Wirkungsgrad im relevanten Bereich (für mich 1-10A am Eingang, bis zu 15A am Ausgang) erreichen lassen, bin ich froh. Wobei 30W wegkühlen auch ne doofe Hausaufgabe ist. Es darf also halb so gut sein wie in der Simu, braucht dann aber viel Alu. nice to have wär halt, wenns bis 500W-Modulen funktioniert, falls sich der Vermieter irgendwann noch breitschlagen lässt.