Der Wandler würde meine Vorstellung ja perfekt erfüllen wenn man den Aufwand nicht scheut.
So ein LLC ist doch weit über meinen Vorstellungen, dafür bräuchte ich leider Jahre um sowas zu realisieren. Aber absolut interessant zu sehen daß auch bei 12 V sehr gute Wirkungsgrade möglich sind.
Ein LLC ist das hier aber nicht, sondern ein "resonant schaltender 4-Switch Buck/Boost".
Das Prinzip, die Schaltverluste zu reduzieren, ist aber nicht unähnlich.
Mit einem auf 12 V -> 48 V optimierten LLC könnte man sogar in den Bereich 99% kommen.
Ist das Teil komplett selbstentwickelt oder fertig gekauft?
Oder modifiziert?
Die kleinen Dinger die ich habe sind vom Wirkungsgrad deutlich schlechter und einer hat die unangenehme Eigenschaft beim Absinken der Eingangsspannung plötzlich enorm Strom zu ziehen - gut das ist das Funktionsprinzip der Boostconverter. Da ist offenbar kein Schutz oder Unterspannungsabschaltung verbaut.
Das ist selbstentwickelt, hat eine vollständig digitale Steuerung ( FPGA + MCU ), setzt also kein klassisches SMPS IC ein.
Alle Achtung! 
Dafür sieht es sehr ordentlich aus!
Da kenne ich mich (viel) zu wenig aus...
4 switch durch die (Gegenphase) also 4 Halbbrücken?
Sagt mir sonst momentan nichts.
Darf ich fragen welche Mosfet hier verwendet werden. Die Betriebsbedingungen sind natürlich doch andere was das Schaltverhalten betrifft.
Der 1800 W Flyback arbeitet bei 120 khz.
Ist es bei so einem Ding eigentlich möglich einfach durch induktive Koppelung aus dem Ringkern einen Synchron Gleichrichter nachzubilden?
Geht mir schon länger durch den Kopf ob ich die Schalt Zeitpunkte im Bereich halten kann. Nicht fertig gedacht.
"4-Switch Buck/Boost " etwa so wie hier:
Die FETs sind BSC037N08NS
Welchen Flyback meinst Du?
Bei Flybacks ist heute eigentlich BCM ( Boundary Conduction Mode ), also auch quasi resonantes Schalten state-of-the-art. Das würde ich nur mit "digitaler" Kontrolle des SSR machen.
Zu dem Gesamtsystem gehört übrigens noch eine zweite Leiterkarte:
Die 4 Induktivitäten in der Mitte gehören zu einem 4-phasigen Buck-Konverter, der aus 40 - 60 V eine Ausgangspannung von ~ 13 V mit maximal ~ 30 A macht.
Vin -> Vout, Pout Wirkungsgrad
44 V -> 12.7 V, 4 W 94 %
50V -> 13 V, 100 W 97.8 %
39 V -> 12.9 V , 370W 97.8 %
47 V -> 12.9 V , 370W 97.6 %
57 V -> 12.6 V , 365W 97.4 %
Ja. Hatte kürzlich ein PC-Netzteil hier, das kam fast ohne Kühlkörper aus. Keine fetten Schottkys mehr, nur noch 4 kleine SMD Mosfets sekundär für 12V 280W.
Ah, etwa das LTC3780 Schema. Nur der ist mir sehr schnell verglüht.
Erst die Richtung und später ordentlich.
Der ist leider nur bis max. 36 V.
Werde noch einen Versuch starten.
In dem Fall könnte es knapp reichen.
Vielleicht kann der auch Gegenphase, mal gucken.
Ps: Er hat zwar sync, ist aber zu wenig für Gegenphase.
War eine Nacht in Betrieb.
Ok, gekracht hat es erst am nächsten Tag als die Sonne erschien und die PV ansprang da ich keinen Schutz gegen Rückspeisung vom PV Modul vorgesehen hatte.
Wirkungsgrad hatte ich doch quick & dirthy bei 60 W enttäuschende 90% festgestellt. Die Leiterbahnen und Sicherung verlieren deutlich.
Also nochmal ran.
Der 1800 W stepup läuft eh nicht so schlecht.
Besser ist immer besser.
Bis 200 W an 12-13 V etwa 92-93 %
Der Eingangs MOSFET wurde gebrückt, nur Verpoungsschutz.
Messwerte ca. +- 0,5 % Ich habe mich bemüht.
Last 50 V 4 A 200 W
9,5V 88,6% (9 V ähnlich)
10V 89,7%
11 V 91,1%
12V 92,0%
13V 92,5%
15V 93,5 %
20V 94,7%
25V 95,4%
30V 95,8%
13 V -> 50V 0,2A 10 W 87,4%
13 V -> 50V 1A 50 W 92,9%
13 V -> 50V 3A 150 W 93,5%
13 V -> 50V 4A 200 W 92,7%
13 V -> 30V 7A 210 W 92,6%
13V -> 50V 4A 200W 92,7%
13 V -> 60V 3,5A 210W 91,7% ( hier fällt er ab)
Plus Betriebswerte am 12 V Akku, Ausgangsspannung 50 V (% +-1%)
12,7V 30,9 A 7A 350W out 89,1%
12 ,8V 25,9A 6A 300 W 90,5%
12,9 V 16,7A 5 A 250 W 91,7%
12,9 V 16,7A 4 A 200 W 92,5%
13,2 V 8A 2A 100 W 94,5%
Eine Optimierung bei hohen Strömen 20 A durch direkte oder dicke Versorgungsanschlüsse ohne Sicherung (wenn extern sowieso)kann noch etwa 1% bringen. R unnötig 7 Miliohm.
Wenn ich meine deutlich geringeren kenntnisse hier mal einbringen darf:
Bei steigender Eingansspannung und gleicher Ausgangsspannung stegit dr Wirkunhsgrad deswegen, weil immer mehr Energie direkt durch läuft und immer weniger durch die Speicherdrossel "oben draufgesetzt" werden muss. Die Verluste in der Drossel sind reichlich, hälfte im Kern, hälfte im Draht. Beim Draht hat man dir chance, versilberte Drähte zu nehmen: Skineffekt.
Bessere Kerne hat meist Grenzen. Wichig ist, dass der Kern nicht in Sättigung gerät: Maximaler Gleichstromanteil.
PS: 7 milliohm ?? guter Hinweis....
Scheinbar nicht ausschließlich. Ich kann schlecht messen, weil meiner am Boiler montiert ist, aber: Auch bei 28V -> 95V mit 15A am Eingang läuft der Lüfter nur mal gelegentlich los, und das bei Umgebungstemperatur um 30°
Genau. Kupfer und Kern Verluste 50%.
Ich habe aktuell noch keinen besseren! Kern für andere Wandler gefunden.
RM Kerne sollen besser sein.
Bin mehr für vieldrähtig statt silber und möglichst kurz und voll. Sind ja meist auch nur um 120 khz.
Die Stromfluß Zeit muß für die Leistung bei 12 V optimiert werden.
Windungsexperimente unter Oszilloscop werden auch noch irgendwann gemacht, dazu bräuchte ich einen 2.
Jetzt muß er als bester mal an die Arbeit bis etwa 350 W, dann wird die höhere Leistung nachgetragen, das Netzteil schafft nur 250 W.
Die Elkos sind gut, bleiben noch recht kühl.
Habs nchmal kurz gecheckt: eindringtiefe bei 100 kHz 0,2 mm.
Wobei weiter innen der strom abnehmend ist, der edrigste Wid. Ist oberflächennah.
Vieldrahtig ist vollkommen richtig, statt 3 mal 4 Drähte, wenn Platz ist. Kostet beider Länge nix.
2 kerne statt einem gestapelt?
Wenn der Wandler im CCM ( Continuous Conduction Mode ) mit vielleicht nur 30% Strom-Ripple arbeitet, kann es aber sein, dass das nur relativ wenig bringt, weil der DC-Anteil sowieso die ganze Fläche des Volldrahtes sieht.
Wenn man das Optimieren will, muss man DC- and AC-Anteile getrennt behandeln.
4 statt 3 Drähte hilft bei beidem. Silber nur bei einem. Da muss man nochmal die schichtdicke berücksichtigen, ich hatte das aus dem kopf bei 120 khz schlimmer eingeschätzt.
Nein, der Skin-Effekt ist ein HF-Effekt.
Bei mehr Drähten verringert sich aber der Füllfaktor. Außerdem hat man es dann auch noch mit "Proximity -Effekt" zu tun.
Auch HF-Litze wird nur bis ~ 1-2 Mhz eingesetzt. Darüber dann wieder Vollmaterial ( z.B. dünne Schichten ). Unter anderem deswegen sind ab ~ 500 kHz auch planare Kerne mit PCB-Wicklungen so attraktiv.
Mir geht seit langem bei diesen TL494 Wandlern eine geteilte Wicklung im Kopf rum. Kann sowas Sinn machen? Also primär optimal angepasst und verlängert wie bei den Fluß Wandlern wenn das E/A Verhältnis groß ist. Oder wird die Höhe der Ausgangsspannung 1:4 problemlos erreicht.
2 getrennte Kerne scheint mir fürs erste besser als Doppelkern.
Ein großes Rund Profil gleicher Fläche wäre es eigentlich?
Ich meinte 1 draht gleichen durchmessers mehr.
Also mehr Fläche und mehr Oberfläche.
