Sperrwandler Trafo ausrechnen...

    148 Windungen für sekundär?! Das klingt nicht nach Schaltnetzteil :)
    Und für primär wäre 1,5mm oder was das waren ETWAS dick für ein 60W-NT.
    Vielleicht gibst Du noch etwas mehr Deiner Berechnung preis, der Drahtdurchmesser ist ja eher trivial...

    Nicht 148 Windungen.
    -> 1,48 Millimeter Durchmesser! Und mir kommt das auch dick vor, obwohl ich keine Ahnung hab. 8o


    Ich rechne mal noch ein bißchen rum und gebe dann gerne noch mehr preis...wenn du schon fragst, shaun. ;)

    Hoffentlich wird der Beitrag jetzt nicht zu monstermäßig...


    Die minimale Primärwindungszahl berechnet sich laut appnote so: N1_min = (L * I_grenz) / (B * A_eff)
    I_grenz: Stromlimit des ICs (4 A); A_eff: effektiver Querschnitt des Kerns laut Datenblatt (60 mm^2), B: typischer Wert laut Datenblatt 350 mT, L war 420 uH
    -> Ergibt ein N1_min von 80


    Übersetzungsverhältnis n = N1 / N2 und n = U_min / (U_out * U_Fluss)
    U_out ist 12 V und U_Fluss der Spannungsabfall an der Diode, angenommen mit 0,7 V; U_min = 96 V (vorher ausgerechnet)
    -> Ergibt ein n von 7,56
    N2_min = N1_min / n = 11
    Ich wähle N2 = 12. Daraus folgt N1 = 90.
    Der Trafo braucht noch ne zweite Windung für die Betriebsspannung des IC. (20 V)
    Den Wert für A_L hab ich aus dem Datenblatt des Kerns E30/15/7 für den Werkstoff N87: 1900 nH


    Das ist die Rechnung für das erste Bild (siehe unten); das zweite folgt gleich.

    Weiter mit der Berechnung des Drahtdurchmessers d:


    Stromdichte S = 5 A / mm^2 (typischer Wert)
    Fläche A = PI * r^2
    r = 0,5 * d


    d = Wurzel aus [(4 * I) / PI * S)]


    Jetzt muss ich nur noch den Wert des Stroms I wissen, der durch den betreffenden Draht fließt. Auf der Sekundärseite wären das nach der Formel in der appnote schlappe 8,65 A. Durch die Primärwicklung fließen nach meiner Rechnung 1,1 A, und den Strom durch die Hilfswicklung hab ich mit 4 A gemutmaßt.
    Das ergibt die Werte für die Drahtdurchmesser der einzelnen Wicklungen. (siehe Bild 2)
    Fehlt noch der Füllfaktor K_F - angenommen mit 0,2 für ein single output SMPS.


    Diese Rechnung liefert eine benötigte window area von über 600 Quadratmillimetern, was wohl eindeutig zuviel ist!


    Aber auch jetzt, nachdem ich das ganze Gedöhns nochmal nachgerechnet und getippt hab, erkenne ich den Fehler nicht. ;(

    Kupfer erwärmt sich durch Effektivwerte, nicht durch Ipeak. 1A effektiv primär passt nicht für ein 60W-NT. Was Dein Programm ausspuckt passt alles nicht zusammen. Du schreibst von 1,9uH AL - das macht dann 15 Windungen für 420uH und nicht irgendwas bei 70-90. Allerdings wird der Kern dieses AL auch kaum für einen 1,5mm Spalt haben. Und die Hilfswicklung muss allenfalls ein paar zig mA liefern, und nicht 4A.

    Ein paar Nächte drüber geschlafen...und schon geht's besser. =)


    4A für die Hilfswicklung sind natürlich blödsinnig. Hast Recht, Shaun.
    1A für die Primärwicklung fließen allerdings immer noch, egal wie oft ich rumrechne! Mittels göttlicher Eingebung krieg ich jetzt "bessere" Werte für die Drahtdurchmesser raus, 225 mm^2 für die benötigte window area und hab nen Kern gefunden, der passt. (ETD44)

    ETD44 ist ein Kern für 300-400W (real, der Hersteller sieht den zwischen 200-600 oder so), irgendwo ist bei Dir der Wurm drin ;)
    1A effektiv wird primär kaum fliessen; wenn Du hinten mit Gleichrichterverlusten 65W abnimmst, müsstest Du irgendwo noch 250W verheizen.

    :baby:


    Die Erwähnung des Kerns ist beim Aufgabensteller bisher nicht auf Widerspruch gestoßen, deswegen nehme ich die Wahl vorerst mal als gegeben hin.


    Das mit dem Wurm...kann schon sein...besonders wenn man nicht mehr die Tage sondern schon die Stunden bis zum Urlaub zählt und sich vorher noch mit so nem Schaltnetzteil auseinandersetzen muss, von dem man keine Ahnung hat.
    *lol*

    Der AL Wert ist hoch und deutet auf eine Variante ohne Luftspalt hin. Diese ist für Sperrwandler ungeeignet, weil die Energie hauptsächlich im Luftspalt und weniger im Kern selbst gespeichert ist (W=0,5*H*B*V).


    Es lässt sich über die Leistung und die Schaltfrequenz die Energie pro Zyklus bestimmen. Duie maximale Energie im Kern steht durch Bmax, das Kernvolumen und die Magnetisierungskurve (H) ebenfalls fest. Die restliche Energie muss im Luftspalt sitzen, womit dessen länge feststeht (Querschnitt ist ja durch die Kerngeometrie gegeben.


    Trafo möglichst verschaltelt wickeln, also Sekundärwicklung mitten in die hälftig aufgeteilte Primärwicklung setzen. Sonst wird die Streuinduktivität zu hoch und der Snubber verbrät zu viel Leistung.


    Den FSDM07652 würde ich nicht einsetzen, weil es dieses Bauteil in absehbarer Zeit vermutlich nicht mehr geben wird. Die Erfahrun g zeigt auch, dass die vollintegrierten ICs recht anfällig sind z.B. gegenüber Surges auf der Netzzuleitung.


    Der UC3842 ist alt aber gut. Mit mehreren 100kHz Schaltfrequenz auch gut geeignet für aktuelle Anwendungen. Robust ist vor allem die echte Strommessung am Transistor. Selbst Kuruschluss der sekundärseitigen Gleichrichterdioden überlebt dieses Konzept oft.


    Die Widersprüche bei der Dimensionierung können weitgehend ignoriert werden, solange der Luftspalt groß genug ist und die Hauptinduktivität halbwegs stimmt. Mit den Werten des Darmstädter Professors läuft die Schaltung auf jeden Fall, Feinoptimierung kann man danach von Hand machen.


    Handregel für Snubberauslegung: Kondensator vergrößern bis Schwingfrequenz auf ca. 1/3 gesunken ist. Dann Widerstand in reihe schalten bis optimaler Übergang unterdämpft zu überdämpft erreicht ist.