Sehr interessant zu sehen wie in Schaltnetzteilen die PWM erzeugt wird. Eine Frage kreist mir die ganze Zeit im Kopf. Warum man sich bei 50KHz Trägerfrequenz geeinigt hat. Man könnte doch auch niedrige Trägerfrequenz nehmen, oder liegt es eventuell an der EMV? Ein Grund warum man auf 50KHz geht welches mir einfällt, wäre das die Frequenz außerhalb der Hörbaren Freuqenz liegt. Oder liege ich da falsch? Beste Grüße 😊👍✌️
Hi Teutorider, ja die 50kHz sind meist bei hartschaltenden Wandler (Schaltnetzteilen) bis einigen kW üblich. Sind sind ein Kompromiss zwischen Schaltverlusten bzw. Magnetisierungsverlusten im Trafo/Drossel und Verkleinerung der induktiven Komponenten. Je größer die Frequenz desto kleiner die induktiven Komponenten (Trafo und Drossel), aber desto höher auch die Schaltverluste bei hartschaltenden Wandlern und desto höher die Ummagnetisierungsverluste im Ferrit (Eisen) der Wickelgüter. Hinzu kommen dann noch erhöhte Anforderungen an den Draht, da sich der Hauteffekt (Skineffekt) bei höheren Frequenz mehr bemerkbar macht. Dann fließt ein Großteil des Stroms nur auf der Oberfläche des Drahtes. Hier muss man dann isolierte dünne Litze verwenden um auf den Querschnitt zu kommen - sowas wie 100x0,1mm. Bei kleineren Wandler geht man schon mal bis 100…500…1000kHz. Das gleiche gilt für weichschaltende Wandler wie den LLC-Wandler. Der LLC nutzt z.B. einen Reihenschwingkreis. Sein Strom im Trafo ist ein reiner Sinus mit 200..500kHz. Man schaltet beim LLC immer dann, wenn der Strom Null ist (Nulldurchgänge). Große Industrie-Wechselrichter 10..500kVA arbeiten mit niedrigen Schaltfrequenzen 2…8kHz. Also noch im hörbaren Bereich. Diese Umrichter kann man wie die Grillen zirpen hören. Große Bahnumrichter arbeiten bei noch niedrigeren Frequenzen, um die Schaltverluste gering zu halten. Apropos kann Du bei einigen E-Autos , E-Bikes und Bahnen auch die Umrichter zirpen 🦗 hören. Dann arbeiten die Traktionswechselrichter. Das Zirpen kommt aus den Wickelgütern (Motoren). In meinem Grundkurs behandle ich zunächst die hartschaltenden Wandler: Tiefsetzsteller, Hochsetzsteller, Sperrwandler und Durchflusswandler. Später ggf. auch den LLC.
@@ElectronicTutor ah, jetzt verstehe ich. Ich habe mal mit einem ne555 eine PWM Schaltung realisiert und wenn ich das PWM Signal verändert habe, fing der Motor an zu Summen. Faszinierend, ich sehr gespannt was noch an Video kommen. Vielen Dank 👍✌️
@@ElectronicTutor Wenn Resonanzwandler (LLC) auch noch später behandelt werden, wird es echt Klasse! Vor Allem mit einem vorgeschaltetem PFC und Zwischenkreis.
Sehr schön und gut erklärt!
Sehr interessant zu sehen wie in Schaltnetzteilen die PWM erzeugt wird. Eine Frage kreist mir die ganze Zeit im Kopf. Warum man sich bei 50KHz Trägerfrequenz geeinigt hat. Man könnte doch auch niedrige Trägerfrequenz nehmen, oder liegt es eventuell an der EMV? Ein Grund warum man auf 50KHz geht welches mir einfällt, wäre das die Frequenz außerhalb der Hörbaren Freuqenz liegt.
Oder liege ich da falsch? Beste Grüße 😊👍✌️
Hi Teutorider, ja die 50kHz sind meist bei hartschaltenden Wandler (Schaltnetzteilen) bis einigen kW üblich. Sind sind ein Kompromiss zwischen Schaltverlusten bzw. Magnetisierungsverlusten im Trafo/Drossel und Verkleinerung der induktiven Komponenten. Je größer die Frequenz desto kleiner die induktiven Komponenten (Trafo und Drossel), aber desto höher auch die Schaltverluste bei hartschaltenden Wandlern und desto höher die Ummagnetisierungsverluste im Ferrit (Eisen) der Wickelgüter. Hinzu kommen dann noch erhöhte Anforderungen an den Draht, da sich der Hauteffekt (Skineffekt) bei höheren Frequenz mehr bemerkbar macht. Dann fließt ein Großteil des Stroms nur auf der Oberfläche des Drahtes. Hier muss man dann isolierte dünne Litze verwenden um auf den Querschnitt zu kommen - sowas wie 100x0,1mm. Bei kleineren Wandler geht man schon mal bis 100…500…1000kHz. Das gleiche gilt für weichschaltende Wandler wie den LLC-Wandler. Der LLC nutzt z.B. einen Reihenschwingkreis. Sein Strom im Trafo ist ein reiner Sinus mit 200..500kHz. Man schaltet beim LLC immer dann, wenn der Strom Null ist (Nulldurchgänge).
Große Industrie-Wechselrichter 10..500kVA arbeiten mit niedrigen Schaltfrequenzen 2…8kHz. Also noch im hörbaren Bereich. Diese Umrichter kann man wie die Grillen zirpen hören. Große Bahnumrichter arbeiten bei noch niedrigeren Frequenzen, um die Schaltverluste gering zu halten. Apropos kann Du bei einigen E-Autos , E-Bikes und Bahnen auch die Umrichter zirpen 🦗 hören. Dann arbeiten die Traktionswechselrichter. Das Zirpen kommt aus den Wickelgütern (Motoren).
In meinem Grundkurs behandle ich zunächst die hartschaltenden Wandler: Tiefsetzsteller, Hochsetzsteller, Sperrwandler und Durchflusswandler. Später ggf. auch den LLC.
@@ElectronicTutor ah, jetzt verstehe ich. Ich habe mal mit einem ne555 eine PWM Schaltung realisiert und wenn ich das PWM Signal verändert habe, fing der Motor an zu Summen. Faszinierend, ich sehr gespannt was noch an Video kommen. Vielen Dank 👍✌️
@@ElectronicTutor Wenn Resonanzwandler (LLC) auch noch später behandelt werden, wird es echt Klasse! Vor Allem mit einem vorgeschaltetem PFC und Zwischenkreis.