TL494 Zeilentrafoansteuerung

[Mofi]

Moin!

Zu diesem Thema gibt es zwar schon einen Thread, der passt aber nicht mehr so recht, darum mach ich einen neuen auf.

Hab mit Hilfe von Norbi eine Zeilentrafoansteuerung mit TL494 gebaut. Hier der Plan:
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2 Bilder vom funktionierenden Aufbau im Gehäuse. Blaue LED und Schalter, Blechdose mit Rosendekor, hab ich gefunden

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Damit lässt sich die Pulsbreite von sehr kurz bis etwa 50% einstellen, die Frequenz von 7 bis 81KHz verändern.
Es fehlen mir noch passende Potis, die ich ins Gehäuse einbauen kann. Muss ich noch kaufen.

Habt ihr noch Verbesserungsvorschläge?

Grüße, Mofi.

[Elektro-Bastler]

[...]die Frequenz von 7 bis 81MHz verändern.

Ich denke Du meinst kHz?

Habt ihr noch Verbesserungsvorschläge?

Bei der Dose musste ich spontan lachen, die würde ich ja schwarz lackieren
Wie wäre es noch mit einem Eingang für externes Netzteil + Umschalter

Gruß

[Mofi]

Ja, sorry meine KHz, hab ich oben geändert.

Bei der Dose musste ich spontan lachen, die würde ich ja schwarz lackieren
Wie wäre es noch mit einem Eingang für externes Netzteil + Umschalter

Du magst kein Rosendekor Das bleibt!!!
Zwar gute Idee mit der alternativen Stromversorgung, es bleibt aber bei den beiden 9V Blocks, 18V ist gut. Muss gelegentlich neue Baterien kaufen:oops:

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Links die Ansteuerung in Dose; ein dicker Elko ohne den eines meiner Servernetzteile ausfällt, daneben der FET auf Kühlkörper, dann der Trafo und ein Licktbögchen.

Frage bleibt, ob die Werte der Ansteuerung in Ordnung sind, also ob etwas mehr als nichts bis 40%"On Zeit" und Frequenz von 7 bis 81 kHz passen.

Grüße, Mofi.

[Norbi]

Ist doch nett Mehr wird man aus einem Zeilentrafo auch nicht rausbekommen ohne ihn auf absehbare Zeit zu grillen.

Vielleicht noch eine schnelle Freilaufdiode an den Fet, auch sind lange Leitungen zwischen dem Treiber und dem Gate nicht gut; ich bekomme ja Kopfschmerzen ab zwei Zentimentern, bei so einer langen Verbindung würde empfehlen die beiden Drähte mindestens zu verdrillen oder gleich Koaxkabel zu nehmen, bei kleinen Widerständen hat man sonst unangenehme Transienten.

Andererseits ist das ja auch nur ein recht minimalistischer Aufbau. Kannst ja noch austesten wie sich das ganze verhält wenn Du weniger Windungen am ZT hast. bei 12 V und 80 khz gehen doch bestimmt auch 4 Windungen (was natürlich dann wieder den Zeilentrafo und auch den Fet zerstören kann, sollte aber schönen output geben).

Wäre mal interessant was das Oszi zum Signal am Gate sagt.

[Dr.Fakk]

Hm, so ein Zeilentrafo ist nicht wirklich für hohe Ströme und Leerlauf konzipiert und die Einschaltzeit spielt schon ne Rolle,
die ist für den jeweiligen Trafo im Schaltplan verzeichnet

[Mofi]

Das Gatesignal sieht trotz langer Leitung ganz normal / wie nach dem TL494 aus. warum soll die Leitungslänge so wichtig sein? Das Signal wird doch mit BD139/140 Pärchen verstärkt.

Grüße, Mofi.

[kilovolt]

warum soll die Leitungslänge so wichtig sein? Das Signal wird doch mit BD139/140 Pärchen verstärkt.

Eine lange Leitung hat eine Induktivität, die man nicht mehr vernachlässigen kann. Auch eine Verstärkung ändert daran nichts. Die Indutkivität der Leitung bewirkt eine Verlangsamung der Schaltflanken und im Zusammenspiel mit parasitären Kapazitäten auch unschönes Einschwing- und Überschwingverhalten. Aus diesen Gründen sollten Verbindungen immer so kurz wie irgendwie möglich gehalten werden. Je höher die Frequenzen, desto extremer wirken sich solche parasitären Anteile aus. Auch Einstreuungen können auf langen Leitungen das Nutzsignal stark verschlechtern.

EDIT: Was ich natürlich noch erwähnen wollte: Super, dass die Schaltung nun so gut funktioniert!!! Deine Hartnäckigkeit hat sich ausbezahlt, Mofi.

Gruss kilovolt

[Mofi]

Danke für die Erklärung, kilovolt. Bei mir sieht das Signal auch nach den langen Kabeln noch sehr gut aus. Nach dem Gatewiderstand ist es etwas schlechter:

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Im Betrieb, also mit Lichtbogen am Trafo sieht es so aus:

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Das Döschen ist fast fertig, das Poti für die "On Zeit" wird noch ausgetauscht:

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Die Frequenz lässt sich mit dem neuen Poti (100k) nun von 2,9 bis 82kHz einstellen. Die "On Zeit" von extrem kurz bis etwa 40%.

- Ist es für's Scope gefährlich, im Betrieb zu messen?

- Es wurde eine Ultraschnelle Diode am FET empfohlen. Wie und wo muss ich die nun einbauen?
Und: passt eine UF4007?

Edit: Hab den 150 Ohm Gatewiderstand gegen 20 Ohm ersetzt. Jetzt sieht das Signal deutlich besser aus!

Grüße, Mofi.

[Mofi]

Schade, dass mir niemand antwortet. Geh ich euch auf'n Senkel? Das Teil ist doch erstmal fertig.

Norbi schrieb:

Ich glaube allerdings dass das eher nicht so dein Ding ist, und langsam Schalten nebst dickem Kühlkörper an überdimensionierten FET eher zum Ziel führt :p

Das muss ich zu meiner Schande gestehen und hab dem FET einen größeren Kühlkörper spendiert:

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Mehr Kühlung ist angebracht, der FET wird nach kurzer Zeit sehr heiß.
Auf der Miniplatine an den Beinchen des Fet hab ich eine UF4007 von S nach D gelötet; und den 10 Ohm Gatewiderstand untergebracht.

Ich bin nicht beratungsresistent. Was kann ich noch verbessern, dass der FET nicht so heiß wird?

Grüße, Mofi.

[Thunderbolt]

treibst du den FET direkt mitm TL494 wenn ja, und wenn du den TL494 in open-collector oder open-emmiter konfiguration nutzt würde ich 'n gatetreiber verwenden, und wenns nur BD139/140 ist

[Mofi]

Hallo Thunderbold.
Hab das Signal an Pin 10 abgegriffen, ist das open Emitter? Dahinter hängt ein BD139 / 140 Pärchen, danach geht es mit 10 Ohm an das Gate des FET.

Grüße, Mofi.

[Norbi]

Hm also die UF- Freilaufdiode ist zwar gut gemeint aber eigtl. sollte man eine Diode nehmen die genauso viel leistet wie der FET sprich irgendwas Richtung DSEI 12-06A, MUR 1520 oder ähnliches.

Das mit der Temperatur ist so eine Sache, das kann viele Gründe haben. Ich schätze aber mal dass das hauptsächlich daran liegen wird dass der Kern vom Zeilentrafo im Sättigungsbereich ist und dann einfach der DC-anteil im FET verheizt wird.
Könnten allerdings auch nur Schaltverluste sein, ist aus der Ferne schwer abzuschätzen.

Wie schnell wird denn der Kühlkörper heiß und wie heiß ist der dann ?

Fürs Oszi an Drain und Source mag ich keine Gewähr geben, halte es aber für unwahrscheinlich dass was passiert; ich klemme mein 10€ Ebay Hameg einfach an alles was nicht Niet und Nagelfest ist, irgendwie ist die alte Röhrenkiste unkaputtbar.

[kilovolt]

Hallo Mofi

Du gehst uns sicher nicht auf den Senkel, jedenfalls mir nicht

Tatsache ist, dass diese Single-FET-Schaltungen meist nicht sooo effizient arbeiten, egal, wie gut man sie baut. Ich bin schon lange von Single-FET oder Single-Transistoransteuerungen weggekommen, genau aus diesen Gründen. Letztendlich ist es kein viel grösserer Aufwand, gleich eine Halbbrücke aufzubauen, oder noch besser, gleich einen Halbbrückenbrick zu verwenden. Die Dinger sind mittlerweile günstig zu haben, leisten genug für fast jede erdenkliche Anwendung und sind einfach in der Handhabe. Man muss sich alle diese Sorgen nicht mehr machen. Die vermeintlich einfachen Schaltungen sind meistens unter dem Strich viel aufwendiger, weil man sehr viel dran rumdoktern und optimieren muss, um sie gut zum Laufen zu bringen.

Also, mein Tipp: Kleine Halbbrücke, entweder mit zwei TO247-Mosfets/IGBTs oder gleich mit nem kleinen Brick. Der IGBT-Brick SKM200GB128D beispielsweise hat gerade mal 13nF Gatekapazität, die bei solch niedrigen Frequenzen mit einfachsten Mitteln angesteuert werden können. Von den erwähnten Bricks hab ich genügend hier, sodass ich Dir auch einen schenken würde.

EDIT: Zu Deinem Fluke-123:
Spannungen bis 300V sind problemlos erlaubt, selbst mit 1:1-Messkabel. Darüber hinaus hat das Gerät auch eine interne Schutzbeschaltung, die Überspannungsspitzen wirkungsvoll abfängt, sofern es sich nur um Überspannung handelt und nicht um Überspannung mit hoher Leistung. Bei getakteten Schaltungen dieser Art ohne Resonanzkreis und mit weniger als 100V Betriebsspannung würde ich keine Probleme sehen für das Scope, egal wo Du misst. Für Messungen an SSTCs etc. würde ich Dir aber eine 10:1 Messsonde empfehlen oder eine solche aus einem Widerstandsspannungsteiler selber bauen mit einer Kette von Widerständen.

Eine 10:1 Messsonde hat überdies den Vorteil, dass sie die Schaltung weniger belastet und weniger verfälscht, weil die parasitäre Kapazität geringer ist.

Gruss kilovolt

[Norbi]

Ich stelle mir gerade einen kleinen Zeilentrafo an einem SKM200GB128D vor.

Aber stimmt schon was Kilovolt schreibt. Du hast in der roten Dose am TL494 zwei Ausgänge (Pin 8 und 9 wenn mich recht entsinne) ja noch nicht beleg. Die kannst Du genauso beschalten wie die Pins 10 und 11 mit dem BD-Pärchen dann hast Du das zweite Signal für einen Brückentreiber.

[kilovolt]

Ich habe die SKM200GB128D Bricks teils günstiger bekommen als kleine TO247 IGBTs, und ich könnte noch immer viele davon kaufen. Warum also nicht mal verschwenderisch sein? Allerdings war ich auch eine Art Grossabnehmer

Gruss kilovolt