Spoel wikkelen voor switchmode converter

Vergeet ook niet een belangrijke toepassing waarin spoelen gebruikt worden en dat zijn 'filters'.
Een stukje filter techniek behoort dan er eigenlijk oog nog bij.

"vroeger" was alles beter'.

Uiteraard, maar de natuurkunde van spoelen veranderd niet, en het ging hier over switchmode converters, dit is al heel veel informatie (die in het begin zeker niet eenvoudig is) voor de TS.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Hartelijk dank voor het rijke aanbod aan aanbevelingen en informatie.
Ik ben voorlopig onder de pannen.

De voornaamste reden om de spoel zelf te willen maken, behalve het plezier dan, is dat het mij leek dat als je de basismaterialen in huis hebt (kern materiaal, wikkeldraad) je niet hoeft te bestellen, maar gewoon door kunt gaan door een specifieke spoel zelf te maken.

Een tip die ook een aantal keer voorbij kwam is de aanschaf van een LC meter. Ik heb een zelfbouw kit besteld, en als ik de spoelenmaterie leuk blijf vinden komt er misschien wel een beter exemplaar.

Bij buck drivers worden schottky dioden gebruikt. Vaak wordt de 1N5819 gebruikt.
Hier zie ik erg veel prijsverschil tussen lokale aanbieders en overzee. Is dat te verklaren?

@hardbass
Ik heb reeds een goede baan en mechatronica is mijn hobby. Dus ik vind het leuk om te hannessen. Sterker nog ik doe dat voor mijn plezier :-)

@SparkyGSX
Ik heb informatie over de MC14063 bekeken. Ik ga er zeker een paar bestellen. Erg interresant.
En gelijk ook al een aandachtspunt gevonden:
http://tech.mattmillman.com/mc34063-a-tough-lesson/

@blackdog
Ik ben zoekende hoe het beste power LED's aan te sturen waarbij dim mogelijkheid een voorwaarde is. Ik had een testopstelling gemaakt met een LM317, maar zodra gePWMt wordt is er veel warmte ontwikkeling. In een andere post hier op CO kreeg ik het advies om in Buck technieken te duiken. En dat heb ik gedaan, erg leuk.

Ik ben een Buck LED driver aan het maken met een PWM input:
https://www.instructables.com/id/Poormans-Buck/

Het PWM signaal moet 5V zijn. Ik wil de PWM schakeling natuurlijk uit de LED driver voeding voeden en had mijn hand al in het bakje met de 7805. Maar dan krijg je weer behoorlijk dissipatie (12V naar 5V).

Ik was toch al in Buck technieken gedoken, dus ik dacht ik Buck even door. Het gaat maar om ca 30mA, en zo kwam ik bij Roman Black uit ipv meteen met een dedicated IC aan de slag te gaan.

Vroeger was ik Schizofreen, maar... nu gaat het goed met ons

Om spoelen te berekenen, heb ik indertijd zelf een spreadsheet gemaakt en veel gebruikt, met allerlei soorten kernen erin. Daarmee is het eenvoudig om een optimale spoel te berekenen. Zie de bijlage voor een voorbeeld, waar een RM8 kern ingevuld is voor een spoel van 1,5mH, en een stroom van 0,5A DC. Er zijn dan 49 windingen nodig met een draaddikte van 0,25mm. De luchtspleet moet 0,1mm zijn. De zelfinductie is dan net iets hoger dan 1,5mH, en de stroom mag ook iets hoger dan 0,5A zijn. De temperatuur verhoging is ongeveer 4 graden, dus de spoel is in feite overgedimensioneerd (de temperatuur is net niet meer te zien op het plaatje). Het zou nog met een kleinere kern kunnen. Maar het is maar even een voorbeeld.

Op het werk heb ik laatst veel uitgezocht omtrent de condensator keuze. We hadden namelijk veel meer rimpel dan verwacht. Dit bleek te liggen aan een zeer nare eigenschap van x7r condensatoren. Namelijk dat de capacitijd behoorlijk afhankelijk is van de spanning die erover staat. Deze appnote heeft me een eind de goeie kant op geduwd:
https://www.ti.com/lit/an/slta055/slta055.pdf

PI Expert van Power integrations is ook handig om buck/boost/flyback te berekenen. Geeft uitgebreide spoel informatie...

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - www.arcovox.com

@hardbass: het moet uit de lengte of uit de breedte komen; een grote capaciteit, werkspanning, en kleine package kan niet zonder dergelijke vervelende eigenschappen. Daar komt nog bij dat die "X7R" niets zegt over die specifieke eigenschap, dat is een temperatuurspecificatie, en veel fabrikanten reppen er met geen woord over die spanningsafhankelijkheid in hun datasheets.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Waarom zelf gemaakt, erg leerzaam natuurlijk, maar kant en klaar tekoop is natuurlijk veel zekerder n als het vermogen niet te groot is, gewoon een STEP-DOWN converter bestellen bij Conrad. Deze zijn binnen zekere grenzen nog regelbaar ook.

Groetjes Hans

Hoe het werkt is niet belangrijk, als het maar werkt!

Met een losse spoel is dat nog wel te koop, met een flyback trafo wordt 't een stuk lastiger meestal... ;)
(Daarom is PI expert heel handig, geeft exact hoe je de trafo in mekaar moet steken...)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - www.arcovox.com
fatbeard

Honourable Member

Op 3 juni 2019 23:35:12 schreef SparkyGSX:
@hardbass: het moet uit de lengte of uit de breedte komen; een grote capaciteit, werkspanning, en kleine package kan niet zonder dergelijke vervelende eigenschappen. Daar komt nog bij dat die "X7R" niets zegt over die specifieke eigenschap, dat is een temperatuurspecificatie, en veel fabrikanten reppen er met geen woord over die spanningsafhankelijkheid in hun datasheets.

Hear, hear.
Er zijn eerdere discussies hierover geweest, o.a. deze en deze.

Er zijn een aantal vuistregels die je de goede kant opsturen:

  • neem de grootste condensator die je kwijt kunt (en liever nóg groter): fysiek grotere condensatoren hebben -doorgaans- betere eigenschappen; dus als je de ruimte hebt voor een 1206, geen 0805 nemen maar kijken of je ook een 1210 kwijt kunt.
  • neem de dikste condensator uit de reeks: sommige condensatoren worden in verschillende diktes gemaakt, dikker is -doorgaans- beter.
  • neem de hoogste spanning die je kostentechnisch nog kunt verantwoorden: het eerste stukje van de grafiek is het vlakst (minste capaciteitsverlies); dus als je 5V nodig hebt is een 25V exemplaar -doorgaans- beter dan een 16V.

Sommige fabrikanten hebben de DC-bias gegevens niet online, die moet je specifiek (per condensator dus) opvragen. Anderen hebben het wel online, maar lastig te vinden.
De betere fabrikanten hebben een simulatie-tool waar alle gegevens in te vinden zijn, soms zelfs te gebruiken als selectie-tool.

Bottom line: verifiëer de DC-bias karakteristiek van de te gebruiken condensator op voorhand.

Een goed begin is geen excuus voor half werk; goed gereedschap trouwens ook niet. Niets is ooit onmogelijk voor hen die het niet hoeven te doen.

Daar staat tegenover dat grotere packages (zeker 1210 en 1206, maar ook 0805 al) relatief slecht verkrijgbaar zijn, en volgens de fabrikanten wordt dat alleen nog maar erger; 0603 en kleiner wordt veel meer gevraagd door de industrie, en daar wordt dus ook veel meer van geproduceerd.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Het is anderzom SparkyGSX, de industrie word gedwongen om kleinere behuizingen te kiezen.
De prijzen zijn bijna 3 keer over de kop gegaan het afgelopen jaar, door 0402 te produceren kunnen ze tien+ aantallen condensatoren produceren voor de zelfde hoeveelheid grondstoffen.
(Niet dat de prijs naar beneden gaat, maar ze nemen de 1206 productie lijnen gewoon offline)
Het afgelopen jaar hebben wij een pittig jaar gehad, de kostprijs van je PCB's is vastgesteld, ondertussen schroeven ze de kostprijs van componenten op, tot een punt van absolute schaarste.
Het gevolg is, je kan onderhandelen met je klanten, krijgt geen cent meer, uiteindelijk hebben we alles opnieuw ontworpen om aan de klanten te kunnen leveren.

"Stupidity is also a gift of God, but one mustn't misuse it." - Pope John Paul II