Leuchtfolie Stromversorgung

[_maddin]

hallo
ich habe ein display bestellt mit einer leuchtfolie als hintergrundbeleuchtung. im datenblatt stehen diese daten:
Backlight Tile Voltage 100Vrms
Backlight Lamp Frequenzy 400Hz
wenn ich das richtig interpretiere heißt das doch ganz einfach dass ich eine wechselspannung mit der frequenz 400Hz und der effektivspannung 100Volt benötige, oder gibt es da irgendwas bestimmtes zu beachten bei leuchtfolien ?
diese spannugn kann ich doch ganz einfach mit einem trafo erzeugen oder ? zB 5 volt/400Hz an einen 230Volt/12Volt trafo, dann kommen ca 96Volt/400Hz raus... funktioniert das so oder hab ich nen denkfehler gemacht ?

[shaun]

Nö stimmt soweit, im Interesse einer venünftigen Lebensdauer sollte die Spannung aber sinusförmig sein. Da die Folie ein Kondensator ist kann man da tricksen und einen Resonanzwandler stricken, bei dem Sekundärwicklung und Folie einen Schwingkreis bilden, ggf. weitere Kondensatoren dazu um in die Gegend von 400Hz zu kommen. Bei "Vollaussteuerung" macht sich Rechteck besonders unangenehm bemerkbar, da der steilen Stromanstieg und die Spannungsspitzen der Folie zu schaffen machen.
Ich habe am Wochenende wohl ein Konzept für einen Sinuswandler mit einstellbarer Frequenz und Amplitude zu entwerfen, daher habe ich mich schon mal ein bisschen bei den Folienherstellern umgehört.

[_maddin]

ich kenn mich leider mit der materie überhaupt nicht aus...
also ich würde den über pwm mit einem AVR speisen. das wäre dann ja eine rechteckspannung, die allerdings leicht verzerrt wäre weil ich den trafo natürlich nur über transistoren an den AVR anschließe. wie bekomme ich es nun hin, eine sinusförmige spannung zu machen ? ist ja eigt egal, ob ich das primärseitig oder sekundärseitig mache. wie löse ich das am einfachsten ?
falls ich die folie in einem schwingkreis nutzen möchte, wie sähe die schaltung aus und was für einen kondensator muss ich verwenden ? (meine folie ist ca 8950 mm2 groß, wie groß ist die kapazität ?)

[shaun]

Die Kapazität ist typ- und flächenabhängig, was sagt denn der Folienlieferant?
Wenn die Sekundärwicklung vom Trafo bei ca 400Hz mit der Folie in Resonanz wäre, wäre das doch schon mal ganz gut. Also Induktivität des Trafos und Kapazität der Folie messen und gucken, ob das größenordnungsmäßig überhaupt hinkommt. Oder Sinus Sinus sein lassen und mit Rechteck steuern. Wie willst Du den Trafo ansteuern? Ich hoffe in einer Brücke oder mit virtueller Masse, denn nur mit einem Transistor wird das Ding ziemlich sicher sättigen. Und wenn Du beim Printtrafo bleibst, mach ihn leistungsmäßig ein, zwei Nummern größer, die Dinger haben bei 400Hz schon ganz ordentlich Verluste.

[_maddin]

wie stark würde denn die lebensdauer beinträchtigt wenn ich das rechtecksignal unverändert ließe ?

die ansteuerung das trafos hatte ich mir so vorgestellt :
hinter den pwm pin schalte ich einen inverter, das invertierte und das nichtinvertierte signal schicke ich über je einen transistor an den trafo...

mach ich da irgendwas falsch ?

und kann ich nicht einfach zB einen 24V/230V trafo mit rechteckspanunng ansteuern, dann sind zwar immer stromspitzen da, aber die sind nicht mehr so hoch, weil die spannung ja nur noch ca 50V beträgt... und im gegenzug schraube ich dann die frequenz hoch, wodurch sich die leuchtfolie wieder erhellt ? schont das das display oder kommt das letztendlich aufs gleiche heraus ?

[Besserwessi]

Der Trafo kann wahrscheinlicht ein kleiner sein, denn die Folien brauchen eher wenig Leistung und durch die höhere Frequenz könnte man theoretisch eher mehr Leistung in einem Trafo übertragen. Durch die höhere Frequenz und eher kleinere Spannung wird der Verlust im trafo schon deutlich reduziert.

Die 400 Hz müssen nicht genau eingehalten werden, da ist einiges an tolleranz drin, wenn man den Trafo resonant betreiben will. Durch die Resonanz kann die Ausgangsspannung höher werden als man es erwartet. Recheck mit steilen flanken ist bestimmt nicht gut für die Folie. Da sollte man wenigstens eine Widerstand in reihe schalten um die Stromspitzen zu begrenzen.

[uwegw]

Für die Folien gibt es fertige Vorschaltgeräte, zb Reichelt EL-INVERTER 08 für 2,85€. Da lohnt sich das selber bauen kaum noch, vor allem, falls man dabei erst mal ne Folie zerschießt...

Falls du es aber doch selber versuchen willst, solltest du eher einen Übertrager aus einem Schaltnetzteil als einen Eisentrafo verwenden...

[shaun]

@maddin: zeig uns die Schaltung, dann können wir Dir sagen, ob Du richtig denkst

Das Problem der El-Folien ist die Kapazität, klar kann man einen Widerstand in Reihe schalten (oder eine hochohmige Trafowicklung haben), aber da die Dinger fast nur Blindstrom ziehen, bewirkt jede unnötige ohmsche Komponente im Folienstromkreis nichts als Verluste.

Die Reichelt- und sonstige Billigwandler sind natürlich keine echten Sinuswandler, daher kann man die Folie nicht komplett ausreizen. Neulich habe ich gerade ein kommerzielles Vorschaltgerät vermessen, zum K*tzen, was da rauskommt.

Das Verändern der Frequenz verändert übrigens nicht nur die Helligkeit, sondern ggf. auch die Wellenlänge der Emission.

[_maddin]

bei Reichelt gibts leider keinen passenden inverter für meine zwecke.
kann ich eigentlich auch einen passenden kondensator hinter den pwm ausgang schalten, das bringt zwar noch keinen sinusförmigen spannungsverlauf aber immerhin eine angenäherte dreieckförmige spannung, wodurch steile flanken vermieden würden... wäre zwar nicht so schön wie nen richtiger sinus, aber es würde das display doch auch schonen (??) und wenn die Reichelt wandler eh keine richtigen sinuswandler sind, machts vllt garkeinen großen unterschied, wenn ichs selber baue, zumal ich die passenden teile wahrscheinlich zuhaus rumliegen habe und nichts bestellen muss

>>Falls du es aber doch selber versuchen willst, solltest du eher einen Übertrager aus einem Schaltnetzteil als einen Eisentrafo verwenden...

was macht es denn für einen untschied ob ich einen printtrafo oder nen übertrager aus nem schaltnetzteil nehme ?

sorry wenn ich hier vllt total dumme fragen stelle, aber ich kenn mich wie gesagt damit nicht gut aus... danke schonmal für die antworten !

[shaun]

Die Übertrager aus SNTs sind "klein pro Watt" und für höhere Frequenzen besser geeignet, allerdings wird der Flussdichtehub ein bisschen groß, wenn man einen 50kHz-Trafo mit 500Hz bei gleicher Spannung beaufschlagt. Etwas geringer kann die Spannung zwar ausfallen, aber das wird nicht reichen.
Kommerzielle Geräte kennen drei Wege:

- Gleichspannung von 290V, Halbbrücke aus zwei MOSFETs approximiert per PWM eine Sinuskurve, anderer Brückenzweig besteht aus zwei Kondensatoren, dazwischen Reihenschaltung aus Drossel und Folie. Gibt bis 100Veff. Braucht entweder Step-Up-Wandler, Trenntrafo oder direkt aus dem Netz ohne galv. Trennung. Mit Vollbrücke reicht dann die halbe Zwischenkreis-Gleichspannung

- Netzspg gleichrichten, per PWM Sinus approximieren, dann 500Hz-Trenntrafo
(Printtrafo mit besonders dünnen Blechen, Ringkern o.ä.)

- Vorwärtswandler erzeugt eine Zwischenkreisspannung in Form einer vollwellengleichgerichteten Sinuskurve durch Nachführung der Sollgröße nach einer sonstwie erzeugten Sinus-Hüllkurve, nach Gleichrichtung und Drossel dann nach jeder Halbwelle Polaritätswechsel mittels MOSFET-Halbbrücke - spart Magnetics und man braucht nicht 2-4 MOSFETs bei 300V mit zig kHz ansteuern.

Mein Wandler wird dem letzten Konzept folgen.