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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Frage zu Abwärtswandler


Autor: Johann (Gast)
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Hallo zusammen,

ich habe einmal eine frage zur Dimensionierung eines 
Abwärtswandlers/Tiefsetzstellers, genauer gesagt zu der Dimensionierung 
des Ausgangskondensators. Ich habe mich schon im Internet umgeschaut und 
in diverser Literatur, aber ich bin noch nicht wirklich fündig geworden.

Ich habe an einer Stelle was gefunden. Da stand, dass man den 
Ausgangskondensator so wählt, dass die Grenzfrequenz des 
LC-schwingkreises um einen Faktor von 100-1000 kleiner ist, als die 
Taktfrequenz.

Kann man das so machen oder ist das völlig falsch?


Kann mir da jemand auf die Sprünge helfen?

Grüße
Johann

Autor: SNT-Opfer (als Gast) (Gast)
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Da gibts grundsätzlich erstmal nix gegen zu sagen, halt nen Daumenwert.
Nur würde ich da vorsichtig sein, wenn eine Regelung mit spielt, um die 
Spannung (Strom) konstant zu halten. Da gibts eine Wechselwirkung ;)

Will man es genauer wissen oder "anpeilen"(bin zu faul jetzt ne handvoll 
Formel hin zu schreiben), kurz paar Gedanken zur Funktionsweise so eines 
DC/DC Wandlers machen und daraus seine Schlüsse ziehen.

Also wir haben einen Buckconverter/Tiefsetzsteller, Ausgangselko wird 
über die Drossel/Speicherspule geladen -> frequenzabhängige 
Strombegrenzung -> "zu" grosse Elkos brauchen also etwas Zeit bis Unenn 
erreicht wird.
Ohne Regelung wird das kaum stören, nur ist eine vorhanden kann das 
Ärger machen. Zu kleine Elkos erkennt man am Spannungsripple, ist der 
bei dem geforderten Laststrom zu groß, muss mehr µF dazu. Gibts Formeln 
für, Stichwort Glättungskondensator, aber halt mit der Schaltfrequenz 
rechnen, nicht mit 50Hz (gibt paar Daumenwertformeln die sich auf 
50/60Hz beziehen).

Vorsicht bei der Regelung, meist PI Regler, haben das 
funktionsspezifische Problem einer Rückkopplung...
Kommt die Rückkopplung mit der falschen Phasenlage an (Rückkopplung -> 
Mitkopplung), schwingt das Ding, meist auch noch lastabhängig :((.
Also die Grenzfrequenz des LC-Filters (Drossel - Ausgangselko) mit in 
die Berechnung des Reglers einfügen ! (müsste PT2 sein).
Und beim Testen verschiedene Belastungen durchfahren ob wirklich Ruhe 
ist.

Autor: mandrake (Gast)
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Hört sich für mich vernünftig an.
Man kann den Wandler ja prinzipiell so betrachten:
Der IC ohne Drossel und Ausgangskondensator zerhackt die 
Eingangsgleichspannung. Das Ausgangssignal ist ein PWM Signal (also 
Wechselspannung mit Gleichanteil). Der Gleichanteil ist der Mittelwert 
des PWM-Signals und dieser Mittelwert ist deine gewünschte 
Ausgangsgleichspannung. Nun zum LC-Filter. Man schaltet nun einen 
L-C-Tiefpass dahinter, der alle Frequenzanteile die nicht 0Hz haben, 
rausfiltern soll. Die niedrigste Freuquenz in deinem zerhackten Signal 
ist die Taktfrequenz des Wandlers. Also wählt man den Ausgangselko (Teil 
des L(Drossel)-C(Ausgangselko)-Filters) so, dass der Filter eine 
Grenzfrequenz weit unter der Taktfrequenz bekommt. Im Idealfall wird 
damit nur noch der og Gleichanteil durchgelassen.
So nun weist du denke ich bescheid ;-)

Gruß

Mandrake

Autor: mandrake (Gast)
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Zu spät, SNT-Opfer hat es etwas praxisnäher erklärt und schneller.
Naja nun hast du noch etwas Theorie dazu und kannst das alles 
verwursten...

Gruß

Mandrake

Autor: Johann (Gast)
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Hallo,

vielen Dank, dann werde ich mich mal da durchhangeln.

Vielen Dank!

Grüße
Johann

Autor: Dominik W. (Gast)
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Das Thema ist schon alt, trotzdem möchte ich meine Frage hier stellen:

Macht es wirklich Sinn einen Elko zu benutzen? Das macht doch ordentlich 
Verlust wenn man mit 60kHz taktet.

Optimal wäre ein MKP Folienkondensator. Doch die Grenzfrequenz des LC 
Filters wird mir viel zu hoch wegen der kleinen Kapazität.

Wie löst man dieses Problem am besten in der Praxis?

Danke

Gruss

Autor: Genervt (Gast)
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Kannst du nicht einfach einen eigenen Thread aufmachen statt einen alten 
zu kapern?

Autor: Dominik W. (Gast)
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Wieso?

Handelt sich genau um das gleiche Thema. Der Dimensionierung eines 
Abwärtswanderls...

Gruss

Autor: Knut (Gast)
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In der Praxis nimmt man Elkos, im Datenblatt steht wieviel Ripple die 
vertragen. Je höher die Frequenz, desto kleiner der Ripple. Hier im 
Forum habe ich das auch mal gefragt, gibt es auch einen Beitrag zu. Such 
mal nach Ausgangskondensator ... Hab den Namen des Beitrags nicht mehr 
im Kopf.


Knut

Autor: Genervt (Gast)
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Dominik W. schrieb:
> Wieso?
>
> Handelt sich genau um das gleiche Thema. Der Dimensionierung eines
> Abwärtswanderls...

Weil es nicht umsonst in der Netiquette steht. Du siehst einen 
Beitrag wo du vieleicht helfen kannst, liest dir 3, 5 oder gar 20 
Beiträge dazu durch um dann zu sehen, daß die alle alt sind und ein 
Witzbold den Thread gekapert hat und was anderes will.
Dann vergeht mir die Lust zu helfen.

Autor: Dominik W. (Gast)
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Ohh da hatte jemand einen schlechten Tag.
Naja so direkt steht das net drin, kann man frei interpretieren :)

Ist ja jetzt alles klar, dein ich bin genervt Spam wäre zwar nicht nötig 
gewesen.

Gruss

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