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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Ausgangskapazität Buck-Converter


Autor: I. L. (Gast)
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Hallo,

ich würde gern wissen, wie man die Ausgangskapazität eines 
Buck-Converters nach:
http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/abw_smps.html

berechnet bzw. bei bestimmter Kapazität die Restwelligkeit bestimmen 
kann.

Ich möchte gern ein Buck-Converter von 325V DC auf 48V bei 5A bauen.
Ich kann zwar mit PSpice simulieren, aber ich hätte gern die 
mathematische Herleitung dazu.

Geht man über die Differenz zwischen aufgenommener- zu abgegebener 
Ladung?


Wer weiß weiter?

Gruß Knut

Autor: MaWin (Gast)
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> Geht man über die Differenz zwischen aufgenommener- zu
> abgegebener Ladung?

Ja was heisst Ladung, Strom. Der versorgende Strom schwankt
schliesslich, und der entnommene wird als konstant angenommen,
dann ergeben sich Spannungsschwankungen, und man muss den Elko
gross genug dimensionieren, damit die niedrig genug liegen,
je nach Anforderungen die man hat.

Autor: I. L. (Gast)
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Ja is klar, aber wie berechnet man das?


Gruß Knut

Autor: Stephan (Gast)
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Schau dir die Kurvenformen an. Überleg dir wie du ein Integrieren 
vermeiden kannst und dann die Ladung des Kondensators betrachten...

Bei 50kHz und IL=5+-1A und den üblichen Vereinfachungen z.B. so:

dUA = UAmax-UAmin = dQ/C = 0.5  1A  10µs / C = 5µAs / C

ESR des Elkos kommt noch oben drauf.

Autor: Bernd (Gast)
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Ingo L. schrieb:
> bzw. bei bestimmter Kapazität die Restwelligkeit bestimmen
> kann.

Die Restwelligkeit (welche überhaupt?) hat nicht nur mit dem 
nachgeschalteten Kondensator zu tun. Wichtig ist Schaltfrequenz, 
Induktivität, Last, ... .

Das Beste ist es, wenn du dir das Netzwerk durch eine DGL (oder 2 für 
beide Schaltzustände) beschreibst. Dann kannst du die Restwelligkeit 
bestimmen unter deinen gegebenen Vorraussetzungen.
Wenn der Transistor schließt steigt der Strom in der Induktivität 
exponentiell an. Beim öffnen fällt er exponentiell bedingt durch die 
Diode.
Diese Exponentialfunktionen solltest du annähern um die Rechnung zu 
vereinfachen. Bei einem Abbruch nach erster Ordnung erhälst du dann 
Geradenstücke.

Sehr wichtig ist hier aber die Last, da diese maßgeblich das Verhalten 
beeinflusst.
Bei ohmscher Last z.B. sind Stromrestwelligkeit und 
Spannungsrestwelligkeit proportional.

Wenn du es wirklich wissen willst, dann stell eine DGL auf und meld dich 
wieder. :)

Autor: I. L. (Gast)
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Ja, das is gut! Stimmt auch mit der Simulation. Aber wieso mal 1A und 
nicht 2A? Die Stromänderung beträgt doch 2A? Ich steh grad aufm 
Schlauch, sorry.


Gruß Knut

Autor: Stephan (Gast)
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Strom ist für die halbe Zeit über dem Mittelwert des Stroms. Das ist die 
Ladephase (10µs).
Strom ist im Maximum 1A über dem Mittelwert. In der Näherung mit 
Geradenstücken wird der Elko während der Ladephase mit der Hälfte dieses 
Maximums geladen (0.5x1A).

Ist natürlich alles nur ne Näherung. Korrekt wären DGL.
Kann man sich meines Erachtens aber sparen, da die DGL für das gesamte 
System viel zu kompliziert ist und man besser gleich simuliert.

Autor: I. L. (Gast)
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Der Ansicht bin ich auch. Die Näherung ist kommt der Simulation schon 
sehr nahe.

Vielen Dank



Gruß Knut

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