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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schaltnetzteil


Autor: André (Gast)
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Hallo Leute,
ich befasse mich momentan stark mit dem Thema selbstbau von 
Schaltnetzteilen. Da ich auf dem Gebiet schon ziemlich viele Erfahrungen 
sammeln konnte, mit Selbstbau-Netzteilen bis mehrere 100W, ist die 
Technik dahinter für mich nichts mehr neues. Ich kann mittels einem von 
mir erstellten Excel-Sheet sehr exakt die Windungszahlen, Drahtstärken, 
Induktivitäten und Trafokerne berechnen - ich gebe lediglich die 
gewünschte Ausgangsspannung und -leistung, sowie Eingangsspannung und 
Schaltfrequenz ein. Der Rest wird aus den Angaben berechnet, und es 
funktioniert anhand meiner Tests sehr gut.
Nun zu meiner Frage. Beim Regler, welcher die PWM-Signale zur 
Ansteuerung der MOSFETs erzeugt, muss ja immer eine "Loop Compensation" 
vorgenommen werden. Bisher habe ich dieser keine grosse Beachtung 
geschenkt. Nun möchte ich es aber bei einem besonders komplexen Projekt 
wirklich "richtig" machen.
Als PWM-Generator wird der LM3524 eingesetzt. Er erzeugt die 
Ansteuersignale für 2 MOSFETs, welche einen Gegentakt-Flusswandler 
ansteuern. Die Schaltung funktioniert auch erwartungsgemäss, aber den 
Pin COMP vom 3524 habe ich noch unbeschaltet. Üblicherweise muss da ja 
irgend ein RC-Netzwerk hin. Die Frage ist: wie berechne ich dieses 
richtig? Und was bewirkt es genau? Ich hoffe ihr könnt mir ein bisschen 
weiter helfen. Vielen Dank schon im Voraus!

Autor: Jörg Rehrmann (Firma: Rehrmann Elektronik) (j_r)
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André schrieb:

> Als PWM-Generator wird der LM3524 eingesetzt. Er erzeugt die
> Ansteuersignale für 2 MOSFETs, welche einen Gegentakt-Flusswandler
> ansteuern. Die Schaltung funktioniert auch erwartungsgemäss, aber den
> Pin COMP vom 3524 habe ich noch unbeschaltet. Üblicherweise muss da ja
> irgend ein RC-Netzwerk hin. Die Frage ist: wie berechne ich dieses
> richtig? Und was bewirkt es genau? Ich hoffe ihr könnt mir ein bisschen
> weiter helfen. Vielen Dank schon im Voraus!

Dieser Pin ist der ungepufferte Ausgang des Regelverstärkers. Den kannst 
Du mit einem R-C-Netzwerk beschalten, damit der Regelverstärker einen 
I-Anteil erhält. Das ist für die Stabilität des Regelkreises eigentlich 
immer nützlich, damit Störungen durch die eigene Schaltfrequenz 
ausgemittelt werden können. Es macht ja wenig Sinn, wenn der 
Regelverstärker versuchen würde, die Ripple-Spannung am Ausgang 
auszuregeln.
Ausrechnen dürfte schwierig werden. Am besten den im Datenblatt 
angegebenen Wert einbauen und dann empirisch optimieren.

Jörg

Autor: MaWin (Gast)
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> wie berechne ich dieses richtig?

Gar nicht.
Messen.
Die vorgeschlagenen Bautweilwerte einbauen,
das Schaltnetzteil Prüfungen unterziehen
(Laständerung) und per Oszillogramm gucken,
in welche Richtung man kompensieren sollte.

Selbst LT-Spice ist bei der Simulation nicht
perfekt, man kann mit ihm zwar verbesserte
Startwerte herausfinden, aber sollte trotzdem
noch mal nachmessen.


> Und was bewirkt es genau?

Daß es so schnell wie möglich aber moch ohne Oszillationsgefahr bei den 
unterschiedlichesten (kapazitiv, induktiv) Lasten regelt.

Autor: André (Gast)
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Morgen,
ach so - das RC-Netzwerk kann man gar nicht berechnen. Okay.... Wie muss 
ich die Messung denn genau machen, um es bestimmen zu können?
Klar, am Oszi die Spannungsänderung bei einem Lastsprung anschauen. 
Nehmen wir an, ich hab ein 5V Netzteil für max. 10A. Ich belaste es mit 
5A, und dann schlagartig kurzzeitig mit 10A, und dann wieder schlagartig 
nur mit 5A. Dabei sinkt die Ausgangsspannung jeweils bei der 
Laständerung. Nehmen wir an, die Spannung ist beim umschalten auf 10A 
kurzzeitig (sagen wir mal für 10us) um 100mV eingebrochen. Und jetzt? 
Was muss ich mit dem RC-Netzwerk machen? Grösseren R, grösseren C, 
beides, oder kleineren R bzw. C?

Autor: Fralla (Gast)
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Oder Open loop Übertragungsfunktion Messen, mach ich mit so einem 
Venable Analyzer. Dann kennt man die zu Regelnde Strecke, und kann einen 
klassischen Regler entwerfen PI, PID(mit dem wissen wo der 2te Pol des 
realen PID liegt). Formeln in Datenblätter für das Kompensationsnetzwerk 
können stimmen, machnmal kommen aber Wert stark daneben heraus. Zu 
unterscheiden ist auch ob man auf Führungs oder 
Störungsübertragungsverhalten optimiert.

MFG

Autor: Steuerbert (Gast)
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Fralla schrieb:
> Oder Open loop Übertragungsfunktion Messen, mach ich mit so einem
> Venable Analyzer. Dann kennt man die zu Regelnde Strecke, und kann einen
> klassischen Regler entwerfen PI, PID(mit dem wissen wo der 2te Pol des
> realen PID liegt). Formeln in Datenblätter für das Kompensationsnetzwerk
> können stimmen, machnmal kommen aber Wert stark daneben heraus. Zu
> unterscheiden ist auch ob man auf Führungs oder
> Störungsübertragungsverhalten optimiert.

Naja, das wird für einen <16jährigen wohl noch zu schwierig sein ...

Autor: André (Gast)
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@steuerbert
ich bin 20ig :)

Autor: MaWin (Gast)
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> Klar, am Oszi die Spannungsänderung bei einem Lastsprung anschauen.

Eben, und die Bauteilwerte so lange ändern, die die Ausregelung 
möglichst schnell aber noch ohne Oszillation erfolgt.

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