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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik PFC mit Mirkocontroller


Autor: Reinhard Seibt (gotbread)
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Hallo

Da ich für ein Aktuelles Projekt ein (Schalt-)Netzteil mit ca 120Watt 
brauche, muss ich ja eine PFC einbauen. Deswegen und auch aus 
Lernzwecken habe ich mich für eine Aktive PFC entschieden. Gesteuert 
werden soll das ganze mit einem Mikrocontroller. Dieser überwacht die 
Zwischenkreisspannung (400V) über den ADC.

1 Frage: Welcher Modus bietet sich an? im continous-current-mode wäre 
die maximale Strombelastung der Bauteile und der Filteraufwand am 
geringsten. Im discontinous-current-mode würden die geringsten 
Schaltverluste entstehen.

2 Frage: Im discontinous-current-mode reicht es, die Einschaltdauer 
konstant zu lassen, wie kann ich jedoch ohne den Strom zu messen den 
Strom im CCM proportional halten?

3 Frage: Sollte eine Strommessung unumgänglich sein, nimmt man besser 
einen geeigneten Shunt, oder einen Stromwandler?

MfG Gotbread

Autor: mhh (Gast)
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Wär es nicht sinnvoller, einen dafür angedachten IC zu nehmen?

Autor: Mine Fields (Gast)
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Es gibt für den TI C2000 ein Schaltnetzteil-Evalkit, bei dem auch PFC 
demonstriert wird. Davon kannst du dir vielleicht etwas abschauen.

Autor: Ben ___ (burning_silicon)
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lass es... eine PFC-schaltung ist ein step-up-schaltregler an 230V. ein 
wenig verkehrte steuerzeiten für den FET und der macht sofort den deckel 
auf. es gibt so viele ICs die das von hause aus können, rein analoger 
und erprobter aufbau... nimm sowas und alles wird gut!

Autor: Reinhard Seibt (gotbread)
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Wenn der Mirkocontroller nicht grade abstürzt (bei einem Programm was 
nur ein PWM Signal erzeugt sollte das nicht so oft vorkommen) dürfte 
aber nichts passieren.

Gegen eine analoge Schaltung spricht eigentlich nichts. Nur die 
speziellen PFC-Controller scheiden aus, weil sie in der Regel schwer 
beschaffbar sind (ich lasse mich gerne eines besseren belehren).

Ich habe mir jetzt einige Videos von einer motorsteuerung mit einem 
TI-Controller angeguckt, aber noch kein Schaltnetzteil-Evalkit bzw ein 
Schaltplan, etc gefunden :(

Autor: Mine Fields (Gast)
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Reinhard Seibt schrieb:
> Gegen eine analoge Schaltung spricht eigentlich nichts. Nur die
> speziellen PFC-Controller scheiden aus, weil sie in der Regel schwer
> beschaffbar sind (ich lasse mich gerne eines besseren belehren).

Digikey, TI Musterbestellung...

Autor: Reinhard Seibt (gotbread)
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gut, das würde gehen, aber kann man das nicht dennoch mit dem µC machen?
über einen stromwandler der µC beispielsweise den strom mit einem 
referenzwert vergleichen, und nachregeln.

Autor: ingo (Gast)
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> Gegen eine analoge Schaltung spricht eigentlich nichts. Nur die
> speziellen PFC-Controller scheiden aus, weil sie in der Regel schwer
> beschaffbar sind (ich lasse mich gerne eines besseren belehren).

Vorschlag:

http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA=444;GROUP=A21...

1,50 (t)€uro

mfG ingo

Autor: Mine Fields (Gast)
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Reinhard Seibt schrieb:
> aber kann man das nicht dennoch mit dem µC machen?

Kann man, ist aber nicht trivial.

Autor: mex (Gast)
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Hallo,

ich hab sowas ähnliches gemacht, ist ein sehr spannendes Thema, 
allerdings für 120W gibt es schon viele Lösungen von der Stange.

Wie die Anderen schon meinten sicherlich die einfachste Lösung. An 
diesen vorgefertigten Schaltungen haben ja viele Entwickler viel Arbeit 
reingesteckt damit die unter ihren Nennbedinungen funktionieren.

So etwas im Alleingang zu basteln und Sicherheit zu garantieren ist 
sicherlich ein grosser Aufwand, ich schätz mal um die 400 Stunden, je 
nach Vorwissensstand.

Viele Grüsse.

Autor: Fralla (Gast)
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Mit einem Normalen µC (ich denk da an AVR) wird schwer (Sinnvoll und 
sicher unmöglich), vor allem brauchst du dann erst recht zusätzliche 
hardware Sicherheitsmaßnahmnen zb Overcurrent Protection.

Wenn digital gelöst, nimm einen dsPIC. Der hat Koparatoren die direkte 
Apschalten ohne einen Interupt zu Rufen (ein Bsb)Da gibts sehr viele 
Appnotes von Microchip und die sind Verfügbar.
Hier steht alles was du brauchst: 
http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/01278A.pdf
Mit Grundwissen über digitale Regler sollte das machbar sein.
Es steckt ja keine komplexen Regler dahinter. Quellcode ist auch 
Verfügbar.
Mir haben die Appnotes und Quellcodes extrem geholfen die 
Entwicklungszeit zu Verkürzen. Jetzt macht ein dsPIC einen Bridgeless 
PFC + Phase-Shift-Brücke + Loadshare + Kommunikation + (andere 
Lastabhängige Anpassungen zb Kanal Abschalten, Schaltfrequenz, 
Zwischenkreis Spannugung, etc)
Die Vorteile sind eindeutig: Spart Kosten und Platz, der Performance des 
Gerätes hilft es aber nicht. Das Analoge Gegenstück hatte einen Riesen 
OPV Friedhof mit Logik.
Weiterer riesen Vorteil: Absimmen des zb (Stromreglers) geht viel 
einfacher und schneller. Zuvor war nach der Messung (mit Vanable) Löten 
angesagt, jetzt tipp ich in Excel eine andere Zeitkonstante ein und kann 
in Echtzeit die Auswirkung auf einen Loadstep am Scope sehen.

MFG

Autor: Spess53 (Gast)
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Hi

Gibt es doch auch bei AVRs:

http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/...

MfG Spess

Autor: ge_ge (Gast)
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Reinhard Seibt schrieb:
> aber kann man das nicht dennoch mit dem µC machen?

das dürfte für dich interessant sein:
http://www.iisb.fraunhofer.de/de/arb_geb/pub_les/01_03.pdf

Gruß Gerd

Autor: Ben ___ (burning_silicon)
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klar wird der nicht sooo oft abstürzen... aber wenn er's doch mal macht 
(nur um dich zu ärgern) ists doof wenn vom FET nur noch die beinchen 
stehenbleiben. das geht so schnell, da rettet auch der watchdog nicht 
viel.

geht es dir denn um eine einzelfall-lösung oder um eine 
serienproduktion? für einzelfall-lösungen habe ich hier ein paar 
anschlußfertige platinen aus alten PC-netzteilen - die sind gut für 
300-500W und brauchen nur strom rein strom raus. PFC fast so einfach wie 
ein 78xx. nichts für die serie, aber für den heimwerker ist sowas spitze 
wenn er unbedingt was normgerechtes bauen will.

Autor: Reinhard Seibt (gotbread)
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Erstmal danke für die Links, vllt ist ein fertiger IC doch einfacher. 
Aber ich möchte es ja selberbauen :)

Das Gerät ist noch ein Einzelstück, wenn es aber wie gewünscht 
funktioniert, werden noch 2-3 davon gebaut.

Das Risiko dass der µC abstürzt ist natürlich gegeben, sollte aber nicht 
grundsätzlich gegen µC's sprechen. Ein toter FET ist auch nicht die 
Welt.

Bens Idee mit den fertigen Netzteilen ist gut, widerspricht aber leider 
dem selbstgebauten :)

Autor: Fralla (Gast)
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Die Overcurrent Protection ist auch beim PIC in Hardware, also um nix 
schlechter als bei convetionellen PWM Controllern... also tut nicht 
immer als wäre das so Gefährlich und unmöglich für die Serie.


Wenn du einen simplen Suchst: ICE Controller von Infineon. Für 
einzenlstücke Sampeln.

MFG

Autor: Reinhard Seibt (gotbread)
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wie würde den eine analoge (OPVs) PFC-Schaltung aussehen? Die Schaltung 
muss ja den strom messen können und zusätzlich die Ausgangsspannung 
regeln. Vllt ist das ja weniger Aufwand als mit einem IC, den ich hab 
hier noch einige OPVs.

Autor: mhh (Gast)
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Nicht das Neueste, aber zum schauen:

http://www.alldatasheet.com/view.jsp?Searchword=L6561

Autor: mhh (Gast)
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Ist keine OPV Lösung, aber fürs Prinzip.

Autor: Ingo W. (Gast)
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> wie würde den eine analoge (OPVs) PFC-Schaltung aussehen?

Hier ein Vorschlag (ganz unten):
http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap12/Kapitel...

mfG ingo

Autor: Fralla (Gast)
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zieh dir doch irgenein datenblatt eis pfc-ICs rein, und di appnotes die 
jeder hersteller anbietet.

Autor: GB (Gast)
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Silicon Laboratories Si825x

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