Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik stromgereglerter Abwärtswandler für LED


von name123 (Gast)


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Hallo,

für die uni hab ich die Aufagbe einen Abwärtswanlder mit Stromregelung 
zu simulieren und später auch aufzubauen.
Die Eingangsspannung soll 12V DC betragen und die LED hat laut 
Datenblatt 1050 mA bei 2,95V Flussspannung, für die Simulation benutze 
ich erstmal einen 3 Ohm Widerstand als Last, das sollte aber erstmal 
nicht allzuviel an meinem Problem ändern.
Beim Aufbau habe ich mich an dem Link orientiert 
https://home.zhaw.ch/~hrt/EK1/LeistungsFETundIGBT/Spannungsregler.pdf da 
dort die Spannung gereglet wird habe ich noch einen Shunt hinzugefügt 
und einen nichtinvertierenden OP der die gemessene Spannung auf 2,5 V 
bei 1A im Shunt verstärkt, danach sollte die Regelung ja wieder wie in 
der PDF sein?
Simuliert man nun das Ganze kommen kurz mal ein paar pV am Ausgang raus 
und das war es, aber da das Signal, das an den PWM Eingang des TPS28225 
MOSFET Treibers geht nur ca. 2.25mV Beträgt ist das auch nicht so 
verwunderlich. Nur warum ist die Ausgangsspannung des OPs so gering?
Am nichtinvertierenden Eingang liegt ein Dreieckssignal zwischen 1 und 
4V an mit einer Frequenz von 330 kHz, am invertierenden Eingang liegt 
das Reglerausgangssignal an, das zwischen 4.6V und 5V schwankt, müsste 
der OP (U1 in der Schaltung) nicht komplett "aufmachen" wenn eine 
Differenz zwischen den Eingängen herrscht und dann so ein Rechtecksignal 
erzeugen?
Weiß jemand wo das proglem liegt, dass kein Rechtecksignal am Ausgang 
von U1 entsteht?

Un das zweite Problem liegt beim Erzeugen des Dreiecksignals, unten 
links mit dem OP. Am Punkt "Vdreieck" liegt zwar mein gewünschtes Signal 
an, sobald man es aber mit dem nichtinvertierenden Eingang von U1 
verbindet sieht man nurnoch eine konstante Spannung von ca. 1,7V, woher 
kommt das??

Zeitlich wird es langsam etwas knapp, deswgen hoffe ich, dass mir jemand 
dabei helfen kann, vielen Dank schonmal und schöne Grüße.

von Harald W. (wilhelms)


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name123 schrieb:

> für die uni hab ich die Aufagbe einen Abwärtswanlder mit Stromregelung
> zu simulieren und später auch aufzubauen.

Schau doch mal hier bei µC.net ins Tutorial.
Da wirst Du passende Schaltungen finden.

von name123 (Gast)


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Harald W. schrieb:
>> für die uni hab ich die Aufagbe einen Abwärtswanlder mit Stromregelung
>> zu simulieren und später auch aufzubauen.
>
> Schau doch mal hier bei µC.net ins Tutorial.
> Da wirst Du passende Schaltungen finden.


Alle die ich gefunden hab haben fertige ICs genutzt, bei denen man nur 
noch die passende Spule und den Kondensator anschließen muss, aber 
leider soll ich das ganze mit OPs für mein Projekt machen.

von Felsentreu (Gast)


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Hi,
häng bitte mal die .asc Datei an.

Grüße

von name123 (Gast)


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in der ZIP sind die asc, das Modell für den Transistor und für den Gate 
Treiber

von Roland E. (roland0815)


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Ein reiner Abwärtswandler ist ja billig... Da braucht es an aktiven 
Teilen nur einen Komparator und einen FET. (So rein von der Idee)

von Felsentreu (Gast)



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Mahlzeit,

deine PWM-Reglung habe ich geändert, der eigentliche Step down wird so 
wie du ihn gezeichnet hast nicht funktionieren.

Grüße

von name123 (Gast)


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Felsentreu schrieb:
> deine PWM-Reglung habe ich geändert, der eigentliche Step down wird so
> wie du ihn gezeichnet hast nicht funktionieren.

Danke für die Antwort, hab das ganze gerade mal bei mir probiert und 
danach auch den step down mal so angesteuert und es sieht gar nicht so 
schlecht aus, warum meinst du das mein wandler so nicht funktionieren 
wird?

Hatte ausserdem vergessen den Haken im Simulationsmenü bei Skip initial 
operatin point solution zu setzen, weshalb das Dreieckssignal vorher 
nicht vorhanden war.

Für die Simulation hat mein PC allerdings fast eine Std gebraucht und 
ist nur bis knapp 3,4 ms gekommen, was macht das Modell so langsam? der 
Gate Treiber?

von Felsentreu (Gast)


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Hi,
ja sorry, kann doch laufen. Dachte zu erst an fehlenden Totzeit, sieht 
auch alles zu aufwendigt für den Zweck aus.

Kein Plan was du da überhaupt misst. Nach 3ms hat der Integrator ja erst 
seinen Arbeitspunkt gefunden.
Grüße

von name123 (Gast)


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Hab die Schaltung jetzt soweit fertig und die Simuation sieht ganz gut 
aus, weiß jemand wie man in LTSpice eine worst case analyse macht?

von Boris O. (bohnsorg) Benutzerseite


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Was ist denn dein schlimmstmöglicher Fall? Wie wäre es mit Kurzschluss 
(max. Strom), offenen Anschlüssen (keine LED: max. Spannung) oder gar 
Rückspeisung in die Schaltung (Strom- und Spannungsquellen an Ausgänge)?

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