Ist es möglich/sinnvoll, einen tiny15L-gesteuerten Schaltregler um die
100 kHz in folgenden beiden Szenarien als Konstantstromquelle zu
betreiben:
LED, 700 mA bei 3.7 V
LEDs in Serie, 20 mA bei ca. 13 V
Ich habe das mal von
http://schmidt-walter.fbe.fh-darmstadt.de/smps/smps.html berechnen
lassen, es kommen Kapazitäten von
25 µH
330 µH
heraus.
Mit diesen Werte enstehen beim jeweils anderen Betrieb entweder Lücken
oder sehr hohe Ströme.
Könnte jemand so nett sein, und mir diesen Zusammenhang erklären, und
mich ggf. sanft darauf vorbereiten, daß es besser wäre, die
Induktivitäten für den jeweiligen Einsatzzweck auszuwählen, und den Rest
in Software zu erledigen.
Dazu auch gleich noch eine Frage:
Wie ist das denn überhaupt mit dem schnellen PWM-Modus des tiny15L - was
für eine Auflösung habe ich denn überhaupt bei 100 kHz? Oder spielt die
Frequenz keine Rolle, da der Duty-Cycle immer in 8 Bit aufgelöst wird?
Dankeschön!
Um eine Konstantstromquelle mittels Auf-/Abwärtswandler bzw. Inverter zu
realisieren, muss der Strom gemessen und entsprechend geregelt werden,
da diese Schaltnetzteile eher einer Spannungsquelle entsprechen.
Ansonsten,
700mA bzw. 20mA ist Pille-Palle.
Wichtiger als die richtige Induktivität ist, dass die Spule den
maximalen Strom verträgt und nicht in die Sättigung geht.
Es gibt eine App-Note von Atmel zu einem Akku-Lader (=Stromquelle) - als
Anregung.
Das das Ganze einer Regelung bedarf ist mir klar, ich hätte noch mehr
Daten liefern sollen:
Gespeist werden soll aus drei NiMH-Zellen, also 4.5-3 V, 3.6 V
Nennspannung. Um den Verbraucher komplett von den Akkus zu trennen,
erschien mir ein invertierender Wandler geeignet
(http://schmidt-walter.fbe.fh-darmstadt.de/smps/ivw_smps.html)
Wenn ich jetzt aber die für den -14V/30mA Betrieb ermittelten 368.4uH
auch bei 4V/0.7A veranschlage, bekomme ich Ströme von 1.6A an der
Induktivität. Das geht ja irgendwie nicht.
Andersherum, mit 25uH für -14V/30mA bin ich im lückenden Betrieb, und Ul
'schießt' beim Abfallen von -14 auf 0 fröhlich 'über'.
Was ist da jetzt empfehlenswert?
Die Appnote guck ich mir an, danke für den Hinweis.
Danke, die Seite kenne ich. Leider gibt es keinen Schaltplan. Und von
Lücken schreibt er auch nichts. Aber so in etwa soll es sein, nur möchte
ich verstehen, ob es sinnvoll/möglich ist, dieselbe Schaltung für zwei
Zwecke zu verwenden.
So, ich habe jetzt mal mit LTSpice gespielt, aber komme noch nicht damit
klar.
Der Strom durch die Induktivität steigt ständig weiter an.
Wie kann ich denn meinen Verbraucher richtig simulieren?
Inwiefern kann ich mit dem Programm ideale Verhältnisse simulieren? Es
gibt an der Spannungsquelle Flanken, die ich eigentlich auf 0 gesetzt
habe..
Ist die PWM mit der Spannungsquelle so richtig simuliert?
Danke!
Hallo,
ich habe mir die Schaltung mal angesehen und simuliert.
Deine Datei kann ich mit PSpice nicht lesen.
Hast du folgende Punkte bedacht?
- 100kHz sind zuviel, da ist der Transistor nur noch im ohmschen Bereich
- wenn du einen MOSFET als Schalter benutzt braucht du eine höhere
Spannung UGS zum Schalten 3,6V sind zu wenig.
- Die Schaltung hat einen sehr langen Einschwingvorgang, der Strom geht
anfangs bis zum 10fachen Wert hoch (in der Simulation ohne
Strombegrenzung)
- Wenn der Strom lückt ist das nicht weiter schlimm wenn der Kondensator
ausreichend dimensioniert ist.
Simuliert habe ich Folgendes:
Uein 3,6V L 2,5mH f=20kHz
für 12V 30mA Tastgrad 38 zu 50µs
für 4V 700mA Tastgrad 29 zu 50µs
Installier am Besten mal PSpice, da gibt es sehr gute Tutorials
wie komme ich denn an pspice, ohne die gesamte demo-cd runterladen zu
müssen?
Danke für deine Hilfe, an den FET habe ich bislang noch keinen Gedanken
verschwendet..
@ gandalf
Eine Anfrage beim Besitzer der Homepage ergab den Schaltplan und den
Sourcecode zum LED SMPS Project von hier: http://cq.cx/smps.pl
Er schreibt das die Sachen nicht ganz aktuell sind, aber für die Idee
reichts.
Siehe Anhang.
gandalf wrote:
> wie komme ich denn an pspice, ohne die gesamte demo-cd runterladen zu> müssen?> Danke für deine Hilfe, an den FET habe ich bislang noch keinen Gedanken> verschwendet..
Ich habe mir "Halbleiter - Schaltungstechnik" von Tietze und Schenk
gekauft. Da liegen 2 CDs drin. Eine mit PSPICE!
Kann man sich auch in der Uni-biblithek ausleihen ;-)
Es geht auch mit Matlab und Simulink aber da kennen sich die
Mathematiker besser mit aus. Dafür ist es normalerweise auf den
Unirechnern installiert.
Den Herrn Westhues habe ich auch schon vor ein paar Tagen angeschrieben,
aber das hilft mir ja zum Verständnis nicht so richtig weiter.
Den T&S habe ich auch hier, aber in der neusten Auflage, die bei mir zu
haben ist, ist keine CD dabei. Aber ich habe mir jetzt mal die komplette
Demo-CD runtergeladen, mal sehen, ob man an PSPICE auch direkt rankommt.
Es gibt sonst noch eine (alte?) 9.1 Version irgendwo im Netz:
91pspstu.exe, knapp 30 MB.
Nee, da ist im Download-Archiv nur die 600MB große Installations-exe
enthalten, die wiederum ein selbstentpackendes Archiv ist. Grandios
ausgedacht, cadence!
So, daraus kommt der Installer. Ob man einzelne Packages anwählen kann,
bezweifele ich.
Ich nehm die alte 9.1er Version.
Gandalf: Warum machst Du eine neue Baustelle auf? LTspice ist gut genug
für Deine Balange. Nur Du simulierst falsch. Schnapp Dir mal ein
PSpice-Buch und versuche Dein Glück mit LTspice. Angehängt habe ich mal
eine Simulation von einem Buck-Converter für LEDs. Einfach mal mit
LTspice öffnen.
mfg, Stefan.
Danke Stefan,
ich hatte gestern 5 Minuten versucht, mit PSPICE zurechtzukommen, in der
Hoffnung, daß es intuitiver ist als LTSpice (und vielleicht ideal
simulieren kann). Aber weit gefehlt.
Trotzdem: wo mein Fehler liegt, sehe ich nicht. Auch in deiner
Simulation nimmt der Strom fast linear zu; ich habe damit gerechnet, daß
der sich sofort einstellt.
Was mache ich falsch?
@gandalf
in deiner Schaltung hast du keinen Transistor sondern eine
Spannungsquelle die wenn sie auf 0 geht die Spule kurzschliesst. Ein
Transistor wäre ein offener Schalter.
und noch was. Natürlich hast du anfangs einen starken Stromanstieg, bis
der Elko geladen ist (evtl. mal kleiner machen).
Die Schaltung läuft mit PSpice, mit LTSpice kommt Unsinn raus, aber ich
kenne mich damit nicht aus.
Ich wollte die LTSpice-datei anhängen aber das geht nicht :-(
Doch, so geht's anscheinend, nur die Zeiten der PWM-Quelle waren nicht
ganz richtig.
Toll, dann kann ich damit ja jetzt spielen!
Wenn man peilt, daß die Spannungen zu den entsprechenden Knoten gehören,
macht es noch mehr Spaß!
Vielen Dank.
Eine Frage zum Schaltplan boost.pdf aus LED_SMPS.zip weiter oben (
http://#442921 )
Er mißt den Strom VDD_TP1 differentiell mit ADC2/3 zwischen VDD und
VSENSE - aber wozu sind die Spannungsteiler gut, wenn die Messung doch
differentiell ist? Kann der AVR da auch nur absolute Spannungen<VCC ab?
> Kann der AVR da auch nur absolute Spannungen<VCC ab?
Ganz genau, an KEINEM Anschlusspin darf eine höhere Spannung als VCC
anliegen - das ist unabhängig ob differentiell gemessen wird oder nicht.
>The topology is either boost (with negative ground) or invert (with positive >ground), depending on how you look at it.>Neither terminal of the current sense resistor is grounded.
Schon wieder etwas, das ich nicht verstehe. Ich habe seinen Schaltplan
mal vereinfacht gezeichnet, kann aber die Schaltung für einen
klassischen Inverter nicht darin sehen.
Da würde nämlich der Meßwiderstand unter GND-Potential liegen, das hat
mich hier stutzig gemacht, wie er das überhaupt schafft.
Die Spannung an TP1 müsste aber demnach größer sein als VDD - wieso ist
das dann noch ein invertierender Wandler?
ich hab mir mal sowas gezeichnet um ein 180V röhrennetzteil zu bauen:
http://lupin.shizzle.it/minihv.jpg
Auf Lochraster hat das schon funktioniert, also sollte die Platine auch
gehen. Schaltplan ist glaub ich überflüssig (ein C zum puffern, AVR
macht PWM, BSP297 schaltet strom durch die spule, kleine Diode lädt
einen 10nF HV C und das ganze geht dann geteilt über 1MOhm poti und 10k
R zurück zum AVR ADC). 14x15 mm ist das ganze groß
