Hallo, ich habe folgendes Problem: Ich muss ein Signal, welches +/-12V (50kHz) hat auf bis zu +/- 400V verstärken (+400V vorhanden, werden extern eingespeist). Das ganze soll über eine Gleichspannung (diese kann zwischen 0 und +48V eingestellt werden) geregelt werden können. Die Ausgangsströme sind relativ gering (unter 1A). Ich habe mir schon diverse Verstärkerschaltungen angeschaut. Aber irgendwie fehlt mir die richtige Idee. Achso: Das ganze soll möglichst ohne Transformator, sondern nach Möglichkeit mit IGBTs, MOSFETs etc. geschehen. Über Tips wäre ich sehr dankbar. Grüße Chris
Ich fasse mal zusammen, ob ich das richtig verstanden habe: Am Eingang hast du ein Signal (Rechteck?) mit +/-12V, das je nach Steuerspannung (0-48) auf 0- (+/-)400V verstärkt werden soll? Falls das so ist, dann würde ich eine Vollbrücke mit Mosfets bauen (müsste man mal durchrechnen, aber ich denke bei 1A haben Mosfets weniger Verluste als IGBTs bei 50kHz), und die Betriebsspannung der Brücke mit einem Stepdown je nach Steuerspannung regeln.
ja, du hast es richtig verstanden. Danke schonmal für deine Hilfe. Aber den Stepdown Wandler müsste ich dann ja durch einen mikrocontroller oder ähnliches ansteuern oder sehe ich das gerade falsch? Jedenfalls soll die gesamte Schaltung ohne µc o.ä. auskommen.
Ich fasse auch mal zusammen:
Die Steuerspannung ist sozusagen die Verstärkung:
0 => kein Ausgangssignal.
48V => die +12V werden zu +400V und die
die -12V werden zu -400V?
Dazwischen ist alles linear. Das ist komplizierter als es zuerst klingt.
Du brauchst eine Vollbrücke mit 400V. Angesteuert werden müssen immer
die gegenüberliegenden Transistoren. Soweit sogut. Das Tastverhältnis,
mit dem angesteuert werden muss, muss so berechnet werden:
abs(0..+/-12V) * (0..48V) = 0..100%
Das Vorzeichen dieser Rechnung gibt an, welche T anzusteuern sind.
Wenn du das so machst, dann hast du zwischen der Brücke eine getaktete
Sannung, dessen Mittelwert (über mehrere PWM-Ts) deiner Vorgabe
entspricht.
die +/- 12V werden nicht direkt zu +/-400V. die +/-12V werden über einen PAL Baustein zur Verfügung gestellt. Diese geben quasi nur die Frequenz vor. Die 0-48V können aber durchaus zu +/-400V gewandelt werden (in der Frequenz, wie die +/-12V). Möglich wäre auch, +400V von extern zu beziehen, aber eher nur als 2. Variante, da dies für mich die schlechtere Lösung wäre...
Also die 12 V als 50KHz Takt, der durch Deine zu entwickelnde Schaltung auf 0...400V angehoben wird, ebenfalls mit 50kHz am Ausgang. 0V entstechen 0V Ausgang +24V entsprechen 200V/50KHz Ausgang +36V entsprechen 300V/50kHz am Ausgang +48V entsprechen 400V/50kHz am Ausgang. USW. So richtig wiedergegeben? Oder wie meinst Du es? hth, Andrew
>die +/- 12V werden nicht direkt zu +/-400V. >die +/-12V werden über einen PAL Baustein zur Verfügung gestellt. Diese >geben quasi nur die Frequenz vor. >Die 0-48V können aber durchaus zu +/-400V gewandelt werden (in der >Frequenz, wie die +/-12V). Möglich wäre auch, +400V von extern zu >beziehen, aber eher nur als 2. Variante, da dies für mich die >schlechtere Lösung wäre... Hä? Wie jetzt nochmal? Jetzt bin ich vollkommen verwirrt...
ja. Um weitere Missverständnisse vorzubeugen: 0V entstechen 0V Ausgang +24V entsprechen +/- 200V/50KHz Ausgang +36V entsprechen +/- 300V/50kHz am Ausgang +48V entsprechen +/- 400V/50kHz am Ausgang.
>ja. Um weitere Missverständnisse vorzubeugen:
Also 0..48V werden zu 0..400V
und das andere ist nur der PWM-Takt?
Dann schreib das doch gleich so hin. und wo ist jetzt das Problem?
>Hä? Wie jetzt nochmal? >Jetzt bin ich vollkommen verwirrt... sorry, hab mich da ganz schön unklar ausgedrückt. Mein letzter Post sollte wieder klarheit schaffen.
>Also 0..48V werden zu 0..400V > >und das andere ist nur der PWM-Takt? Ja genau, ich bitte um Entschuldigung für meine Missverständlichen Formulierungen...
Wo ist jetzt das Problem? Die Erzeugung der PWM mit dem richtigen duty-cycle?
Die Erzeugung der variablen Versorgungsspannung (+/-400V mit 0..48V) für die vollbrücke.
Und dann willst du die Vollbrücke mit variabler DC versorgen? Warum nicht in der Brücke gleich erzeugen? Also die 0..48V werden zu 0..100% Tastverhältnis?
Tut mir leid, aber ich glaube, da fehlen mir wesentliche Grundlagen... Wie kann ich das umsetzen, dass 0..48V zu 0..100% Tastverhältns werden? Wie sieht eine Brücke aus, die durch das Tastverhältnis eine variable Ausgangsspannung erzeugt? Ich danke euch schonmal, dass ihr soviel geduld mit mir hattet...
Ja. das Taktsignal als Rechteck nützt dir nichts. Du brauchst ein Dreieck oder ein Sägezahn. Das tust du mittels Komparator mit dem Sollwert vergleichen. Danach hast du dein Takt mit variablem Tastverhältnis. Das ganze geht natürlich auch digital mit Zählern.
Bisher sind 2 mögliche Lösungen genannt worden: - Eine Vollbrücke die das 50kHz digital 1:1 weitergibt, nur mit mehr Spannung, die regelbar ist - Eine Vollbrücke die das 50kHz Signal zusätzlich noch PWM moduliert (abhängig von der Steuerspannung) und so den Effektivwert reduziert. Jetzt muss sich Chris für eine der beiden Lösungen entscheiden.
Danke euch allen. Ich denke ich werde es einmal die erste Variante austesten...
>abs(0..+/-12V) * (0..48V) = 0..100% >Das Vorzeichen dieser Rechnung gibt an, welche T anzusteuern sind. (Aus dem vierten Beitrag in diesem Thread) @Matthias Lipinsky: Um deine Variante nachvollziehen zu können. Wie kann man das schaltungstechnisch lösen? Im bin im Schaltungsaufbau noch ziemlich unerfahren. Beschäftige mich sonst nur mit Programmierung und muss mich jetzt aber damit auseinandersetzen.
Nochmal zur Ergänzung: Brückenschaltung mit den Mosfets ist klar. Wie ich sie theoretisch ansteuern muss ist auch klar. Nur wie sieht diese Ansteuerung als Schaltung aus?
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