Hallo,
ich möchte den LM2576 mit einem µC steuern, d.h. die Ausgangsspannung
soll von 0V...24V einstellbar sein. Wobei 0V wohl nicht so ohne weiteres
möglich ist, die kleinste Ausgangsspannung beim LM2576 ist 1,23V.
Meine Vorrausetzungen sind folgende. Ich kann nur die PWM vom µC nehmen
um den LM zu steuern, ADC Eingänge stehen keine zur Verfügung. Also
fällt eine Regelung über den µC flach.
Meine Idee bzw. Recherchen im Internet haben zwei Lösungsansätze
ergeben:
1. In den FB-Spannungsteiler einen Strom einprägen (siehe Anhang)
oder
2. R2 durch einen Transistor ersetzen und diesen als steuerbaren
Widerstand betreiben.
Problem bei 1. ich verstehe noch nicht so 100%ig wie ich die Widerstände
brechenen und ob ich mit der PWM, die ich auf 0..3,3V filter, die
Ausgangsspannung wie angegeben einstellen kann.
Nehmen wir an ich will am Ausgang die 24V haben, dann muss U_steuer=0V
sein, somit liegen R2 und R3 parallel, der Strom durch diesen
Gesamtwiderstand beträgt ja I_23= 1,23V/R_23. Dieser fließt auch durch
R1 und verursacht einen Spannungsbfall der zusammen mit der Spannung an
R_23 die 24V am Ausgang ergibt.
Bis hier hin könnte ich ja noch alles berechnen, aber wie lege ich R3
aus wenn ich jetzt mit U_steuer > 0V die Spannung am Ausgang auf 0V bzw.
1,23V runterregeln will? Ist das überhaupt so möglich???
Bei der Variante 2 müsste ich doch einen selbstleitenden PMOS verwenden,
da am FB-Punkt (zwischen R1 und R2) die 1,23V anliegt und Ugs zwischen
0V-1,23V=-1,23V und 3,3V-1,23V=2,07V betragen kann. Liege ich mit meiner
Annahme richtig?
dau kannst zB. an Fb einfach eine Spg. von einem D/A anlegen.
Die Regelung der Ausgangsspannung muß dann aber dein µC machen.
Die findest hier reichlich Infos dazu. Das Thema kommt hier regelmäßig.
Suchfunktion nutzen.
Razeputz schrieb:
> Wobei 0V wohl nicht so ohne weiteres> möglich ist, die kleinste Ausgangsspannung beim LM2576 ist 1,23V.
Doch, das geht schon, wenn man den Offset von 1,23V einbringt.
> 1. In den FB-Spannungsteiler einen Strom einprägen (siehe Anhang)
So hätte ich es auch gemacht.
> 2. R2 durch einen Transistor ersetzen und diesen als steuerbaren> Widerstand betreiben.
Halte ich für keine gute Idee, vor allem da der Zusammenhang
Ausgangsspannung/R2 eine 1/x Funktion ist. Da muss man dann wieder viel
Rechnen. Und einen exakt einstellbaren Widerstand zu bekommen ist auch
nicht einfach.
> Nehmen wir an ich will am Ausgang die 24V haben, dann muss U_steuer=0V> sein, somit liegen R2 und R3 parallel, der Strom durch diesen> Gesamtwiderstand beträgt ja I_23= 1,23V/R_23. Dieser fließt auch durch> R1 und verursacht einen Spannungsbfall der zusammen mit der Spannung an> R_23 die 24V am Ausgang ergibt.> Bis hier hin könnte ich ja noch alles berechnen, aber wie lege ich R3> aus wenn ich jetzt mit U_steuer > 0V die Spannung am Ausgang auf 0V bzw.> 1,23V runterregeln will? Ist das überhaupt so möglich???
Der Spannungsteiler R3/R2 muss bei 3,3V am Eingang 1,23V an FB erzeugen,
und der Spannungsteiler R1/(R2||R3) muss bei 24V auch 1,23V erzeugen.
Somit musst du dir ein R2 aussuchen und dann R1 und R3 berechnen.
Zu PWM: Die solltest du auf jedenfall vorher filtern, ansonsten ergibt
sich eine unschöne Mischung beider Frequenzen. Vor R3 kommt daher ein RC
Glied. Der Widerstand des RC Glieds ist dann ein Teil von R3 für die
Berechnung.
@Stephan Henning
Deine Methode würde gehen, aber dazu muss der µC die Ausgangsspannung
überwachen, d.h. ADC Eingang wird benötigt. Aber dies habe ich in meinem
Post ausgeschlossen.
@Benedikt K.
>> Wobei 0V wohl nicht so ohne weiteres>> möglich ist, die kleinste Ausgangsspannung beim LM2576 ist 1,23V.>Doch, das geht schon, wenn man den Offset von 1,23V einbringt.
Ist dies einfach und ohne großen Bauteileaufwand möglich? Beeinflusst
dies meine Ansteuerung im negativen Sinne?
>Zu PWM: Die solltest du auf jedenfall vorher filtern, ansonsten ergibt>sich eine unschöne Mischung beider Frequenzen. Vor R3 kommt daher ein RC>Glied. Der Widerstand des RC Glieds ist dann ein Teil von R3 für die>Berechnung.
Ja filtern werde ich die natürlich, habe ich auch gschrieben. Aber ob
ein einfacher TP ausreicht weiss ich nicht, besser man nimmt zwei oder
drei.
>Der Spannungsteiler R3/R2 muss bei 3,3V am Eingang 1,23V an FB erzeugen,>und der Spannungsteiler R1/(R2||R3) muss bei 24V auch 1,23V erzeugen.>Somit musst du dir ein R2 aussuchen und dann R1 und R3 berechnen.
Also ich habe die zwei Gleichungen mal aufgestellt und komme auf
folgendes Ergebnis für meine Widerstände:
Bei de Annahme R2=1,21k (aus DB), folgen die Werte für R1=14k und R3=2k.
Ist das so richtig?
Razeputz schrieb:
>>> Wobei 0V wohl nicht so ohne weiteres>>> möglich ist, die kleinste Ausgangsspannung beim LM2576 ist 1,23V.>>>Doch, das geht schon, wenn man den Offset von 1,23V einbringt.>> Ist dies einfach und ohne großen Bauteileaufwand möglich? Beeinflusst> dies meine Ansteuerung im negativen Sinne?
Mit deiner jetzigen Lösung kommst du schon auf 0V runtern, denn sobald
du deine Spannung von extern einspeist, erhöhst du den Feedbackwert. Das
ermöglicht auch eine geringere Ausgangsspannung.
Es kann sein, dass der LM2576 bei geringen Ausgangsspannungen Probleme
mit der Regelung bekommt. Irgendwas in der Richtung meine ich mal hier
im Forum gelesen zu haben.
> Also ich habe die zwei Gleichungen mal aufgestellt und komme auf> folgendes Ergebnis für meine Widerstände:>
>
> Bei de Annahme R2=1,21k (aus DB), folgen die Werte für R1=14k und R3=2k.> Ist das so richtig?
Ja, die Werte passen, ich habs gerade mal simuliert.
Das einzige Problem das dabei auftritt ist, dass bei 0V am Ausgang R1
noch parallel zu R2 liegt (da ja sowohl R1 als auch R2 an 0V, bzw. Masse
gehen). Man müsste also die Formel noch korrigieren, so das im Falle 0V
der Spannungsteiler aus R3/(R1||R2) besteht. Das hatte ich vorhin
übersehen.
>Das einzige Problem das dabei auftritt ist, dass bei 0V am Ausgang R1>noch parallel zu R2 liegt (da ja sowohl R1 als auch R2 an 0V, bzw. Masse>gehen). Man müsste also die Formel noch korrigieren, so das im Falle 0V>der Spannungsteiler aus R3/(R1||R2) besteht.
Also wenn ich 0V am Ausgang habe, dann muss U_steuer = 3,3V sein.
Richtig?
Muss ich also die zweite Gleichung durch folgende ersetzen:
Mit welchen Programm hast du die Schaltung simuliert? ich habe hier
pSpice Studentenversion, aber dort ist kein LM2576 enthalten. :-(
@Gast
Die SChlatung ist nur als Prinzip dargestellt, Werte der Bauteile
stimmen noch nicht. ;-)
Razeputz schrieb:
> Also wenn ich 0V am Ausgang habe, dann muss U_steuer = 3,3V sein.> Richtig?
Ja.
> Mit welchen Programm hast du die Schaltung simuliert? ich habe hier> pSpice Studentenversion, aber dort ist kein LM2576 enthalten. :-(
Mit LTSpice:
http://www.linear.com/designtools/software/#Spice
Ich hatte auch keinen LM2576, aber zur Vereinfachung kann man ja auch
mal einen normalen OP nehmen. Zumindest zur Kontrolle der Widerstände
reicht das.
Ich habe so das Gefühl, dass dies nicht funktioniert. Ich bekomme mit
derneuen Gleichung einen negativen Widerstand für R3 raus. :-/
Hattest du nicht irgendwas gesagt, dass man nur mit einem Offset die
Spannung auf 0V runter bekommt. Liegt es vielleicht daran, dass ich in
diesem Fall einen negativen Widerstand erhalte?
Tsja ich schätze dann mal dass die Spannung -1,23V betragen muss. Aber
wie soll ich diese erzeugen und das auch noch in Zusammenhang mit der
PWM?
Negative Widerstände gibt es glaube ich schon, ich habe da mal was im
Tietze-Schenk gelesen...
Du benötigst eine negative Hilfsspannung, notfalls via MAX232 oder
NE555. Und an der hängt ein Operationsverstärker, der aus den 0-3,3V der
PWM die passende Steuerspannung zaubert.
Aber bevor du das in eine teure Platine giesst solltest du es mal
ausprobieren. Der Switcher muss ja auch gute Miene dazu machen.
Wieso braucht er eine negative Spannung?
Es reicht doch eine positive Spannung von 1,23V an FB, damit der Regler
aufhört. Nur beim LM317 muss die negativ sein, da die Referenzspannung
negativ gegenüber der Ausgangsspannung ist.
das sehe ich auch so. Die kleinste Spannung an Fb ist 1.23V.
Im einfachsten Fall erzeugt die ein OPV mit V=1.23 welcher wiederum auf
dem 2. Eingang von der PWM belegt wird.
Aber das Problem bei der Sache ist, dass der Regler ja noch die
Ausgangsspannung regeln muss. Er braucht also auch das Feedback vom
Ausgang. Vielleicht stehe ich auch auf dem Schlauch?
Stimmt, theoretisch sollte das gehen, da die Steuercharakteristik ja
invers ist (das war mein Fehler, nicht der LM317).
Ein Problem sehe ich aber: Je grösser der gewünschte Spannungsbereich
wird, desto grösser wird der Einfluss auf die Schleifenverstärkung. Bei
einem mässigen Spannungsbereich ist das kein Problem, aber im hier
betrachteten Fall dürfte sie bei 1,2V um den Faktor 20 geringer
ausfallen als in normaler Beschaltung. Ich weiss nicht wie sie das
letztlich auswirkt.
@Stephan Henning
Kann sein dass es schon x mal gemacht wurde. Aber selbst in dem von dir
angegebenen Beitrag konnte ich keine Beschreibung, Berechnung noch sonst
was zu meinem Problem finden. Dort wurde die meiste Zeit über
Schwingungen und Störungen diskutiert. Soweit bin ich ja noch gar nicht.
Auch die Suche nach den sechs Reglern brachte kein brauchbares Ergebnis.
:-(
@all
Sehr hilfreich wäre es wenn ihr zu euren Vorschlägen noch eine kleine
Skizze anhängen könntet, dass würde für das Verständnis sehr hilfreich
sein. Danke.
Beitrag "Schaltregler LM2576 per uC einstellen"
ich poste heute Abend mal ein Stück vom Plan.
Finde den Beitrag auf die Schnelle nicht. Bin auf Arbeit.
Allerdings verstehe ich das Problem nicht.
Solange Ufb < 1.23V macht er auf.
Wenn Ufb = 1.23V oder größer dann macht er zu.
Er schaltet also ständig an und aus.
Nimm eine Soll und eine Ist Spannung, vergleiche sie und führe ihm das
Ergebnis zu. So das Bei Ua = Soll an Fb=1.23V stehen.
@Stepahn Henning
Ich habe mir deine Schaltung mal angesehen, und wollte nochmal
nachfragen ob ich die Funktionsweise richtig verstanden habe.
Du misst den Strom über einen Shunt und verstärkst das Ergebnis mit dem
instrumentenverstärker, der eine einstellbare Verstärkung über ein Poti
besitzt. Das Ergebnis vergleichst du mit einem Sollwert über den
"Komperator" dessen Ausgangsspannung entweder 0V oder U_b_lm358=? ist.
Sollwert kommt vom Mikrocontroller? Istwert würd über den
Spannungsteiler am Ausgang erfasst.
Jetzt aber noch die Frage, für was misst du den Strom? Wie sollte ich
bei meiner CShlatung am besten vorgehen? Ich habe ja keinen A/D-Eingang.
Wie währe es denn wenn Du ein OpAmp (LM358, ...) nimmst und den Ausgang
des Schaltreglers über einen Spannungsteiler R1,R2 zum + Eingang des
OpAmps führst. An den - Eingang des OpAmps legst du das PWM oder einen
DAC Steuersignal. Den Ausgang des OpAmps verbindest du mit den Feedback
Eingang des Schaltreglers.
Der Opamp wird die Ausgangspannung mit der Referenz (PWM, DAC)
vergleichen und wenn die Ausgangspannung zu groß wird auf High schalten
(auf 2-3 Volt begrenzen). Dadurch wird der Schaltregler sich eine Pause
gönnen und die Ausgangspannung wird sinken. Sinkt die Ausgangspannung
wird der Opamp bald wieder auf LOW gehen, das bedeutet der Schaltregler
läuft wieder los.
Mit dem Microcontroller brachst du nur die Vorgabe machen
LM2576.png
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