Hallo, wie kann man einen Längsregler vom Regelverhalten her beschreiben bzw. den Transistor welcher die Ausgangsspannung regelt? (PID-Regler, ...?) Kann im ausgeregelten Zustand die bleibende Regelabweichung null werden? Wie sieht die Ausgangsspannung genau im Zeitbereich aus? Gruß Sibel
Hi, ich würde jetzt mal behaupten, dass hängt recht wesentlich von der Beschaltung des Transistors ab. Der Transi an sich regelt erstmal gar nichts, der steuert höchstens (den Strom). Und zur Regelabweichung: In der Praxis kannst du wohl davon ausgehen, dass es keine Regelabweichung gibt wenn das Teil eingeschwungen ist. Ganz einfach deswegen, weil die im Rauschen, bzw. in der Ungenauigkeit der Ausgangsspannung untergeht. In der Theorie ist eine Regelabweichung von Null meines Wissens in einem realen System nicht zu erreichen, da es dann nichts mehr zu Regeln gibt. Denk nur an einen OPV: Wenn die Feedbackspannung auf z.B. 1.25V gehalten werden soll (Referenzspannung) und die Leerlaufverstärkung 1'000'000 beträgt, so brauchst du an den Eingängen eine Differenzspannung von 1.25uV. Den Offset lasse ich jetzt mal aussen vor. Vielleicht könnte man das noch kompensieren, das ist dann aber schon erheblicher Aufwand, der bei gebräuchlichen Längsreglern (7805 etc.) bestimmt nicht getrieben wird. Ist bei +/-5% auch nicht notwendig. Gruss, Philipp
Hups - zu schnell abgeschickt. sorry! Man muss ja den Ist wert (Ua) mit der Referenz (Konstante) vergleichen und dazu noch Ue (Quelle) mit einbeziehen. Ich habe diese als Sinus-Generator mit Offset eingestellt um eine schwankende Eingangsspannung zu erhalten. Als Strecke hab ich PT1 gewählt, Da Kapazitäten umgeladen werden müssen (am verbraucher ein Eingangskondensator). Aber ich kann ja einstellen was ich will, ich erhalte immer meine stabile Sinusförmige Ausgangspannung, den Offset kann ich entweder durch die Konstante oder Quelle ändern. die Amplituten/Elongation durch Verstärkung des P oder PT1-Gliedes. Nur die Zeit nicht. Ich hab auch andere Aufbauten und Strecken versucht, leider fast immer mit dem selben Ergebnis. Ich möchte schon den realen Regelkreis und nicht einen der mir zufällig das gewünschte Ergebnis (nämlich positiven Wert mit Welligkeit) ausspuckt. Vielleicht hat ja jemand eine Idee...
Versuche es mal mit einen I, oder wenigstens einen PI Regler. Die Regelgeschwindigkeit ist so einzustellen, das im Bodediagramm der Regelstrecke noch ein genügend großer Phasenrand von mindestens 45° verbleibt. Dann schwingt er auch nicht. Ralph Berres
Ein Längsregler ist als Regler mit reinem P-Anteil zu betrachten (zumindest der LM317). Die Ü-Funktion kannst du als Leihe selbst nur ganz grob bestimmen, wenn du dir so wie ich es eben gemacht habe, die Schaltung im Datasheet anschaust. DC-Analyse -> Steilheit bestimmen -> AC-Anaylse. ~30 min. wenn du in analoger Schaltungstechnik aufgepasst hast... ~60min. wenn du für hohe Frequenzen noch Cc und Ce einbeziehst ...
Noch was, für höhere Frequenzen ist er dann durch den Einfluss der Sperrschicht und Diffustionskapazitäten als PT1 evtl. auch als PT2 (du hast durch Cc i.d.R eine untere Knickfrequenz und durch Ce eine obere Knickfrequenz) zu betrachten.
ok, also der Regler P bzw. PI (reale approximation). Mir gehts in erster Linie um den Aufbau des Regelkreises. Ich bin mir eben mit der Anordnung, vorallem die Einbringung der Konstanten nicht sicher ob sie richtig mit eingebracht ist. Eine Allgemeine Strecke muss doch auch zu beschreiben sein, ich kann nicht sagen warum ich welche Strecke einsetze. Theoretisches Wissen was man vermittelt bekommen hat, ist eben doch nicht so leicht auf die Praxis anwendbar. Es muss ja kein realer sein. Nur eine Allgemeine Lagebeschreibung des Regelungsverhalten. Danke trotzdem für die Antworten. Sibel
PI ... du hast keinen I-Anteil im Linearregler ... ist doch nicht so schwer zu begreifen oder ?
Woher soll auch der I Anteil im Regler kommen. Außerdem nimmt man lieber ein bisschen Regelabweichung in Kauf, statt einer Verlangsamung des Regelverhaltens. Zur Strecke: Im Datenblatt zum LM317 (und auch jeder andere Längsregler) sind Diagramme bei sprunghafter Laständerung und Eingangsspannungsänderung angegeben. Daraus sollte sich die Strecke bestimmen lassen.
Angehängte Dateien:
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L-Regler_Boris.png
2,8 KB -
Verlauf-L-Regler_Boris.png
4,4 KB
Ich habe das ganze jetzt nochmal überarbeitet, im Anhang mein neuer Aufbau mit Auswertung. Die "vorgabe" war auf 5(V) zu regeln. Eine geringe Welligkeit SOLL erkennbar sein. Da die Regelung der Ausgangsspannung durch die Verstärkung K des Transistors (P-Glied) abhängig ist und ich bei Veränderung der sinusförmigen Eingangsspannung (in Abb. 15(V) - kann aber auch mal 10(V) oder 12(V) groß sein) die Verstärkung manuell einstellen (probieren ;) muss, frage ich wie ich dies automatisieren kann. Mit anderen worten: ich möchte verschiedene Eingangsspannungen ausprobieren und ohne manuelles nachstellen der Parameter das gewünschte Ergebnis von 5V am Ausgang haben. Die Restwelligkeit ist abhängig von der Verstärkung und verläuft proportional zu ihr. Vielleicht kennt sich ja jemand mit Boris aus und kann mir den entscheidenden Tipp geben. Gruß Sibel
S-Parameter schrieb: > PI ... du hast keinen I-Anteil im Linearregler ... > > ist doch nicht so schwer zu begreifen oder ? Was spricht eigentlich dagegen einen Linearregler als I-Regler ( gegebenfalls noch mit einen geringen P-Anteil ) aufzubauen? Der Vorteil ist doch das die Regeldifferenz auch tatsächlich Null wird. Dieser Regler kann sogar richtig schnell sein, solange der Phasenrand der gesamten Regelschleife groß genug bleibt. Bei einen reinen P-Regler bleibt immer eine Regeldifferenz übrig, die in erster Linie von der Schleifenverstärkung abhängt. Die Schleifenverstärkung kann man aber nicht beliebig groß machen, da der Regler sonst anfängt zu schwingen ( Phasenrand ). Ralph Berres
Bei den Spannungsregler-IC's ist der P-Koeffizient so groß, dass ein für P-Regler typischer Restfehler bleibt, der unerheblich ist. Es bleibt eigentlich nur der durch Offset des Verstärkereingangs, Rauschen, Temperaturdrift usw. erzeugte Restfehler. Diese Fehler werden aber auch bei I-beschaltetem Op-Amp auftauchen, sind also durch I-Beschaltung nicht behebbar.
Peter R. schrieb: > Bei den Spannungsregler-IC's ist der P-Koeffizient so groß, dass ein für > > P-Regler typischer Restfehler bleibt, der unerheblich ist. > > > > Es bleibt eigentlich nur der durch Offset des Verstärkereingangs, > > Rauschen, Temperaturdrift usw. erzeugte Restfehler. > > > > Diese Fehler werden aber auch bei I-beschaltetem Op-Amp auftauchen, sind > > also durch I-Beschaltung nicht behebbar. Mag sein das das bei den fertigen Spannungsregler so ist. Ansonsten kann ich das so nicht bestätigen. Ich habe mein Netzteil mit einen I-Regler aufgebaut. Die Regelabweichung zwischen Leerlauf und Vollast äusert sich bei mir in der Form, das mit ein HP34401 ( 6,5 Stellen ) gemessen, die letzte Stelle sich um 2 Digits ändert. Einschwingzeit ca 20uSek. Mit einen P-Regler wäre das mit Sichereit nicht erreichbar gewesen. Ralph Berres
Ralph Berres schrieb: > Einschwingzeit ca 20uSek. Auch mal mit zusätzlichen kapazitiven Lasten getestet. Selbige beeinflussen die Phasenverschiebung im Regelkreis häufig negativ und entsprechend die Stabilität.
Große kapazitive Lasten sollte man nicht treiben, weil das Netzteil keine Gegentaktendstufe hat sondern nur aus Längstransistoren als Stellglied besteht. Aber mein Netzteil schwingt auch mit kapazitiven Lasten nicht , es wird dann nur langsamer, weil sich der Kondensator nicht entladen kann. Man braucht am Ausgang des Netzteiles aber auch keine dicken Siebelcos. Das Netzteil ist auch so brummarm genug. Ralph Berres
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