Trockenübung für Regelung möglich?

[Christoph A. (shadowrunner93)]

Hallo,

das ist nicht mein erster Thread zu meiner Regelung, nun bin ich aber 
schon soweit euch eine Schaltung vorstellen zu können =)

Den Sägezahn habe ich mit einer Timer-Schaltung realisiert, er ist in 
der Frequenz sowie in der Amplitude einstellbar.

Als Differenzverstärker habe ich einen TL081 verwendet, wobei ich die 
Ist und Soll-Spannung auf das gleiche Verhältnis herunterteile ( Die 
Soll-Spannung ist einstellbar).

An dieser Stelle sollte eigentlich ein I-Anteil dazukommen, aber diesen 
habe ich mir für die erste Version dieser Schaltung erspart.

Danach geht's zum Komparator, der die Differenz mit dem Sägezahn 
vergleicht. Durch den Lm393 wird die Spannung am Ausgang invertiert, was 
mit dem ICl7667 aber wieder kompensiert wird, da er die Eingangsseitige 
PWM-Regelspannung auch wieder invertiert ausgibt.

Nun zu meinem Problem :

Ich wollte die Regelung zuerst einmal prüfen, bevor ich damit an ein 
Schaltnetzteil gehe. Mein Versuch ist ein einfacher Tiefpass am Ausgang 
(ist auch in der Schaltung eingezeichnet) des Treiber-IC's und die 
geglättete Spannung zurückzuführen.

Ich komme aber maximal bis zur Hälfte der maximalen Ausgangsspannung. 
Ich dachte der Regler müsste solange ausregeln, bis Uist=uSoll bzw. die 
Differenz 0V ist.

Wo ist mein Denkfehler? Liegt es am fehlenden I-Anteil, oder ist eine 
"Trockenübung" mit Tiefpass völliger Unsinn? =)

Vielen Dank im Voraus!

Mfg

PS: Ich bitte außerdem um eure Kritik zu der Schaltung =)

[Klaus R. (klara)]

Hallo Christoph,
Du wisst doch das es für diese Aufgabe ICs gibt? Der SG3525 kostet 
glaube ich ca. 60 Cent.
Wenn Du simulieren möchtest, nimm LTSpice. Es ist sogar kostenlos.
Gruss Klaus.

[Michael R. (mexman)]

Hallo Christoph,


> das ist nicht mein erster Thread zu meiner Regelung, nun bin ich aber
> schon soweit euch eine Schaltung vorstellen zu können =)


Wo ist denn das ein Regelung?

> Als Differenzverstärker habe ich einen TL081 verwendet, wobei ich die
> Ist und Soll-Spannung auf das gleiche Verhältnis herunterteile ( Die
> Soll-Spannung ist einstellbar).

Du sagst es: Ein Differenzverstaerker ist das.

> An dieser Stelle sollte eigentlich ein I-Anteil dazukommen, aber diesen
> habe ich mir für die erste Version dieser Schaltung erspart.

Einen D-Anteil ebeso!

>
> Nun zu meinem Problem :
>
> Ich wollte die Regelung zuerst einmal prüfen, bevor ich damit an ein
> Schaltnetzteil gehe. Mein Versuch ist ein einfacher Tiefpass am Ausgang
> (ist auch in der Schaltung eingezeichnet) des Treiber-IC's und die
> geglättete Spannung zurückzuführen.

Keine AHnung, was genau Du "regeln" willst. Aber bist Du sicher, dass 
ein RC-Glied das Verhalten Deiner Stecke simuliert?


> Ich komme aber maximal bis zur Hälfte der maximalen Ausgangsspannung.
> Ich dachte der Regler müsste solange ausregeln, bis Uist=uSoll bzw. die
> Differenz 0V ist.

Wieso? Du hast doch den I-Anteil bewusst weggelassen.
Dann behaetlst Du eine Regelabweichung deren Groesse von der 
Verstaerkung (R12) abhaengt.


\
> Wo ist mein Denkfehler? Liegt es am fehlenden I-Anteil, oder ist eine
> "Trockenübung" mit Tiefpass völliger Unsinn? =)


Beides.


Studiere die entsprechende Literatur dazu und probier's nochmal.


Gruss

Michael

[Christoph A. (shadowrunner93)]

Okay, jetzt habe ich endlich verstanden wozu ein Integrator-Anteil 
notwendig ist und warum der P-Anteil alleine nicht ausreicht.

Ich finde das ist schon eine wertvolle Erkenntnis =)

Vielen Dank! Ich werde natürlich fleißig weiterarbeiten.

Mfg

[Christoph A. (shadowrunner93)]

Und falls mein Versuch mit der Trockenübung mit Tiefpass nicht 
verständlich sein sollte :

Ich wollte einfach probieren ob meine Schaltung in der Lage ist auf eine 
bestimmte Referenzspannung zu regeln, was mit Tiefpass ja gehen sollte. 
(Mitteltwert vom PWM-Signal)
Dies hat zur wertvollen Erkenntnis geführt, dass es ohne I-Anteil nie 
richtig funktionieren kann.

Ich hoffe ihr habt diesen Thread noch nicht vollkommen fallen gelassen 
=)

Ich melde mich wieder wenn ich nicht weiter weiß.

Mfg

[Michael R. (mexman)]

Hallo Christof,

>
Okay, jetzt habe ich endlich verstanden wozu ein Integrator-Anteil
notwendig ist und warum der P-Anteil alleine nicht ausreicht.
<


Man kann natuerlich mit der Schleifenverstaerung solange spielen, bis 
die Abweichung klein genug wird, ist dann aber von einem Arbeitspunkt 
abhaengig.


>
Ich finde das ist schon eine wertvolle Erkenntnis =)
Vielen Dank! Ich werde natürlich fleißig weiterarbeiten
<

Sehr Loeblich ;-)

Regelungen sind eine spassige Angelegenheit und erst richtig 
interessant, wenn man dafuer einen uC benutzt und noch haufenweise 
nichtlineare Zusatzfunktionen zur Beschleunigung etc. einbauen kann..... 
aber das Grundprinzip muss man eben kennen!


Gruss

Michael

[Christoph A. (shadowrunner93)]

So, ich bins nochmal =)

Da die Schaltung ohne symmetrische Versorgung (Single Supply,Rail to 
Rail) viel leichter zu realisieren ist , habe ich mich mal durch alle 
Herstellerseiten gewühlt und einen Kandiaten gefunden der bei 
"Distrelec" verfügbar ist:

https://www.distrelec.at/ishop/Datasheets/boMicrochip_OVerstaerker-MCP629_EN.pdf

Versorgungsspannung 5V
Slew Rate 7V/us

Der Worst Case ist die maximale Spannungsänderung von 5V/µs.

Welche Anforderungen stellt ein Integrator noch an den OPV und wäre der 
oben genannte OpAmp passend?


Mfg