Hallo ich habe einen Buck-Boost Regler mit einem LM2576T-adj aufgebaut. Die Schaltung wurde so aufgebaut wie sie vom SMS-Tool berechnet wurde (Anhang). Das ganze funktioniert wunderbar. Nun würde ich gern die Ausgangsspannung mit Hilfe eines in der Schaltung vorhandenen ATmegas einstellen (-5V bis -14V). Beim normalen Step-Down Betrieb könnte man einfach eine geglättete PWM vom ATmega mit Hilfe eines OPVs als Offset zum Feedback Signal einrechnen und somit über den Tastgrad die Spannung einstellen. Die Spannung würde per ADC gemessen und ggf. nachgeregelt werden. Das muss absolut nicht schnell sein und eine Auflösung von 0,5V reicht auch aus. Doch beim Buck-Boost Betrieb liegt am Feedback Eingang eine negative Spannung an (Vout-1.23V). Mir würde nur die OPV Variante von oben einfallen. Allerdings brächte ich dann eine negative Hilfsspannung für den OPV von etwa -15V (je nach OPV) wenn ich auf -14V am Ausgang kommmen will. Dazu könnte ich die Versorgungsspannung vom ATmega (5V) invertiern und verdreifachen (Ladungspumpe) oder die Eingangsspannung (9-13V) invertieren und verdoppeln. Bei der letzten Variante müsste die Spannung noch begrenzt werden, da sie meisten OPVs nur bis -18V vertragen. Oder aber noch einen extra Buck-Boost Regler einbauen. Geht es einfacher, besser, eleganter? Ich würde gern um die Erzeugung einer negativen Hilfsspannung herum kommen. Oder gibt es ein fertiges IC mit dem man einfach von einer meiner Spannungen(5V, 9-13V) auf -15V kommt? Gruß Jörg
Angehängte Dateien:
-
buck-boost_lm2576t-adj.png
2,1 KB
Jörg K. schrieb: > Geht es einfacher, besser, eleganter? Ja. Schmeiß´ den LMxxx ´raus und lass den AVR-Controller via PWM einen diskreten Buck-Boost-Converter mit FET, Spule, Diode und Kondensator ansteuern und lasse den ADC über einen Spannungsteiler nach Vcc die Ausgangsspannung messen und regele die PWM nach.
Angehängte Dateien:
-
Buck-Boost.png
858 Bytes
Einen diskreten Buck-Boost-Converter direkt mittels AVR aufzubauen hatte ich auch schon überlegt. Allerdings fehlen mir da etwas die Kenntnisse bzw. der Ansatz, da man High-Side schalten muss und ich bislang nur mit N-Kanal Fets gebastelt habe. Wie könnte denn die Ansteuerung/der Treiber für ein P-Kanal Fet aussehen? AVR-Betriebsspannung: 5V, Versorgungsspannung: 9-13V, max. Ausgangsstrom: 250mA Die Schaltfrequenz könnte bei etwa 50KHz liegen. Bauteile die in meiner Bastelkiste zur Verfügung stehen würden: Transistoren: BC547C, BC557C, 2N2222, BD136 P-Kanal Fets: BS250, IRF4905, IRF5305 N-Kanal Fets: BS170, IRLZ24N, IRLZ34N Treiber: ICL7667, Max627 ICL7660
--> Knut Ballhause: Ja, sicherlich... und der AT Mega ist auch schnell genug, um in einem PWM-Zyklus mehrere ADC-Wandlungen zu machen, den Mittelwert darau zu berechnen, den Tastgrad neu auszurechnen und den Auschaltpunkt zu bestimmen....natürlich bei Frequenzen im KHz-bereich. Toller Tip. Ansonsten hast Du eine Regelung, die sonst wie lahm ist. Das hat doch dann mit einem "Regler" nix mehr zu tun, wenn Du alle ms mal die PWM nachregelst...
Jörg K. schrieb: > Wie könnte denn die Ansteuerung/der Treiber für ein P-Kanal Fet > aussehen? Einfach einen npn-Transistor vorschalten. Diesen möglichst mit Basiswiderständen so beschalten, dass er nicht oder gerade so in die Sättigung geht, so dass er noch schnell schaltet. Eine PWM von 100...250kHz hat sich bei meinen Versuchen als günstig erwiesen.
> Einen diskreten Buck-Boost-Converter direkt mittels AVR aufzubauen hatte > ich auch schon überlegt. Vergiss den Unsinn gleich mal wieder. Erstens ist ein AVR viel zu langsam und zweitens hast du gute Chancen das jedes mal wenn dein AVR abstuerzt die Ausgangspannung voll daneben ist. Olaf
Das die Regelung sehr träge wäre ist mir bewusst, wäre bei meiner Anwendung aber nicht weiter schlimm (Lüfter) Allerdings habe ich noch nicht daran gedacht, was passieren kann, wenn der AVR einen unbestimmten Betriebszustand erreicht. Wäre nicht so schön. Mit einem separaten Regler wäre man da auf der sicheren Seite. Doch wie steuere ich den mit dem AVR? Das Problem ist ja die negative Spannung am Feedback-Pin. Oder gibt es geeignetere Schaltregler als den 2576 (aber nicht viel teurer) der sich einfach steuern lässt? Denkbar wäre auch ein Sepic-Wandler. Das Hauptproblem ist ja, das die Ausgangsspannung genau im Bereich der Eingangsspannung liegt. Es sollten allerdings auch keine Exoten zum Einsatz kommen, Segor oder Conrad als Bezugsquelle wäre ideal.
Olaf schrieb: > Vergiss den Unsinn gleich mal wieder. Erstens ist ein AVR viel zu > langsam und zweitens hast du gute Chancen das jedes mal wenn dein > AVR abstuerzt die Ausgangspannung voll daneben ist. > > Olaf Das zeigt, dass Du ( ) keine Ahnung hast. ( ) es noch nie probiert hast. Jörg K. schrieb: > Allerdings habe ich noch nicht daran gedacht, was passieren kann, wenn > der AVR einen unbestimmten Betriebszustand erreicht. Wäre nicht so > schön. Lege die wichtigen Regelroutinen in Interrupte und lass einen Timer das PWM erledigen. Schreibe Deine Programme so, dass der AVR nicht abschmieren kann. Baue eine Sperrschaltung mit einem zusätzlichen Transistor und 2 Widerständen, der den npn-Steuertransistor sperrt, denn die Spannung am Ausgang unzulässig hoch wird. Lege diese Schaltschwelle ein wenig höher, als die zu regelnde Sollspannung.
Also wenn ich Lüfter und Regelung höre, dann denke ich an ein sehr träges System. Ich würde da nicht mit Buck-boost konverter anfangen. Eine einfache PWM, die aller einer Sekunde mal nachgeregelt wird, kann da schon reichen. Kommt natürlich auf die genauen Bedingungen drauf an. Evtl. zuerst einen Step-up converterter und danach die Regelung mit Hilfe des µC.
1. Für einen Lüfter benötigt man doch keinen Regler. Da tut es auch eine PWM + Filter (Als Steuerung, ohne Rückführung). 2. Wenn man einen LC Filter benutzt hat man schon einen Schaltregler (bzw. eher einen Schalt-Steller ;-)) 3. Wenn der Schaltregler keine Halbbrücke als Ausgangstreiber hat, muss man die bei Schaltreglern übliche Freilaufdiode mit einbauen.
Einfache PWM geht nicht, da es ein bürstenloser Lüfter ist und ihm das nicht bekommt. Daher müsste sowieso gefiltert werden. Der eigentliche Grund, warum ich einen entsprechenden Regler einsetzten möchte ist, um den Lüfter auch bei niedriger Eingangsspannung (bis 9V) noch mit maximaler Spannung (max. 14V) betreiben zu können. Wird dann die volle Lüfterleistung mal nicht gebraucht, soll er gedrosselt werden (bis 5V). Der Wirkungsgrad eines einzelnen Buck-Boost Regler sollte eigentlich auch besser sein als der von einem Step-Up mit nachgeschaltetem Step-Down.
Angehängte Dateien:
-
Spannungsregler_2.png
2,7 KB
Bei einem Buck Regler kann man einen Steuerstrom in den Feedback-Teiler des Reglers direkt ohne OPV einspeisen, wodurch sich die Charakteristik des Feedbacks in passendem Umfang steuern lässt. Der Zusammenhang ist zwar nicht linear, aber das sollte hier egal sein, bzw. lässt sich rausrechnen. Dieser Steuerstrom kommt aus einem PWM-DAC plus Widerstand. Siehe Anhang für die Buck-Version einer solchen im Einsatz befindlichen Lüftersteuerung. Das Prinzip sollte bei einem Boost-Regler oder Inverter ebenso funktionieren. Dass der Elko in der PWM das Feedback leicht dämpft stört bei einem Lüfter nicht.
PS: Bei einem Inverter wird die Sache sogar noch etwas einfacher, weil man den Feedback-Teiler geht nicht mehr gegen GND und DAC sondern nur gegen den DAC schalten kann. Allerdings ist die maximale Spannungsänderung auf den DAC-Bereich beschränkt, d.h. bei DAC=0-5V sind keine 5-14V drin, sondern beispielsweise 7-12V (für einen 12V Lüfter).
Jörg K. schrieb: > Einfache PWM geht nicht, da es ein bürstenloser Lüfter ist und ihm das > nicht bekommt. Daher müsste sowieso gefiltert werden. Ja, wäre aber doch kein Problem, wie ich oben schon schrieb. > Der eigentliche Grund, warum ich einen entsprechenden Regler einsetzten > möchte ist, um den Lüfter auch bei niedriger Eingangsspannung (bis 9V) > noch mit maximaler Spannung (max. 14V) betreiben zu können. In deinem Plan hast du 12V eingezeichnet. Und da der LM2575 kein Step-Up Regler ist, geht das sowieso nicht damit. Allerdings kann man auch einen diskreten Step-Up bauen. > Wird dann > die volle Lüfterleistung mal nicht gebraucht, soll er gedrosselt werden > (bis 5V). > Der Wirkungsgrad eines einzelnen Buck-Boost Regler sollte eigentlich > auch besser sein als der von einem Step-Up mit nachgeschaltetem > Step-Down. Du kannst auch einen Buck-Boost nehmen, wie schon vorgeschlagen. Da spannt man die Spule quasi in eine H-Brücke ein und hat je nach Ansteuerung einen Step-Down oder Step-Up.
>> Der eigentliche Grund, warum ich einen entsprechenden Regler einsetzten >> möchte ist, um den Lüfter auch bei niedriger Eingangsspannung (bis 9V) >> noch mit maximaler Spannung (max. 14V) betreiben zu können. > In deinem Plan hast du 12V eingezeichnet. Und da der LM2575 kein Step-Up > Regler ist, geht das sowieso nicht damit. > Allerdings kann man auch einen diskreten Step-Up bauen. Die Schaltung mit den 12V ist nicht von mir, sondern von A. K.. Er zeigt, wie man die Steuerspannung direkt in den Spannungsteiler des Feedback einspeisen kann, quasi genau das wonach ich gesucht habe. >> Wird dann >> die volle Lüfterleistung mal nicht gebraucht, soll er gedrosselt werden >> (bis 5V). >> Der Wirkungsgrad eines einzelnen Buck-Boost Regler sollte eigentlich >> auch besser sein als der von einem Step-Up mit nachgeschaltetem >> Step-Down. > > Du kannst auch einen Buck-Boost nehmen, wie schon vorgeschlagen. Da > spannt man die Spule quasi in eine H-Brücke ein und hat je nach > Ansteuerung einen Step-Down oder Step-Up. Ich werde jetzt den Lösungsansatz von A. K. mit der Schaltung aus meinem Eröffnungspost ausprobieren (Buck-Boost mit LM2575 bzw. LM2576). Vielen Dank für Eure Hilfe ps: wenn das funktioniert, werde ich mich auch noch an einem diskreten Buck-Boost probieren
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.