Hallo zusammen. Ich möchte ein "kleines" Netzteil bauen. Auf der Sekundär-Seite meines Trafos hab ich 30V~. Dahinter will ich einen Dropdown-Regler bauen, der einen Referenzeingang hat, damit ich die Spannung über DAC regeln kann. Mein Problem ist jetzt, wie ich eine per µC einstellbare Strombegrenzung machen kann. Das Prinzip will mir irgendwie nicht in den Kopf. Es ist doch so, dass wenn der Strom zu groß ist, die Spannung runtergeregelt wird, oder? Als Beispiel wie ich mir das denke. Spannung eingestellt ist 10V mit 1A Begrenzung: Last ist ein 10kOhm Widerstand -> Strom 1mA -> Alles in Ordnung Last ist ein 10 Ohm Widerstand -> Storm 1A -> gerade so in Ordnung Last ist ein 5 Ohm Widerstand -> Strom wäre 2A -> Spannung wird auf 5V runtergeregelt, dass der Strom 1A ist. Hab ich das so richtig verstanden?? Kann man dann nicht über einen Shunt-Widerstand den Strom messen und wenn er größer als der eingestellte ist, soll die Referenz-Spannung am Regler -> die Ausgangsspannung gesenkt werden? Ist dann natürlich Softwaremäßig begrenzt, was ja irgendwie nicht soo schön/sicher sein soll. Wie kann man denn die beiden Spannungen zusammenführen? Ich hab vom DAC die Ref-Spannung (proportional zur Ausgangspannung) und dann die Spannung vom Shunt. Bei den Schaltungen, die ich gefunden habe, sind diese beiden über OP an einem Längstransistor (linear-netzteil) und das ist der Bereich den ich nicht verstehe. Wie könnte man soetwas für einen Drop-Down-Regler realisieren?
Die Strombegrenzung würde ich immer der Hardware überlassen. Mit dem uC kann man z.B. über PWM den Grenzwert vorgeben.
So ungefähr geht das. Nimmm zB. einen OPV. Spg vom Shunt an einen Eingang und die vom DAC an den anderen.
Aber wie dann weiter? Bei der Formel "Vout = 10 * Vref" weiß ich, dass ich bei Vref=3.0V eine Ausgangspannung von 30V habe. Angenommen mein Shunt ist 0.1 Ohm, dann habe ich bei 30V/2A (1A Begrenzung) 0.2 V. Jetzt muss ja die Spannung Vref von 3.0V auf 1.5V runter. Aber wie? Und wo kommt der Regler für die Strombegrenzung hin? Muss ich dann mit dem OP die 0.2V um das 7,5fache Verstärken und dann über einen zweiten OP von den 3V abziehen? Was ist aber, wenn die Strombegrenzung nicht erreicht wird. Angenommen ich stelle auf 2A ein, habe einen Strom von 1A und ziehe das 7,5fache von Vref ab, hab ich ja nicht meine gewünschte Ausgangsspannung, obwohl der Strom klein genug ist.
So wie du dir das denkst wird das wohl nix. Dein Netzteil wirst du für eine Spannung mit einer Maximalleistung auslegen. D.h. z.B. bei Ioutmax=2A bricht die Ausgangsspannung von z.B. 20V nicht zusammen. Wenn du nun den Ausgangsstrom weiter erhöhst wird die Spannung über den Ausgangswiderstand zusammenbrechen. Würde dein Ansatz funktionieren bräuchte man ja nur die Referenz immer weiter runter regeln und die Ausgangsspannung wäre für jeden Ausgangsstrom stabil und man könnte unendlich viel Strom aus dem NT ziehen. Nur leider ist das nicht so. Zur Strombegrenzung: Du mußt den Ausgangsstrom messen und bei einer festgelegten Schwelle das Netzteil abschalten, um eine Zerstörung von Bauteilen zu vermeiden.
Also im Prinzip brauchst du 2 OPs, einer vergleicht die Istspannung mit der Sollspannung, der andere den iststrom bzw. die daraus generierte Spannung (vermutlich ein weiterer OP nötig), die beiden werden dann mit 2 dioden auf einen pullup oder pulldown (je nachdem wie rum die pwm-generierung arbeitet - oder solls ein linearregler sein? jenachdem was nun überschritten wird greift entweder der eine oder der andere Regler und macht "zu". Üblicherweise sind die als PI-Regler ausgeführt. Man muss natürlich insgesamt beachten, wie rum die polaritäten sind, dass das richtig rum läuft
Erwarte mal nicht zuviel von der Strombegrenzung. Denn bevor die anspricht müssen erstmal die Ausgangselkos entladen werden. Jede halbwegs empfindliche Schaltung ist schon lange tot bevor die Strombegrenzung eines Schaltnetzteils anspricht.
Man kann natürlich nen Schutzwiderstand an den Ausgang schalten, den man dann über die Strommessung zum Spannungsmesszweig addiert, also sozusagen ne Ri-Kompenastion, muss die Quelle selbst natürlich entsprechend Spannungsreserven haben.
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