Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Welchen Fet in Bridgless PFC takten wenn AC nicht eindeutig messbar?


von Sepp (Gast)


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Hallo!
Folgendes Problem: DSP in bridgeless PFC kann nicht eindeutig 
unterscheinden ob AC-Spannung positiv oder negativ ist. Was machen? 
Abschalten? Eher nicht, führt zu Dropout. Also weitertakten, aber in 
welchem Pulsmuster?

von Sepp (Gast)


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Zusatzinfo: Das der DSP nicht unterscheiden kann ob posetiv oder negativ 
triit nur in der nähe des Nulldurchganges und bei längeren 
Netzverzerrungen auf.  Im Normbetrieb funktioniert das ganze.

von Falk B. (falk)


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[brainstorm]
Wenn der DSP sowieso die gesamte Periode misst, kann er ja im 
"Nebelbereich" extrapolieren, sozusagen Instrumentenflug. Andererseits 
kann man entweder ausschalten oder konstant minimal schalten, bei wenig 
Eingangsspannung ist eh nicht viel Leistung zu holen.
[/brainstorm]

von Sepp (Gast)


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>Wenn der DSP sowieso die gesamte Periode misst, kann er ja im
>"Nebelbereich" extrapolieren, sozusagen Instrumentenflug.
Zu kritisch bei Netzschaltvorgängen oder anderen Vorgängen die Einbrüche 
verursachen, da kann die Spannung auch drehen und das würde den falschen 
Fet takten. Diese PFC soll weder die Spannung verbessern, noch den PF 
mehr verbessern als für eine PFC üblich.

>Andererseits kann man entweder ausschalten oder konstant minimal >schalten, bei 
wenig Eingangsspannung ist eh nicht viel Leistung zu holen.
Ausschalten bedeuted keine Leistung statt wenig Leistung -> out of Spec.

>oder konstant minimal schalten
Schon klar, aber welchen Schalter?

Grüße, Sepp

von Falk B. (falk)


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@  Sepp (Gast)

>Ausschalten bedeuted keine Leistung statt wenig Leistung -> out of Spec.

Im Nulldurchgang zieht die beste PFC keine Leistung . . .

von Michael O. (mischu)


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Na, das Problem haben doch auch Schaltungen ohne DSP.

Schau mal in Bild 4.
http://powerelectronics.com/mag/802PET20.pdf

Wenn der obere Eingang eine positive Spannung über L1 an den Anschluss 
D1 / S1 legt, dann müsstest Du mit S1 / D1 takten um ein Boost zu 
erreichen. Dabei fließt durch die Bodydiode von S2 der Strom über den 
negativen Anschluss zurück.

Solltest Du nun fälschlicherweise S2 schalten, dann fließt der Strom 
über D1 und die Bodydiode von S2 (bei ausreichend hoher Spannung), sonst 
nicht. Mit einem Takten von S2 schließt Du nur zyklisch die Bodydiode 
von S2 kurz.

Um den Spannungsnulldurchgang soll der Stromfluss bei einer PFC ja 
gerade null betragen. Damit ist die Leistung die du schiebst ebenfalls 
null.
Da bei einer PFC der Stromfluss über die Halbwelle proportional (in 
Phase) zur Spannung erfolgt, ist der Fehler in der Leistung den deine 
Ansteuerung macht proportional zum Quadrat der Momentanspannung und 
damit gerade bei kleinen Spannungen vernachlässigbar.

von Sepp (Gast)


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>Im Nulldurchgang zieht die beste PFC keine Leistung . . .
Es muss nicht immer Nulldurchgang sein, wenn Null Spannung gemessen 
wird!

>Na, das Problem haben doch auch Schaltungen ohne DSP.
Natürlich.

>Wenn der obere Eingang eine positive Spannung über L1 an den Anschluss
>D1 / S1 legt, dann müsstest Du mit S1 / D1 takten um ein Boost zu
>erreichen.

Ja mir ist schon klar wie das ganze funktioniert und wann welcher Strom 
zurückfließt.

>Dabei fließt durch die Bodydiode von S2 der Strom über den
>negativen Anschluss zurück.
Ja bei kleinem Strom, ansonsten rinnts über den Brückengleichrichter 
zurück (je nach Fet/Drossel/Gleichrichterkombination)

>Nochmal es geht nicht um den Nulldurchgang sonder um eine Stratgie was zu >tun 
ist wenn keine definierte Spannung zu messen ist.

von Falk B. (falk)


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@  Sepp (Gast)

>Nochmal es geht nicht um den Nulldurchgang sonder um eine Stratgie was zu >tun 
ist wenn keine definierte Spannung zu messen ist.

Dann sollte man erstmal alles tun, um diesen Fall möglichst selten zu 
erleben. Also ein passender Filter für die Spannungsmessung.

Und wenn DOCH der Fall eintritt, muss man halt sein Optionen abwägen.

Füße ruhig halten, nicht schalten. Worst case sackt die 
Zwischenkreisspannung ab, das können viele nachfolgende Stufen 
verkraften.

Minimal schalten. Was kann da passieren?

Extrapoliert weiterarbeiten, was kann passieren?

Die Anworten auf diese Fragen sollten dich der Antwort zu deiner Frage 
näher bringen.

MfG
Falk

von Fralla (Gast)


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>Es muss nicht immer Nulldurchgang sein, wenn Null Spannung gemessen
>wird!
Richtig, auch wenn noch so gut gefilter etc, es kann immer falsch 
gemssen werden, gerade wenn PLDs reinkommen.

Und da ist Abschalten keine Option, denn es gibts PLDs wo trotzdem 
Leistung gezogen werden kann, auch wenn man den PF total verstaut. 
Typische Beispiel ist, wenn in der Nähe ein Thyristorstromrichter 
hochläuft...

>Nochmal es geht nicht um den Nulldurchgang sonder um eine Stratgie was zu
>tun ist wenn keine definierte Spannung zu messen ist.

Die Strategie ist ganz einfach: Einfach beide Schalte in Phase takten. 
Das funktioniert auch im Normbetrieb wenn man das Vorzeichen der 
AC-Spannung nicht kennen würde. Das einzige was passieren würde, ist 
reduzierter Wirkungsgrad, da der Strom über die Bodydiode, nein eher dem 
Brückengleichrichter zurückrinnt.

> Worst case sackt die Zwischenkreisspannung ab, das können viele >nachfolgende 
Stufen verkraften.
verkraften ja, kann trotzdem in der Spec verboten sein. Da können 
genormte PLDs daherkommen, wo am Ausgang absolut nicht absacken darf 
(trotz der 10ms oder 20ms holdup).

So kann man die PFC auch dazu bringen (ja machne Specs fordern das) 
unter den widrigsten Bedingungen noch möglichst lange Leistung zu 
ziehen, egal ob der Leistungsfaktor zerstört wird, sind dann fast 
recheckige Ströme. Manche PFCs (consumer Bereich) sollen aber so ein 
Verhalten ganz und gar nicht zeigen (wozu), also wie so oft eine Frage 
der Anforderung.

Stromlimit und Messung ist ja sowieso vorhanden. Aufpassen muss man, 
dass ein etwaiger Stromwandler nicht Sättigt, aber der Rückstromzweig 
ist ja sowieso blind.

Also wenn Spannung nicht eindeutig erkennbar, einfach beide Schalter 
gleichzeitig in Phase takten....

MFG Fralla

von PFC-Mann (Gast)


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Schonmal an ne predictive PFC gedacht? Da muss die AC Seite gar nicht 
abgetastet werden.

von Sepp (Gast)


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>Schonmal an ne predictive PFC gedacht? Da muss die AC Seite gar nicht
>abgetastet werden.

schönes Modewort welches in vielen Papers steht, schon mal im harten 
Netzalltag versucht? Oder mal wirklich eine PC gebaut (nicht simuliert)? 
Egal, synchronisieren muss man...

>Aufpassen muss man, dass ein etwaiger Stromwandler nicht Sättigt, aber >der 
Rückstromzweig ist ja sowieso blind.
Ja das Probelm existierte Anfangs und zerstörte die Fets aber am 
AC-Netz... Werd ich genauer beobachten. Aber wegen dem Rückstrom, in 
einer Phase muss er ja gemessen werden?


>Also wenn Spannung nicht eindeutig erkennbar, einfach beide Schalter
>gleichzeitig in Phase takten....

Für mich klingt das jetzt genial, obwohl es so ein logisch einfacher 
Ansatz ist.  Zum testen kommentiere ich dem DSP den ADC interupt weg, 
dass er "blind" ist. Ich werd das gleich in der Software "umbauen", mal 
sehen was passiert..
vielen Dank Fralla!

von Sepp (Gast)


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Ich hab die Software nach ein paar Fehlschlägen erweitert. Bei nicht 
eindeutiger Spannungserkennung werden, wie im Vorschlag von Fralla, 
beide Fets getaktet. Bis auf die höheren (wie zu erwartenden) Verluste 
funktioniert das ganze recht zuverlässig. Problematisch ist nach wie vor 
der Betrieb bei stark Verzerrtem Netz.

>So kann man die PFC auch dazu bringen (ja machne Specs fordern das)
>unter den widrigsten Bedingungen noch möglichst lange Leistung zu
>ziehen, egal ob der Leistungsfaktor zerstört wird, sind dann fast
>recheckige Ströme.
Ja so ein Verhalten hätte ich gerne, also dass bei stark gestörter 
Spannung noch Leistung gezogen wird. Und wie du sagst, der PF ist mir 
völlig egal. Mir wandert jedoch der Spannungsregler weg und beim 
Lastwechsel ist er zu langsam. Schneller geht aus dem üblichen  Grund 
nicht. Es muss also einen anderen Weg geben, beide Forderungen zu 
vereinen?

von Mark (Gast)


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>Es muss also einen anderen Weg geben, beide Forderungen zu
>vereinen?
Den Spannungsregler etwas schneller machen, dann bekommt der Stromregler 
auch mehr Sollwert.

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