Elektronische Last Regelung

[bower (Gast)]

Hallo,

mal wieder ein paar Fragen zu einer Elektronischen Last.

Im Rahmen einer Projektarbeit habe ich (mit zwei Kommilitonen) schonmal 
so ne Last entwickelt. Das ganze lief eig. auch ganz gut. Probleme 
hatten wir jedoch mit der Regelung, die nur in einem Arbeitspunkt 
wirklich gut war.

Da das Thema für mich gerade mal wieder aktuell ist wollte ich auch mal 
um Rat fragen.

Im Anhang findet ihr einen Auszug wie wir den Leistungsteil realisiert 
hatten. Das Problem war, dass wir die Regelung für einen Arbeitspunkt 
empirisch Eingestellt hatten. Sobald man diesen Arbeitspunkt verließ 
wurde die Regelung deutlich schlechter (langsamer, langen einschwingen). 
Hab mal noch zwei Bilder reingepackt auf denen das zu sehen st. Die 
Regelparameter sind wie gesagt identisch. Dunkelblau: Istwert, Hellblau: 
Sollwert.
Bei Bild 03 würde man aber wahrscheinlich sagen, dass der P-Anteil zu 
groß ist bei 07 wäre denke ich der I-Anteil zu groß.

So jetzt die Fragen:
Warum schwingt das? Weil der FET eine nichtlineare Kennlinie hat oder 
ist das eher ein Layoutproblem, dass da was vom Lastkreis in den 
Sollwertkreis reinfunkt (weil ja irgendwie auch der Sollwert schwingt - 
was er aber nur tut wenn ich wirklich Strom fließt).
Wie kann man das in den Griff bekommen? Geht das nur mit Gain Scheduling 
oder Adaptiven Regelungen?

Vielleicht habt ihr ein paar konstruktive Anregungen für mich wie ich 
das Regelverhalten zufriedenstellend - über mehrere Arbeitspunkte- 
hinbekomme :)

[Pandur S. (jetztnicht)]

Geht allenfalls die ansteuerung des Gates ins Negative ?
Ja, die nichtlineare FET Kennlinie wird'a ausmachen.

[bower (Gast)]

Die Diode war gedacht, dass die Ansteuerung nicht ins negative gehen 
kann.

Weiß jemand wie dass dann in Kommerziell erhältlichen Lasten Gemacht 
wird. Kann mir kauf vorstellen, dass die je nach AP mal mehr oder 
weniger schwingen ?!

[Der Andere (Gast)]

Ich bin mir jetzt nicht sicher inwiefern die Totempole Treiberschaltung 
das Schwingen verstärkt, da es eine Art "Lose" von 1,4V in die 
Regelstrecke bringt (Übergang von einem zum anderen Transistor.

Die Treiber sind hier vieleicht auch gar nicht nötig, da die Mosfets ja 
nicht hart geschaltet werden (Umladen des Gates um mehrer Volt) sondern 
im linearen Bereich geregelt wird (Nur kleine Spannungsänderungen am 
Gate)

Mal sehen was hier die Profis sagen (Arno, Falk, MaWin, ...)

[ArnoR (Gast)]

bower schrieb:
> Warum schwingt das? Weil der FET eine nichtlineare Kennlinie hat

Im DaBla Fig.8 sieht man, dass die Steilheit des Mosfet bei "kleinen" 
Strömen bis etwa 30A nahezu proportional zum Strom ansteigt. Daher 
steigt auch die Schleifenverstärkung an (in diesem Fall die Teilung mit 
dem Shunt) und außerdem verstärkt sich je nach Last der Miller-Effekt am 
Mosfet, wodurch die kapazitive Last für den Bipo-Treiber und die 
Phasendrehung in der Schleife größer wird.

Die 4R7 in den Kollektorleitungen der Bipos vergrößern die 
Basis-Kollektor-Kapazität und damit die kapazitive Last des OPV. Die 
Basiswiderstände senken die Polfrequenz aus Transistorkapazitäten und 
Quellwiderstand und erhöhen dadurch ebenfalls etwas die Phasendrehung.

Man wird die Korrektur so auslegen müssen, dass bei den größten Strömen 
und der ungünstigsten Last kein Überschwingen auftritt, natürlich kostet 
das Geschwindigkeit.

[bower (Gast)]

Also würdest du die Totempole ganz weg lassen und die Regelung so 
einstellen, dass sie im schlechtesten Fall (war bis jetzt bei kleinen 
Spannungen und großen Strömen)nicht zum überschwingen neigt?

[ArnoR (Gast)]

bower schrieb:
> Also würdest du die Totempole ganz weg lassen

Hab ich das gesagt? Nein, hab ich nicht. Das ist übrigens keine 
Totempole-Schaltung, sondern eine komplementäre Gegentakt-Schaltung.

[Der Andere (Gast)]

ArnoR schrieb:
> Das ist übrigens keine
> Totempole-Schaltung,

Asche auf mein Haupt, sorry ich habe Mist erzählt.
Zumal durch R35 und R36 keine harte Lose da ist, sondern die Gate 
Kapazität der Mosfets bei kleineren Änderungen über diese Widerstände 
umgeladen werden.