Hallo zusammen Auf den Feedback-Pfad eines Schaltreglers (LTC3891) füge ich über einen DAC und einen OPV als Impedanzwandler einen Offset hinzu. Damit kann ich die Ausgangsspannung des Schaltreglers steuern. Damit der Strom auch variable begrenzt werden kann, wird über einem Shunt die Spannung gemessen und auch in den Feedback-Pfad des Schaltreglers addiert. Um jeweils die höhere von beiden Spannungen (U-Regelung oder I-Regelung) auf den Feedback-Pin des Schaltreglers wirken zu lassen, sind die beiden Pfade mit Dioden entkoppelt. Diese Schaltung funktioniert, aber die Ausgangsspannung schwankt abhängig von den Temperaturen der Diode um max 1V. -> Wenn sich die Diode z.B auf Grund der Verlustleistungen auf der Leiterplatte um 10 Grad Celsius erwärmt, dann sinkt die Vorwärtsspannung um 10*2mV = 20mv. Wegen des Spannungsteilers der Ausgangsspannung auf den Feedback-Pin wird diese Spannungsänderung um Faktor 20 auf den Ausgang verstärkt -> Ausgang ändert um 400mV. Wie könnten die Vorwärts-Spannungs-Änderungen der Dioden Temperatur-Kompensiert werden? Würde die Temperaturkompensation mit einer Diode (D9 im Schema) zwischen R21 und R22 funktionieren? Vielen Dank für eure Hilfe.
Setze die Dioden direkt an die OP-Ausgänge. Der Minus-Eingang des OPs kommt hinter die Diode (Vom OP aus gesehen). Dann regelt der OP die Diode aus.
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Das Schema im Anhang stellt das Problem vereinfacht dar. Spannung Uy liegt am Feedback-Pin an. Der Feedback-Pin hat einen Eingangswiderstand von etwa 100 Mega Ohm, deshalb ist zusätzlich noch R3 mit 10k Ohm parallel geschaltet. Über die Quelle V4 kann eine Spannung auf den Feedback-Pin addiert werden. Die Quelle Vcc stellt den Ausgang des Schaltreglers dar. Am Feedback-Pin müsste man sich korrekterweise eine Spannungsquelle mit 0.8V vorstellen, weil der Schaltregler seinen Ausgang so regelt, dass am Feedback-Pin immer 0.8V anliegen. Wenn durch das erwärmen der Diode die Spannung am Punkt Ux sinkt, dann müsste der obere Widerstand des Spannungsteilers (R1) um diese Spannung verkleinert werden oder der untere Widerstand (R1) um diese Spannung erhöht.
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Simon W. schrieb: > Wo muss eine zweite Diode platziert werden, um den Drift der > Vorwärtsspannung der Diode D3 zu kompensieren? Nirgendwo. Versuch zu verstehen was dir Alexxx (Gast) geschrieben hat.
Genau das verstehe ich nicht :-) Die beiden Diode auf den Feedback-Pin müssen vorhanden sein, damit die Spannungs und Strom-Regelung unabhängig funktionieren. Ist die Meinung von Alexxx, die beiden Dioden um zu platzieren, damit die Dioden Vorwärtsspannungen von den OPs kompensiert werden? (Umplatzieren vom Feedback-Pin direkt an die Ausgänge der OPs) Oder sollen Zusätzliche Dioden beim OP hinzu gefügt werden?
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Simon W. schrieb: > Genau das verstehe ich nicht :-) Und warum fragst du dann nicht nach? > Die beiden Diode auf den Feedback-Pin müssen vorhanden sein, damit die > Spannungs und Strom-Regelung unabhängig funktionieren. Klar. > Ist die Meinung von Alexxx, die beiden Dioden um zu platzieren, damit > die Dioden Vorwärtsspannungen von den OPs kompensiert werden? Nicht die Dioden sollen umplaziert werden. Du sollst den (-) Eingang der beiden Puffer-OPV jeweils nach den Dioden anschließen. Im Prinzip wie beim Einweg-Präzisionsgleichrichter mit OPV. Beispiel hier: http://www.vias.org/mikroelektronik/oa_gleichrichter.html Dadurch daß die Gegenkopplungsschleife des OPV erst nach der Diode geschlossen wird, kompensiert der OPV die Flußspannung der Diode. Du schaltest dann einfach zwei solche Gleichrichter ausgangsseitig zusammen. Der mit der höheren Ausgangsspannung gewinnt.
Simon W. schrieb: > Genau das verstehe ich nicht :-) Und warum fragst du dann nicht nach? > Die beiden Diode auf den Feedback-Pin müssen vorhanden sein, damit die > Spannungs und Strom-Regelung unabhängig funktionieren. Klar. > Ist die Meinung von Alexxx, die beiden Dioden um zu platzieren, damit > die Dioden Vorwärtsspannungen von den OPs kompensiert werden? Nicht die Dioden sollen umplaziert werden. Du sollst den (-) Eingang der beiden Puffer-OPV jeweils nach den Dioden anschließen. Im Prinzip wie beim Einweg-Präzisionsgleichrichter mit OPV. Beispiel hier: http://www.vias.org/mikroelektronik/oa_gleichrichter.html Dadurch daß die Gegenkopplungsschleife des OPV erst nach der Diode geschlossen wird, kompensiert der OPV die Flußspannung der Diode. Du schaltest dann einfach zwei solche Gleichrichter ausgangsseitig zusammen. Der mit der höheren Ausgangsspannung gewinnt. Genau das ist aber Quatsch. Wenn du die Dioden in die Regelschleife des OPs einbindest und dann beide Ausgänge verbindest Regeln sich die OPs gegenseitig ins Nirvana.
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Axel S. schrieb: > Und warum fragst du dann nicht nach? Weil ich dachte, ich sei falsch verstanden worden. Deshalb wollte ich meine Frage präzisieren. Vielen Dank für die Erklärung! Im Anhang ist das Schema so wie ich den Vorschlag von Alex verstanden habe. Wenn es nicht stimmt, korrigiert mich bitte. Meiner Meinung nach müssen bei dieser Variante aber die beiden Summationspunkte (Punkt zwischen R21 R22 und R23 R24) vor die beiden Puffer OPVs verschoben werden. Also an die nicht-invertierenden Eingänge der Puffer OPVs. Sonst würden die OPVs die Spannung nach den Dioden auf die Spannung an ihren nicht-invertierenden Eingängen ausregeln. Damit hätte der Spannungsteiler vom Schaltregler-Ausgang und der Strom-Messverstärker keine Wirkung mehr. BlueAudio schrieb: > Genau das ist aber Quatsch. Wenn du die Dioden in die Regelschleife des > OPs einbindest und dann beide Ausgänge verbindest Regeln sich die OPs > gegenseitig ins Nirvana. Gegenseitig totregeln können sich die OPVs meiner Meinung nach nicht, weil der mit der jeweils höheren Spannung am nicht-invertierenden Eingang gewinnt (der andere steuerte gegen die negative Versorgungsspannung, in diesem Fall Masse).
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BlueAudio schrieb: > Wenn du die Dioden in die Regelschleife des > OPs einbindest und dann beide Ausgänge verbindest Regeln sich die OPs > gegenseitig ins Nirvana. Nein. Der OPV der gewinnt, hat eine geschlossene Regelschleife (vulgo: Eingangs-Differenzspannung von 0). Der andere wird seinen Ausgang in Richtung negativer Anschlag bringen, weil er eine negative Eingangs- Differenzspannung sieht. Das ist aber ok so. Der einzige Fall in dem das stören würde, wäre wenn der zweite OPV schnell (also wirklich schnell) nachregeln müßte. Dann würde die Übersteuerung den OPV langsamer machen als nötig. Das kriegt man mit dieser Schaltung nicht ausgebügelt. Beim invertierenden Verstärker schon. Auch dazu muß man sich nur mal die übliche Schaltung eines (invertierenden) Einweg-Präzisionsgleichrichters ansehen.
Simon W. schrieb: > Meiner Meinung nach müssen bei dieser Variante aber die beiden > Summationspunkte (Punkt zwischen R21 R22 und R23 R24) vor die beiden > Puffer OPVs verschoben werden. Richtig. Da gehörten sie schon immer hin.
Vielen Dank für deine Hilfe und Erläuterungen. Meine Leiterplatte habe ich bereits angepasst. Für die beiden OPVs habe ich den LTC6246 verwendet. Dieser ist ein Rail-to-Rail Typ, hat ein GBW-Produkt von 180MHz und einen Offset von max 0.5mV. Vielleicht ist das GBW-Produkt von 180MHz für diese Anwendung überdimensioniert, aber der Schaltregler beginnt sicher nicht zu schwingen, wenn der Feedback-Pfad genug schnell ist (der LTC6246 ist schnell). Für den Strom-Messverstärker verwende ich auch den LTC6246. Bei diesem Schaltungsteil wird das hohe GBW-Produkt benötigt, weil der OPV um Faktor 50 Verstärken muss. Axel S. schrieb: > Der einzige Fall in dem das stören würde, wäre wenn der zweite OPV > schnell (also wirklich schnell) nachregeln müßte. Dann würde die > Übersteuerung den OPV langsamer machen als nötig. Das kriegt man mit > dieser Schaltung nicht ausgebügelt. Beim invertierenden Verstärker > schon. Auch dazu muß man sich nur mal die übliche Schaltung eines > (invertierenden) Einweg-Präzisionsgleichrichters ansehen. Das ist in der Tat etwas unschön. Dieses Delay, bis der OPV aus der Sättigung kommt, wäre noch zu messen und/ oder aus dem Datenblatt zu lesen. Beim Test mit einem Leistungswiderstand funktioniert der Übergang vom spannungsbegrenzten in den strombegrenzten Bereich. Dabei kann natürlich ohne Elektronische Last ein sehr schneller Lastwechsel nicht simuliert werden. Axel S. schrieb: > Beim invertierenden Verstärker > schon. Auch dazu muß man sich nur mal die übliche Schaltung eines > (invertierenden) Einweg-Präzisionsgleichrichters ansehen. Der Einweg-Präzisionsgleichrichter wäre sicher eine Lösung. Ich möchte aber auf einen virtuellen GND oder eine symmetrische Speisung verzichten. Zudem bräuchte ich um nochmals zu invertieren einen zusätzlichen OPV im Feedback-Pfad des Schaltreglers.
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