Hallo zusammen, ich versuche zur Zeit herauszufinden, wie ich die Einschwingzeit und deren maximalen Amplitude, bei einem Buck Converter, berechnen kann (z.B. siehe Anhang). Bin für jede Hilfe dankbar. Gruß
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L1, C1 und R3 bilden einen Parallel-Schwingkreis für eine gedämpfte Schwingung. Dessen Dimensionierung ist für den Kurvenverlauf verantwortlich. In der Praxis verhindert aber die Regelung im Controller-IC einen derartigen Verlauf der Ausgangsspannung (oder sollte es zumindest...).
Falls das eine Hausaufgabe sein sollte: - indem Du ein nichtlineares Differentialgleichungssystem aufstellst und dieses löst Im reellen Leben 1: - versuchen, auch die parasitären Parameter zu erfassen - in die Simulation geben Im reellen Leben 1a: - aufbauen / messen Im reellen Leben 2: - Datenblätter und Appnotes lesen und durchrechnen Im reellen Leben 2a: - mit mehr Informationen Leute im Forum für das Problem interessieren Frage: was ist das Ziel der Übung?
Vielen Dank zusammen. Marcus H. schrieb: > Frage: was ist das Ziel der Übung? Einfach nur Verständnis ;-) Studium ist schon zuuu lange her und im Alltag kommt man leider nur noch sehr selten mit sowas in Kontakt.
Ah, das ist echter Sportsgeist. Freut mich jetzt echt. In dem Fall würde ich empfehlen, einen Wandler real aufzubauen und gleichzeitig in der Simulation nachzubauen. Und dann schraubst Du so lange an der Simulation, bis diese eine nicht mehr zu bestreitende Ähnlichkeit mit dem realen Aufbau hat. Bis dahin hast Du eine Menge Schmutzeffekte kennengelernt. Und Appnotes/Datasheets von dem üblichen Verdächtigen (TI, LT, etc.) lesen und verstehen (nachrechnen).
Gast
#4580464
Die Simulation zeigt einen ungeregelten Wandler, der aus einer Spannungsquelle (mit Ri=0?) gespeist wird. Da der Stromfluß nur durch den RDson des PowerMOSFET und die Seriendrossel begrenzt ist, wird der Wandler sehr schnell einschwingen. Reale Wandler verfügen üblicherweise über eine Strombegrenzung, und damit sehen dann die Verhältnisse schon wieder anders aus. Einfach mal mit spice weiter herumspielen und an den verschiedenen Stellen messen, insbesondere den Strom durch die Speicherdrossel betrachten und verstehen lernen.
So habe es gelöst. Laplace sei Dank ;-) Wem es interessiert, für den habe ich die Lösung im Anhang. Grüße Michael
Angehängte Dateien:
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rechnung_1.jpg
(230 KB)
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rechnung_2.jpg
(320 KB)
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rechnung_3.jpg
(310 KB)
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rechnung_4.jpg
(150 KB)
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rechnung_5.jpg
(250 KB)
Hallo Michael, leider war deine Mühe umsonst. Die Wirklichkeit sieht ganz anders. Kurz nach dem Peak, der übrigens bei 2,xms ist, gilt dein Modell nicht mehr, da die Diode stromlos wird. Deshalb sieht der weitere Verlauf auch ganz anders aus. Vergleiche dei Wirklichkeit (rot) mit dem Ergebnis der falschen Annahme (blau) der unteren Schaltung. Wer das kostenlose LTspice installiert hat der kann mit den angehängten Dateien gleich mitsimulieren. Gruß helmut
Angehängte Dateien:
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buck_conv1.PNG
(30 KB)
Helmut S. schrieb: > Hallo Michael, > > leider war deine Mühe umsonst. Die Wirklichkeit sieht ganz anders. > Kurz nach dem Peak, der übrigens bei 2,xms ist, gilt dein Modell nicht > mehr, da die Diode stromlos wird. Deshalb sieht der weitere Verlauf auch > ganz anders aus. Vergleiche dei Wirklichkeit (rot) mit dem Ergebnis der > falschen Annahme (blau) der unteren Schaltung. > > Wer das kostenlose LTspice installiert hat der kann mit den angehängten > Dateien gleich mitsimulieren. > > Gruß > helmut Hallo Helmut, vielen Dank für deine Antwort. Bin gerade etwas verwirrt. Wieso stimmt meine Simulation (siehe Screenshot vom 1. Beitrag) mit meiner berechneten Kurve überein. Was bedeutet 2,xms? Wieso wird die Diode stromlos? Jedes mal wenn der MOSFET sperrt wirkt die Induktion doch dagegen, oder? Gruß Michael
> Was bedeutet 2,xms? Etwas später als 2ms, ca. 2,16ms. > Wieso wird die Diode stromlos? Beim buck converter gibt es je nach Last den "nicht lückenden" und den "lückenden" Betrieb der Diode. Zusätzlich kommt hier noch der stromlose Betriebsfall hinzu, weil die Spannung bei der gegebenen Kombination aus L, C und R beim Einschalten überschwingt. All diese komplizierten Zusammnhänge hätte man nciht , wenn statt der Diode ein echter Schalter verwendet würde.
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