Ansteuerung eines (current mode) Schaltreglers für MPPT

[Boris O. (bohnsorg)]

Ein normaler current mode Schaltregler, bspw. ein TPS560200, soll als 
Stromregler für eine Maximum Power Point Tracking-Schaltung angesteuert 
werden (kleine Paneele, 8-12 Zellen, <200mA). Seine Feedbackspannung 
beträgt 0,8V (zzgl. einiger Nebenbedingungen für Strombegrenzung und 
Unterspannungsabschaltung). Ich konzentrierte mich aber erst einmal auf 
die reine Steuerung über die Feedbackspannung.

Für die Simulation stecke ich in einer gedanklichen Sackgasse. Das 
Solarpanel simulierte ich einfach mit einer niederfrequenten 
Sinusspannung samt Gleichanteil (SINE 6V 1V 2Hz). Ein 
Operationsverstärker wird damit über den invertierenden Eingang 
betrieben und auf virtuelle Masse (0,8V) samt Bedämpfung (>3dB) gelegt. 
Die Simulation zeigt am Ausgang des Verstärkers auch das abgeschwächte 
und invertierte Signal (zur Einspeisung in den Feedback-Eingang des 
Schaltreglers).

Nun die Wegmarken in die Sackgasse:

1. Durch die virtuelle Masse ist ein Abblockkondensator nötig, jeder 
Gleichanteil wird damit ferngehalten. Abhängig von der Größe des 
Kondensators wird es gar ein Hochpassfilter und hat eine untere 
Grenzfrequenz. Ändert sich die Eingangsspannung zu langsam, erfolgt 
keine Regelung.

2. Je nach Aufbau der virtuellen Masse (low power bandgap reference oder 
Spannungsteiler aus VCC) wird die Dämpfung (über R3, Schaltungsvorschlag 
von TI, SLOA058) problematisch. U.U. wird nicht ausreichend Leistung 
aufgenommen und gedämpft wird nix mehr. (Statt rundem Sinus wird 
abgeschnitten. Oder ein wesentlicher Teil der Solar- oder Akkuleistung 
wandert in die Erzeugung der Referenzspannung.)

Alle übrigen MPPT-Schaltungen mit normalen Schaltreglern machen sich 
Tricks zu nutze. Da wird im Prinzip die gesamte Regelung an- oder 
abgeschaltet (über Eingänge zur Spannungswahl 3V/5V, MAX856, AN484 von 
Maxim Integrated bzw. Low Battery-Eingang MAX639, Elektor 07/2004). Und 
wäre das einfach zu bewerkstelligen, gäbs keinen BQ24650.

Habe ich Tomaten auf den Augen oder ist es wirklich eine harte Nuss?