Regelung für Sperrwandler instabil. Was tun?

[P. M. (Firma: Student) (flyman)]

Guten Morgen,

ich – Student der Energie-/Elektrotechnik -  muss einen Sperrwandler 
konzipieren, der DC-Hochspannungen generieren soll. Er sollte eine 
stabile, konstante Ausgangsspannung liefern können, idealerweise mit 
einem Rippel von 300mV bei einstellbaren, aber zeitlich konstanten, 
Lasten zwischen 80..2000Megaohm. Die Ausgangsspannung sollte – sofern 
möglich - auf 500,1000 und 2000 Volt eingestellt werden können.
Im Anhang findet ihr die ASC-Datei mit der aktuellen Schaltung. Das 
Problem ist hierbei, dass ich mit der bisherigen Schaltung a) keine 
konstante Spannung erhalte und b) in den ersten paar Millisekunden bis 
zu 45 Amper gezogen werden..-->der Regler arbeitet noch nicht stabil. 
Ich weiß gerade einfach nicht weiter..

Ich wäre um präzise Hilfestellungen, Denkanstöße und generell Tipps mehr 
als dankbar!

Vielen lieben Dank im Voraus

[Max D. (max_d)]

Schaltpläne Bitte (auch) als Bild hochladen. Nicht jeder hat überall 
eine Möglichkeit das anzuzeigen.
Ansonsten löst du halt deinen ersten stromstoß mit nem softstart. Die 
Instabilität kann man normal regelungstechnisch lösen.

[Helmut S. (helmuts)]

Di Snubberdiode muss 700V aushalten können.
Trafokopplung k<1, Serienwiderstand der Wicklungen.
Damit ist auch der Strompeak weg.

[P. M. (Firma: Student) (flyman)]

Sorry..hier nun auch das korrigierte als Bild & ASC-Datei!

@Helmut: Danke!"

Die Regelung bleibt - gerade bei Lasten ab 80Megaohm - ist jedoch immer 
noch unstabil bzw. die Ausgangsspannung kann nicht konstant gehalten 
werden..
Da ich regelungstechnisch wirklich nicht mehr weiter weiß, wäre ich 
wirklich dankbar für präzise Hilfestellungen bzw. Hinweise..

Vielen Dank

[voltwide (Gast)]

"COMP" ist offenbar der Ausgang des Regelverstärkers. Regelschwingungen 
und -Übersteuerungen zeigen sich hier in bester Auflösung. Je ruhiger 
diese Spannung verläuft, desto stabiler ist die Regelung.

Der Überschwinger nach dem Einschalten deutet erstmal auf eine zu hohe 
Regelverstärkung. Diese könntest Du verringern über den 
Gegenkopplungswiderstand R43.

[voltwide (Gast)]

edit: Ich meinte R14.

[P. M. (Firma: Student) (flyman)]

Danke!! Jetzt sieht das schon um einiges besser aus!

Jedoch ist ein leichte Steigung der Ausgangsspannung U_out zu sehen 
und..was mich noch mehr beschäftigt: Über R7 bzw. den Spannungsteiler R7 
/ R4 lassen sich nun keine Ausgangsspannung von 500V, 1000V und 2000V 
einstellen...was mach ich falsch?

[voltwide (Gast)]

kommentiere mal Dein Step-Kommando aus solange Du den Lastwiderstand auf 
einen festen Wert gesetzt hast. Das spart Laufzeit.

[voltwide (Gast)]

Setze mal eine probe auf die Versorgungsspannung des 
LT-Ansteuerbausteines!

[P. M. (Firma: Student) (flyman)]

Sorry..aber was heißt es, eine Probe auf die Versorgungsspannung zu 
setzen?

[voltwide (Gast)]

Mit LTSpice eine voltage probe darauf setzen um selbige darzustellen.
Übrigens ist die Sekundärwicklung falsch gepolt.

[voltwide (Gast)]

Mit LTSpice eine voltage probe darauf setzen um selbige darzustellen.
Übrigens ist die Sekundärwicklung doch richtig gepolt.

[Michael B. (laberkopp)]

P. M. schrieb:
> in den ersten paar Millisekunden bis zu 45 Amper gezogen werden

Dagegen hilft die Puls-Für-Puls Strombegrenzung,
auch daß dabei die Spule des Trafos nicht in Sättigng geht
oder der Schalttransistor wegen Überstrom abraucht.

> keine konstante Spannung erhalte

Allgemeines zur Reglerstabilität:
Beitrag "Re: Verdammte Regelung eines 200W Buckwandlers!"
Der LT1244 erlaubt ja netterweise ein externes Kompensationsnetzwerk.

[Mark S. (voltwide)]

Der source Widerstand ist wesentlich zu niederohmig - der Primärstrom 
kann daher auf über 10A ansteigen. Das führt dann im Start zur völligen 
Übersteuerung. Ich würde mal so im einstelligen Ohm Bereich spielen.

[voltwide (Gast)]

P. M. schrieb:
> Lasten zwischen 80..2000Megaohm. Die Ausgangsspannung sollte – sofern
> möglich - auf 500,1000 und 2000 Volt

D.h. die Ausgangsleistung liegt deutlich unter 1W!

[voltwide (Gast)]

Bei näherer Betrachtung ist doch so Einiges im Argen.
Diese Variante startet schon mal ordentlich und läuft anschließend 
stabil. Dies zeigt sich am fast nicht vorhandenen Überschwingen und am 
sauberen Übergang von übersteuert in den linearen ArbeitsBereich am 
COMP-Ausgang.

[P. M. (Firma: Student) (flyman)]

Vielen(!) Dank für das bisherige feedback!

Da ich noch den ganzen Tag Vorlesungen habe, werde ich mich heute abend 
und morgen wieder dran setzen und mich hier wieder melden!Bis denn

[voltwide (Gast)]

Hier ist das aktuelle asc.file, gepackt.
Viel Spaß damit!