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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Dimensionierung einer Speicherdrossel für einen Schaltregler


Autor: Thomas P. (tommy2002)
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Hallo,

ich finde leider keine Informationen in Büchern oder im Netz, wie man am 
besten einen LC-Filter für einen Schaltregler dimensionieren kann.
Für konkrete Fälle gibt es Formeln, mit denen man das ausrechnen kann. 
Wenn also die Frequenz, die Eingangsspannung und Ausgangsspannung und 
der minimale Strom gegeben ist, kann man dies anscheinend berechnen.

Wie gehe ich nun aber vor, wenn ich einen Schaltregler entwickeln 
möchte, der sagen wir mal eine Eingangsspannung von 32V hat, eine feste 
Frequenz von 52kHz. Die geforderte Ausgangsspannung kann zwischen 3-26V 
liegen und der Storm kann von 0-2,5A variieren. Es handelt sich um einen 
LM2576. Die Induktivität ist mit 150µH für dieses breite Spektrum 
angegeben. Die Ausgangskapazität beträgt 2000µF. Hier half natürlich ein 
Blick in das Datenblatt. Wie kann ich aber diese Werte sinnvoll 
berechnen?

Im Tietze-Schenk Halbleiter-Schaltungstechnik gibt es zwar Formeln, 
diese benötigen aber einen minimalen Strom und eine festgelegte 
Ausgangsspannung. Hilft da also nur der Blick in das Datenblatt, oder 
gibt es da einen Trick?

Bin dankbar über jede Erleuchtung

Grüße

: Verschoben durch Moderator
Autor: Dennis (Gast)
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Thomas P. schrieb:
> Bin dankbar über jede Erleuchtung

LC-Filter.....

Ansonsten: "Grundlagen der Elektrotechnik Band 1-3"

Autor: Thomas P. (tommy2002)
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Dennis schrieb:
> Thomas P. schrieb:
>> Bin dankbar über jede Erleuchtung
>
> LC-Filter.....
>
> Ansonsten: "Grundlagen der Elektrotechnik Band 1-3"

DANKE für die diese hilfreiche Antwort! Geh lieber Pokemon fangen und 
nerv hier nicht rum.


Edit:

Um es hier vielleicht noch zu konkretisieren. Es geht mir nicht um einen 
normalen LC-Filter. Wie man diesen berechnet ist mir absolut klar. Mir 
stellt sich die Frage in welchem Verhältnis ich die Speicherdrossel des 
Schaltreglers zur Kapazität wähle.

: Bearbeitet durch User
Autor: Mark Space (voltwide)
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Die übliche Auslegung orientiert am Stromripple durch die Drossel. 
Dieser wird angesetzt auf 30% bei Maximalstrom, also 0,3Ass bei 1A Last. 
Und das kann man ausrechnen bei bekannter Ausgangsspannung und 
Schaltfrequenz über di/dt = Vind/L.
Wobei sich u.a. zeigt, dass die Induktivität zunimmt mit der 
Ausgangsspannung, so dass eine feste Induktivität über einen variablen 
Ausgangsspannungsbereich nie optimal sein kann.
Es gibt da eine deutsche Seite, auf die hier schon zig-mal hingewiesen 
worden ist, deren Name mir aber entfallen ist.

Autor: hinz (Gast)
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http://schmidt-walter-schaltnetzteile.de/smps/abw_hilfe.html

Und immer dran denken, dass die Drossel auch beim Spitzenstrom nicht in 
Sättigung gehen darf, und dass der Elko nicht beliebig viel Wechselstrom 
verträgt.

Autor: Harald Wilhelms (wilhelms)
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Thomas P. schrieb:

>> Ansonsten: "Grundlagen der Elektrotechnik Band 1-3"
>
> DANKE für die diese hilfreiche Antwort! Geh lieber Pokemon fangen und
> nerv hier nicht rum.

Nun, die Berechnung der Drossel ist ohne Kenntnisse der "Grundlagen
der Elektrotechnik" nicht möglich. Entsprechende Hilfeseiten gibts
massenhaft im Netz. Einen Einstieg könnten die DSE-FAQ bieten.

Autor: Thomas P. (tommy2002)
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Harald W. schrieb:
> Thomas P. schrieb:
>
>>> Ansonsten: "Grundlagen der Elektrotechnik Band 1-3"
>>
>> DANKE für die diese hilfreiche Antwort! Geh lieber Pokemon fangen und
>> nerv hier nicht rum.
>
> Nun, die Berechnung der Drossel ist ohne Kenntnisse der "Grundlagen
> der Elektrotechnik" nicht möglich. Entsprechende Hilfeseiten gibts
> massenhaft im Netz. Einen Einstieg könnten die DSE-FAQ bieten.

Ja... Ich habe mit Hilfe der Wechselstromlehre und 
Laplace-Transformation den Filter modelliert jw->s. Habe mir dabei den 
Amplitudengang angeschaut und gesehen, das ich eine doppelte Polstelle 
habe. Dadurch bekomme ich einen fiesen "Spike" der mir die Grenzfrequenz 
sehr hoch verstärkt. Dieser Spike nimmt mit steigender Ausgangsbelastung 
ab. Daher ist es sinnvoll die Grenzfrequenz des Filters weit weg von der 
Schaltfrequenz des Schaltreglers zu legen. Daher wollte ich wissen wie 
man L im Verhältnis zu C wählt, bei so vielen wechselnden Parametern.

: Bearbeitet durch User
Autor: Mark Space (voltwide)
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Diese Abwärtsregler arbeiten im voltage-mode, und dabei ist die 
Schleifenkompensation bei näherer Betrachtung recht kompliziert.
Stichworte sind  "type 3-compensator", "white papers" von Dean Venable - 
über die wayback-machine.
Die Resonanzfrequenz des Ausgangsfilters würde ich auf Fclk/10 legen, in 
diesem Falle also bei 5kHz.
Andernfalls halte Dich einfach an die reichlichen Applikationsbeispiele 
der simple switcher.

: Bearbeitet durch User

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