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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Boost Converter mit Feedback Control


Autor: Daniel (Gast)
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Hallo ich habe einen Boost Converter in Ltspice aufgebaut dessen 
Ausgangsspannung auf max. 300Vdc geregelt werden soll.

Ich hab für die kleinste EIngangsspannung von 85V, einer Restwelligkeit 
der Induktivität von 20% und einer Schaltfrequenz von 65kHz eine 
minimale Induktivität von 507µH bestimmt.

Max. Duty-Cycle bei minimalster EIngangsspanung (85V) beträgt 0,73. Hab 
erstmal eine Gleichspannung an den Eingang gehängt.

So wirklich funktioniert es leider nicht wie ich es mir vorgestellt 
habe.

Wenn ich mir das PWM Signal anschaue ändert sich das Duty Cycle gar 
nicht.

Wo ist der Fehler? Liegts an der Schaltung, an den Werten oder beides?
Was mache ich falsch?

Grüße Daniel

Autor: ArnoR (Gast)
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Und U1 funktioniert wirklich mit 1V Versorgung bei 2,5V 
Eingangsspannung?

Spannungsflanken im ps-Bereich sind eher ungeschickt, weil leicht "time 
step to small"-Fehler kommen und/oder die Rechenzeit groß wird.

Autor: Alex (Gast)
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Hi Daniel,

einige Anmerkungen auf die Schnelle:
1. Der Fehler liegt an der Implementierung deines Reglers, d.h. die 
"Elektronik" ist falsch. Dein Dreieck Signal geht von 0V - 2.5V, 
wohingegen der OP Amp deines Reglers mit 1V Versorgt wird, so dass der 
Ausgang ebenfalls max. 1V sein kann.
2. Ich habe dein Dreieck Signal auf 1V begrenzt, und die 
Versorgungsspannung des OP Amps auf 0.95V. Damit sicherst du, dass der 
Schalter niemans 100% Tastgrad hat, und somit immer schaltet. Ansonsten 
läuft du Gefahr, dass der Regler max. 1V ausgibt, das Dreieck Signal 
ebenfalls 1V beträgt, und der Schalter nie richtig schaltet. Gleiches 
Prinzip gilt für den minimalen Tastgrad.
3. Ist ein simpler PI Regler zur Spannungsregelung nicht gerade geeignet 
für die Regelung von Hochsetzstellern. Für diese Art von 
Spannungswandler wird gerne eine Kaskadierte Regelung vorgenommen mit 
einer äußeren, langsamen Spannungsregelung und einer inneren, schnellen 
Stromregelung (z.B. der Strom durch die Spule).
4. Lies dich mal in die Materie Type II und Type III Compensator ein.
http://www.ti.com/lit/an/slva662/slva662.pdf

Ich selbst habe jetzt lediglich die Spannungen in deinem Regler 
angepasst, und die Regelung greift am Ende und stellt eine 
Ausgangsspannung von 300V dar. Allerdings ist die Regelung alles andere 
als sauber, nimm dir Punkt 3. und 4. zu Gemüte.

Viel Spaß,
Alex

Autor: Daniel (Gast)
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Hallo,

@ArnoR das sind gute Einwände.
Hab die Spannungsflanken geändert.
Propagation Delay Time td auf 12ns, tr=tf auf 6ns (hab die Werte aus dem 
74HC14N Schmitt Trigger Opamp übernommen)

@Alex

Ich kriegs bei mir nicht so zu laufen wie auf deinem Screenshot. Welche 
Änderungen hast du vorgenommen?

- Die Spannung von V4 auf 0.9V
- Die Sägezahnspannungsamplitude auf 1V

Kannst du deine Datei mit den Änderungen hochladen? Die Datei die u 
hochgeladen hast ist die ursprüngliche von mir.

Punkte und 3. und 4. muss ich mir noch zur Gemüte nehmen.

Autor: Daniel (Gast)
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@Alex ach jetzt gehts bei mir hatte noch falsche Werte vom PI-Regler 
drin. Den muss ich sowieso noch umbauen wie du shcon sagtest. Vielen 
Dank nochmal :)

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