Hallo, zurzeit beschäftige ich mich mit DC-DC Schaltreglern und habe mir als Ziel gesetzt, welche zu bauen die für größere Leistungen ausgelegt sind(30A). Nun hatte ich mich mit einem Step-Up Regler beschäftigt, auf der Grundlage des beigefügten Schaltplans, welcher in Verbindung mit einem Arduino UNO arbeitet. Die PWM Frequenz beträgt 62,5 kHz Tastgrad ist im Code einstellbar und über R5 kann man eine Referzenspannung einstellen, welche der Arduino ausließt und zur einstellung der Sollspannung dient. Nun habe ich folgendes Problem: wenn ich zb.R5 so einstelle, dass ich am Ausgang eine Spannung von 20V hab und nun den Ausgang belaste, bricht diese Spannung ein wenig ein, was aber normal und ok ist, aber wenn ich nun die Last von dem Ausgang trenne, erhöht sich die spannung schlagartig auf fast 30V und wird dann nach ca. 1-1,5 Sekunden wieder durch den Arduino heruntergeregelt. Nun Suche ich nach Lösungsvorschläge wie ich am besten den Ausgang stabilisieren kann. mfg Naresh
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C3 um den Faktor 100 vergrößern, dadurch steigt die Ausgangsspannung langsamer, und der Arduino gewinnt etwas Zeit.
Naresh S. schrieb: > aber wenn ich > nun die Last von dem Ausgang trenne, erhöht sich die spannung > schlagartig auf fast 30V und wird dann nach ca. 1-1,5 Sekunden wieder > durch den Arduino heruntergeregelt. Die Spannung steigt an, weil sich die in der Drossel gespeicherte Energie an den Ausgang entlädt, aber dort keine Last den Strom haben will. Nicht der Arduino regelt die Spannung wieder runter, sondern der Spannungsteiler R4...R6 entlädt den Ausgangskondensator C3 bis auf 20V...
Die Schaltung habe ich bereits hochskaliert, als Mosfet verwende ich ein BUZ11 n-channel (VDSmax 50V, Imax 30A, Rds 40mOhm) als Diode verwende ich eine 2x10A Schotky Diode und am Eingang und am Ausgang befinden sich jeweils ein 330uF 63V Elko. die Spule wurde auch der Leistung angepasst
Wenn dein Regler nicht schneller ist, ist das eben so. Deswegen gibt es auch Regler in einem Chip. Einen controllergesteuerten PWM Regler nimmt man fuer konstante Lasten.
Naresh S. schrieb: > Die Schaltung habe ich bereits hochskaliert Warum zeigst du uns dann nicht den tatsächlichen Schaltplan sondern lädst die Vorlage von instructables hoch? Sollen wir den Schaltplan von instructables debuggen oder deine Schaltung? Naresh S. schrieb: > Rds 40mOhm Das gilt ganz sicher nicht bei deinen Einsatzbedingungen. Fang mit den Grundlagen an und schau auf die Kennlinien des BUZ11. Versuche nachzuvollziehen, warum er bei deiner Ansteuerung nie die angestrebten Ströme schalten kann. Naresh S. schrieb: > Ausgang befinden sich jeweils ein 330uF 63V Elko. > die Spule wurde auch der Leistung angepasst Was für eine Spule hast du jetzt? Selbst wenn der Arduino beliebig schnell reagieren würde und beim Wegnehmen der Last "sofort" den Tastgrad auf 0 setzt (was wohl eher nicht der Fall ist), ist "vom letzten PWM-Puls" noch eine bestimmte Energie in der Spule gespeichert. Rechne dir aus, wie viel das ist. Dann berechne, welchen Spannungsanstieg diese Energie im Ausgangskondensator bewirkt, wenn die Last weggenommen wird. Der Spannungsanstieg, den du hier tolerieren willst, gibt dir eine harte Randbedingung für die Dimensionierung von C_a.
Bis auf die Kondensatoren gibt es keinen Unterschied zur geposteten Schaltung und das ich eine Schmelzsicherung am Eingang habe tut denk ich auch nichts zur Sache bzw nur das der Fet und die Diode mehr Leisung ertragen können. Hohe Ströme habe ich sehrwohl erreichen können. im Moment 10A... hab zurzeit keine größen Sicherungen da. mir geht es rein um die Spannungsstabilisierung.
Zudem möchte ich noch hinzufügen das es sich bei meiner Schaltung um einen Testaufbau handelt und ich nur allgemeine Informationen sammeln will. Aber trozdem bedanke ich mich für eure Vorschläge. mfg Naresh
Hi, die erste Frage wäre, wie regelst Du die Spannung, damit meine ich den Regelalgorithmus, den Du implementiert hast. Hast Du einen nichtlinearen Regler, PI-Regler, PID etc. Welche Zykluszeit schafft der Mikrocontroller? Kannst Du in den 16us, die Du pro PWM Zyklus hast einen neuen PWM Wert berechnen? Oder benötigst Du mehrere PWM Zyklen. Leider ist eine Hilfe nur dann möglich, falls Du diese Informationen hast. Prinzipiell sollte mit dem Mikrocontroller eine einigermaßen sinnvolle Regelung möglich sein (sofern Du die Zykluszeit runter bekommst). Der Rest ist Modellbildung und Reglerimplementierung. Gruß DC/DC
DCDC schrieb: > Prinzipiell sollte mit dem Mikrocontroller eine einigermaßen > sinnvolle Regelung möglich sein (sofern Du die Zykluszeit runter > bekommst). Der Rest ist Modellbildung und Reglerimplementierung. Ja, theoretisch schon. Praktisch funktioniert es mit den massenhaft angebotenen Schaltregler-Steuerschaltungs-ICs aber wesentlich ein- facher. Wer unbedingt will, kann ja die Regler-Ausgangsspannung trotzdem per µC und DA-Wandler vorgeben.
Harald W. schrieb: > Ja, theoretisch schon. Praktisch funktioniert es mit den massenhaft > angebotenen Schaltregler-Steuerschaltungs-ICs aber wesentlich ein- > facher. Wer unbedingt will, kann ja die Regler-Ausgangsspannung > trotzdem per µC und DA-Wandler vorgeben. Du hast da vollkommen recht, die Frage ist nur, ob als Lösung das Ziel des Schaltungsaufbaus eine praxisgerechte Lösung ist (wie Du es vorschlägst) oder ob eine Lösung gesucht wird die unbedingt eine Arduino nutzen soll. Gruß DC/DC
Also es muss nicht unbedingt ein Arduino sein, am liebsten wäre mir eine One-Chip-Lösung, welche man nurnoch um mit den entsprechenden externen Bauteilen beschalten muss (MOSFET,Schottky, und Spule). Ich habe für den Anfang ein Arduino gewählt, da ich ein wenig mit den werten "spielen" wollte um so herauszufinden welche veränderung der Parameter sich wie auf die Schaltung auswirken.
Und die Schaltung soll ohne Eingangsstrom-Begrenzung überleben? MfG
Weder der BUZ11 noch der IRFZ44 sind dazu geeignet, mit 5V Logiklevel angesteuert zu werden und dabei ihre volle Leitfähigkeit zu bekommen. Entweder baust du eine Treiberstufe oder du verwendest Logiklevel MOSFet. 10MOhm als Pulldown ist auch Blödsinn, den kannst du ihn auch weglassen. Besser sind 10k oder so.
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Naresh S. schrieb: > Also es muss nicht unbedingt ein Arduino sein, am liebsten wäre mir eine > One-Chip-Lösung, welche man nurnoch um mit den entsprechenden externen > Bauteilen beschalten muss (MOSFET,Schottky, und Spule). > Ich habe für den Anfang ein Arduino gewählt, da ich ein wenig mit den > werten "spielen" wollte um so herauszufinden welche veränderung der > Parameter sich wie auf die Schaltung auswirken. Dann brauchst Du nur einen geeigneten IC. Was Du vermutlich suchst ist ein Boost Controller IC (mit externem Schalter) bspw. bei TI: http://www.ti.com/power-management/non-isolated-dc-dc-switching-regulator/step-up-boost/boost-controller-external-switch/products.html bei Linear Technology: http://www.linear.com/parametric/External_Power_Switch_Boost Daneben kannst Du auch alle möglichen Current Mode Control ICs nehmen bspw. der Klassiker UC384x (ist aber manchmal nicht ganz so komfortabel wie die neueren ICs). Gruß DC/DC
vielen dank, das hat mir sehr weitergeholfen
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