Hallo zusammen! Eins vorweg, ich habe bisher noch nie LTSpice benutzt und wollte nur mal etwas drin herumklicken und herumexperimentieren, einfach weil es mich interessiert. Durchaus möchte ich mir irgendwann ein kleines Netzteil mit dem LT3080 basteln, daher habe ich das gleich als "praxisnahes" Beispiel genommen und hier begonnen eine Schaltung zu machen die einen AVR PWM Ausgang (Arduino Framework) simulieren soll, der mit RC Filtern geglättet und dann zum Steuern eines LT3080 Set Pins genutzt wird. Klar könnte ich einen D/A Wandler nehmen, und werde ich vermutlich auch tun, wenn es soweit ist. Dennoch interessiert mich, worauf ich hier gestoßen bin. Wenn die Spannung V2 auf z.B. 24V liegt, sehe ich am Output des LT3080 nur -28V (ltspice.png). Setze ich die Spannung auf z.B. 26V, stimmt der Output (ltspice2.png). - Grün ist direkt am Set Pin gemessen, also am Ausgang der kompletten Opamp Schaltung. - Blau ist direkt vor dem Opamp, nach der ganzen Filterung. - Rot ist am Ausgang des LT3080 gemessen. Ich hab auch eine Last von 100mA am LT3080 drauf (Holzhammermethode), da der ja laut Datenblatt eine minimale Last zum Regeln braucht. Klar sind 100mA viel mehr als notwendig, aber das kann doch nicht der Grund sein, oder? Auch ist mir klar bzw. gehe ich davon aus, dass die RC Filter eigenartig dimensioniert sind. Ich kenn mich halt null aus und hab mit den Werten gespielt, bis der Ripple gering war (wird durch den Opamp ja noch verstärkt). Ich nehme an, die lange Zeit aufgrund der Filter bis die Zielspannung erreicht wird macht die Regelung dann etwas träge. Aber kann das der Grund für die -28V am Ausgang sein?? Könnte ich mir nicht erklären... Anbei auch noch das asc File, damit Testwillige das nicht erst nachmalen müssen. Danke schonmal für die fremdinduzierte Epiphanie! Gruß LN
Servus, das hängt wohl damit zusammen, daß der "Set"-Eingang nicht zum Anlegen einer großen Spannung gegenüber OUT konstruiert ist, bzw. eine negative Speisung am Ausgang des IC nicht erlaubt ist. Das kann man dem Datenblatt schon bei den Absolute Maximum Ratings entnehmen: "SET Pin Voltage (Relative to OUT).. ±0.3V" Das reale IC würde beim Anlegen einer negativen Spannung an OUT (was hier über die Stromquelle passiert, die das irreführende Schaltzeichen eines veränderlichen Widerstands hat) vielleicht zerstört werden. Wenn Du die Stromquelle verzögert einschaltest (z.B. mit PWL(0 0 10m 0.1)), sieht es anders aus.
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Oh ich dachte das Ding verbrennt die 100mA, stattdessen werden sie in den LT3080 gefüttert? Bin gerade nicht zu Hause, kann also deinen Vorschlag mit der Verzögerung momentan nicht einarbeiten - warum aber macht das einen Unterschied? Wäre es dann nicht sinnvoller, einfach einen Widerstand mit ein paar Hundert Ohm statt der Stromquelle einzusetzen? Gruß
L. N. schrieb: > dann zum Steuern eines LT3080 Set Pins genutzt wird. DerSET Pin erwartet eine Strom-Steuerung, nicht wie Du es machst eine Spannungsansteuerung. K > > Ich hab auch eine Last von 100mA am LT3080 drauf (Holzhammermethode), da > der ja laut Datenblatt eine minimale Last zum Regeln braucht. 0.5 mA genügen als "Grundlast", und wenn ich Deine Schaltung mit Strom- Statt Spannungssteurung aufbaue funktioniert sie hier im Labor. > aber das kann doch nicht der Grund sein, > oder? Grund: s.o. > > > Danke schonmal für die fremdinduzierte Epiphanie! https://neueswort.de/epiphanie/ Datenblatt richtig lesen erfordert keine Gottgleichheit. Erde Dich.
Andrew T. schrieb: > DerSET Pin erwartet eine Strom-Steuerung, nicht wie Du es machst eine > Spannungsansteuerung. Ich habe hier "ein bisschen" abgeschaut: http://www.eevblog.com/files/uSupplyBenchRevC.pdf Ist das nicht auch eine Spannungssteuerung? Hat in den Videos von Dave einwandfrei funktioniert. Ich habe eigentlich nur die Strombegrenzung weggelassen... Andrew T. schrieb: > 0.5 mA genügen als "Grundlast" L. N. schrieb: > Klar sind > 100mA viel mehr als notwendig, aber das kann doch nicht der Grund sein, > oder? Andrew T. schrieb: > https://neueswort.de/epiphanie/ > > Datenblatt richtig lesen erfordert keine Gottgleichheit. > Erde Dich. Ich bezog mich auf den weiteren Sinn "bzw. im weiteren Sinne ein (Erweckungs-) Moment von besonderer Tragweite." ;-) Lesen und verstehen sind zwei Dinge. Lesen kann ich Latein auch, mit dem Verstehen haperts dann :)
Wenn man mal etwas genauer in's Datenblatt schaut (hatte es vor meiner Antwort oben auch nur kurz überflogen), sieht es so aus, als würden die in ihren Applikationsbeispielen aber teilweise auch eine Spannungssteuerung verwenden. Außerdem habe ich noch gefunden, daß zwischen OUT und SET im "echten" IC wohl eigentlich Klemmdioden sein sollten, die im Simulationsmodell offensichtlich fehlen. Daß der Ausgang durch die -100mA auf -28V geht, obwohl SET auf >0V liegt, dürfte also im RL tatsächlich nicht auftreten.
Thomas E. schrieb: > Daß der Ausgang > durch die -100mA auf -28V geht, obwohl SET auf >0V liegt, dürfte also im > RL tatsächlich nicht auftreten. Danke! Ich verstehe noch nicht ganz was die Stromquelle macht, und auch nicht was die -100mA die du eben erwähnt hast, bedeuten. Kann ich das Ding nun als 100 mA Last verstehen, oder wäre es in diesem Fall zu Simulationszwecken besser, einfach einen Widerstand reinzugeben? Mir wurde irgendwann gesagt, dass quasi alle Linearspannungsregler mehr oder weniger gleich arbeiten und quasi alle mit einer Spannung am Set/Adj Pin gesteuert werden können, wie ich es in meiner Schaltung gemacht habe - auch der LM317 z.B... Ist das nicht so?
L. N. schrieb: > Danke! Ich verstehe noch nicht ganz was die Stromquelle macht, und auch > nicht was die -100mA die du eben erwähnt hast, bedeuten. Sowohl das Schaltsymbol, als auch die Bezeichnung "Load" ist für dieses Bauteil etwas irreführend - es ist schließlich nichts anderes, als die normale (ideale!) Stromquelle(I), die man sonst als "Current" aus der LTSpice Bauteile-Bibliothek auswählt. L. N. schrieb: > Kann ich das Ding nun als 100 mA Last verstehen, oder wäre es in diesem > Fall zu Simulationszwecken besser, einfach einen Widerstand reinzugeben? Ja, ein Widerstand ist hier deutlich einfacher und hat keine unerwarteten "Nebenwirkungen". Und hier muss ja auch kein genau definierter, konstanter Laststrom eingehalten werden. L. N. schrieb: > Mir wurde irgendwann gesagt, dass quasi alle Linearspannungsregler mehr > oder weniger gleich arbeiten... Das kann man sicher nicht pauschalisieren. Wir kennen ja die Innenschaltung der Bauteile im allgemeinen nicht bzw. die Hersteller veröffentlichen sie nicht. Es gibt ja auch Operationsverstärker, die komische Sachen machen, wenn Spezifikationen wie maximale Differenz-Eingangsspannung o.ä. grob verletzt werden, solch ein Effekt wird hier vermutlich auch vorliegen. Und der "echte" LT3080 hat sicher nicht ohne Grund Klemmdioden zwischen SET und OUT - k.A., warum die im Simulationsmodell fehlen.
L. N. schrieb: > Mir wurde irgendwann gesagt, dass quasi alle Linearspannungsregler mehr > oder weniger gleich arbeiten und quasi alle mit einer Spannung am > Set/Adj Pin gesteuert werden können, wie ich es in meiner Schaltung > gemacht habe - auch der LM317 z.B... Ist das nicht so? Ist beim L3080 Konzept deutlich anders als beim LM317/78xx, hier ist es gut beschrieben: https://www.youtube.com/watch?v=5FShj_wG1Mc http://www.diyaudio.com/forums/power-supplies/309582-lm317-lt3080-ltspice-journey.html
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Andrew T. schrieb: > L. N. schrieb: > >> Mir wurde irgendwann gesagt, dass quasi alle Linearspannungsregler mehr >> oder weniger gleich arbeiten und quasi alle mit einer Spannung am >> Set/Adj Pin gesteuert werden können, wie ich es in meiner Schaltung >> gemacht habe - auch der LM317 z.B... Ist das nicht so? > > Ist beim L3080 Konzept deutlich anders als beim LM317/78xx, > hier ist es gut beschrieben: > > https://www.youtube.com/watch?v=5FShj_wG1Mc > > http://www.diyaudio.com/forums/power-supplies/309582-lm317-lt3080-ltspice-journey.html danke, da hat sich jemand in die innereien des lt3080 eingegraben, von diesen erfahrungen und erkenntnissen kann ich sicher profitieren! werde mir das ein der einen oder anderen ruhigen stunde zu gemüte führen.
Thomas E. schrieb: > Differenz-Eingangsspannung o.ä. grob verletzt werden, solch ein Effekt > wird hier vermutlich auch vorliegen. Nee, ist doch anders! Habe inzwischen herausgefunden, warum die Spannung mit der 100mA Stromquelle auf -28 fest hängt: der LT3080 hat eine interne Strombegrenzung, abhängig von der Differenzspannung zwischen IN und OUT. Bei angelegten +24 am Eingang und -28V am Ausgang schlägt die Strombegrenzung mit deutlich unter 100mA zu (mal abgesehen von der Überschreitung der 40V Abs. Max. Voltage).
Thomas E. schrieb: > Thomas E. schrieb: >> Differenz-Eingangsspannung o.ä. grob verletzt werden, solch ein Effekt >> wird hier vermutlich auch vorliegen. > > Nee, ist doch anders! Habe inzwischen herausgefunden, warum die Spannung > mit der 100mA Stromquelle auf -28 fest hängt: der LT3080 hat eine > interne Strombegrenzung, abhängig von der Differenzspannung zwischen IN > und OUT. Bei angelegten +24 am Eingang und -28V am Ausgang schlägt die > Strombegrenzung mit deutlich unter 100mA zu (mal abgesehen von der > Überschreitung der 40V Abs. Max. Voltage). Oh, das macht Sinn - aber wo kommen die -28V her, von der 100mA Stromquelle? Habe sie nun jedenfalls durch einen einfachen Widerstand ersetzt. Bei V2=27V und R10 (Lastwiderstand) = 85 Ohm simuliert sich LTSpice einen Wolf (= wird nie fertig). Eine Idee, woran das liegen kann? Es erscheint dann nicht mal das Fenster mit der graphischen Darstellung der simulierten Ergebnisse, sieht dann aus wie im Screenshot. Laut ohmschem Gesetz sollten da an die 300mA verbraten werden. Nachdem die Vin/Vout Differenz gegen Null gehen sollte, kann das doch nicht an einer Überlastung des LT3080 liegen (wird sowas überhaupt in der Simulation berücksichtigt?), oder? Wenn ich R10 höher wähle, z.B. 500 Ohm, ist die Simulation sofort fertig.
L. N. schrieb: > simuliert sich LTSpice einen > Wolf (= wird nie fertig). Da solltest Du evtl. mal an den Startbedingungen schrauben, also z.B. "Start external DC supply voltages at 0V" => .tran 0 600m 0m startup
Hallo LN, das Problem ist, dass eine ideale Load(Stromquelle) immer den Strom zieht egal ob dabei "unmögliche" Spannungen entstehen. Der Simulator startet damit in einem sinnlosen Bereich und wenn dort auch noch eine Lösung möglich ist, dann bleibt der in dem Bereich hängen. Mach aus der "idealen active load" eine reale "active load". Die reale active load zieht 0mA bei 0V und erst bei 1V erreicht sie den gesetzten Stromwert. Dazu einfach die Option "This is an active Load" in der Load setzen - Rechtslick auf das Symbol im Schaltplan, dann Option anhaken. An der active load erscheint dann "load". Siehe Anhang. Nach dieser Änderung gibt es ein sinnvolles Ergebnis. Gruß Helmut
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Hallo Helmut, Hallo Thomas, vielen Dank, sehr cool :-) Habe nun wieder etwas an der Simulation geschraubt und bin auf etwas neues gestoßen. Wenn ich direkt am Ausgang des LT1014 messe, scheint dort die Spannung gewaltig zu oszillieren, sofern am Set Pin des LT3080 ein 22µF Kondensator sitzt. Ich hab ehrlich kaum Ahnung von der Materie, könnte es sein, dass da der Opamp gegen die Kapazität des Kondensators kämpft? Stört das? Dave Jones hat in seiner Schematic auch genau dort einen 22µF Kondensator. Wenn ich den Kondensator entferne, sind die Störungen komplett weg. Laut Datenblatt kann man dort einen 1µF Kondensator platzieren, da ist aber auch die Rede vom Voltage Setting Resistor, den ich hier ja nicht habe. >For improvement in transient performance, place a capacitor across the >voltage setting resistor. Capacitors up to 1µF can be used. This bypass >capacitor reduces system noise as well, but start-up time is proportional >to the time constant of the voltage setting resistor (RSET in Figure 1) >and SET pin bypass capacitor. ltspice4.png: ohne Kondensator ltspice5.png: mit Kondensator Grün ist direkt am Ausgang des LT1040 gemessen Blau ist am Set Pin gemessen Gezeichnet, der Wissbegierige ;-) edit: scusi, mir ist nicht aufgefallen, dass das dämliche snipping tool plötzlich JPGs speichert anstatt PNGs.
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Wenn man so eine kapazitive Last hat und dann eine Gegenkopplung macht, dann speist eine Signal mit starker Phasenverschiebung zurück. Dafür ist der Opamp nicht ausgelegt. Die einzige Möglichkeit ist dann ein zusätzlicher C zwischen Opamp-Ausgang und minuseing. Siehe Bild. Ich musste den Alternate Solevr bemühen, damit die Schaltung knovergiert. Ich habe dann auch noch bei .tran erst ab 200ms speichern lassen um bequemer die Schwingung besser zu sehen. Die Änderung in .tran sollte man vielleicht besser wieder ändern und das "speichern ab" auf 0ms zurücksetzen. PS: Satt 22uF reichen auch 0.1uF. Dann wird der Kompensations-C6 vielleicht noch 10nF.
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Helmut S. schrieb: > Wenn man so eine kapazitive Last hat und dann eine Gegenkopplung macht, > dann speist eine Signal mit starker Phasenverschiebung zurück. Dafür ist > der Opamp nicht ausgelegt. Die einzige Möglichkeit ist dann ein > zusätzlicher C zwischen Opamp-Ausgang und minuseing. Siehe Bild. > > Ich musste den Alternate Solevr bemühen, damit die Schaltung > knovergiert. Ich habe dann auch noch bei .tran erst ab 200ms speichern > lassen um bequemer die Schwingung besser zu sehen. > Die Änderung in .tran sollte man vielleicht besser wieder ändern und das > "speichern ab" auf 0ms zurücksetzen. > > PS: Satt 22uF reichen auch 0.1uF. Dann wird der Kompensations-C6 > vielleicht noch 10nF. Achtung, ich habe mittlerweile den LT1014 drin, nicht mehr den AD8065. Direkt nachdem ich deinen Vorschlag eingebaut habe, hat meine Kurve so ausgesehen wie auf deinem Screenshot, kein alternativer Solver oder sonstige Einstellungen bei mir notwendig...? Jedenfalls: Ist es überhaupt eine gute Idee, so einen großen Kondensator dort zu platzieren? Ich hab es nun mit 470n probiert und hatte dann nur mehr minimale Schwingungen nur am Anfang, ohne zusätzlichen C zwischen Opamp Ausgang und invertierendem Eingang. Mit 1uF gabs schon noch einiges an Wellen. Die Ausgangsspannung scheint ja in jedem Fall in Ordnung zu sein - denn am Set Pin kommt (scheinbar wegen R7 und R8?) immer ein sauberes Signal an. Das Beheben der Schwingungen mit dem zusätzlichen C fand ich faszinierend aber wenn es möglich wäre die Ursache zu entfernen (ohne negative Folgen für diese Anwendung) wäre mir das natürlich lieber, ganz zu schweigen vom Overshoot den man schon auf deinem Screenshot sieht und der viel längeren Zeit bis die Zielspannung erreicht wurde...
> Das Beheben der Schwingungen mit dem zusätzlichen C fand ich
faszinierend
Tipp des Tages:
Auf jeden Fall im Layout so einen Kompensations-C vorsehen.
Das ist übrigens die Standardmethode, wenn man Signale zurückkoppelt die
eine Phasenverschiebung haben.
Helmut S. schrieb: >> Das Beheben der Schwingungen mit dem zusätzlichen C fand ich > faszinierend > > Tipp des Tages: > Auf jeden Fall im Layout so einen Kompensations-C vorsehen. > Das ist übrigens die Standardmethode, wenn man Signale zurückkoppelt die > eine Phasenverschiebung haben. Kommt die Phasenverschiebung ausschließlich von dem C am Set Pin und wenn ja - könnte man den dann einfach weglassen? Falls trotzdem ein Kompensations-C notwendig ist, wie dimensioniere ich den? Danke, dass du dir die Zeit nimmst! Analogtechnik finde ich hochinteressant, manche Dinge begreife ich sehr schnell und manches müsste mir man mit Lego Steinen aufbauen und mit Buntstiften aufmalen. Das kommt davon, wenn man die falsche Ausbildung wählt...
> Kommt die Phasenverschiebung ausschließlich von dem C am Set Pin und wenn ja - könnte man den dann einfach weglassen? Ja. Die 1,1kOhm in Serie und der C(22uF) nach Masse bewirken eine nacheilende Phasenverschiebung. > Falls trotzdem ein Kompensations-C notwendig ist, wie dimensioniere ich den? Am besten die Sprungantwort anschauen und dann für den Kompensations-C noch etwas Reserve (größeres C) einbauen.
Helmut S. schrieb: >> Kommt die Phasenverschiebung ausschließlich von dem C am Set Pin und > wenn ja - könnte man den dann einfach weglassen? > > Ja. Die 1,1kOhm in Serie und der C(22uF) nach Masse bewirken eine > nacheilende Phasenverschiebung. verstehe, danke! >> Falls trotzdem ein Kompensations-C notwendig ist, wie dimensioniere ich > den? > > Am besten die Sprungantwort anschauen und dann für den Kompensations-C > noch etwas Reserve (größeres C) einbauen. Was hältst du von der Schaltung im Anhang? Signal ist nun sehr sauber...
> Was hältst du von der Schaltung im Anhang? Signal ist nun sehr sauber... Im Prinzip OK. 1. Beachte die Verlustleistung. Pmax = 30V*0,05A = 1,5W. Denk daran wie du das kühlen willst. Wähle eine gut kühlbare Bauform. 2. Beachte den maximalen Strom falls du mehr als 0,1A möchtest. Siehe die Kurve auf Seite 6, Imax(Vin-Vout). http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/3080fc.pdf
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Servus, alternativ kann man auch den fetten 22µ-Kondensator über einen Widerstand vom OP-Ausgang entkoppeln, dann muss man diesen nicht in der Bandbreite begrenzen und man bekommt keine Überschwinger.
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