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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Stromregelung Synchronwandler


Autor: xttx (Gast)
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Wenn ich bei einem "normalen" DC/DC (z.B. Abwärtswandler mit Mosfet und 
Diode) eine Stromregelung implementieren will, brauche ich dafür nichts 
weiter zu tun als den Strom zu messen und den PWM-dutycycle beginnend 
von Null auf den passenden Wert einzuregeln. Ein-und Ausgangsspannung 
können mir dabei ziemlich egal sein, solange die Ausgangsspannung 
kleiner als die Eingangsspannung ist und alle Spannungen unterhalb der 
zulässigen Maximalwerte liegen.

Aber wie sieht das bei einem Synchronwandler aus? Wenn ich die 
Mosfet/Diode-Kombination gegen eine Halbbrücke aus zwei Mosfets ersetze 
und diese abwechselnd ansteuere, ist ein PWM-dutycycle von Null nicht zu 
empfehlen, denn damit schließe ich faktisch den Ausgang kurz. Hängt da 
z.B. ein Akku dran, findet der das überhaupt nicht gut, mal davon 
abgesehen dass der kurzschließende Mosfet relativ schnell den Geist 
aufgeben wird.

Theoretisch ergibt sich der PWM-dutycycle ja aus dem Verhältnis von 
Eingangs-zu Ausgangsspannung. Angenommen ich habe am Eingang 12V und am 
Ausgang 6V, kann ich mit 50% Tastgrad starten und habe dabei einen 
Stromfluss von theoretisch Null. Das geht aber nur, wenn ich Ein-und 
Ausgangsspannung kenne.

Die einzige Möglichkeit die mir sonst noch einfällt wäre, den 
Synchronwandler ohne Ansteuerung des Lowside-Mosfet zu starten. Dank der 
Bodydiode verhält sich dann alles wie ein nicht-synchroner 
Abwärtswandler und sobald die Geschichte eingeschwungen ist kann auf 
Halbbrückenbetrieb umgeschaltet werden um die Verluste zu senken.

Machen diese Gedanken so grundlegend Sinn und gibt es vielleicht noch 
eine bessere Lösung? Weiss jemand wie das in integrierten 
PWM-Controllern gelöst wird?

: Verschoben durch Moderator
Autor: Alexxx (Gast)
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Die käuflichen sync-Buck-Wandler messen den Ausgangsstrom. Wenn der 
negativ wird, schalten sie den Lowside-Mosfet (natürlich) ab. Zudem 
schalten sie, wenn der Dutycycle gegen null oder eins ginge, auf 
Pulse-Skipping.

Einen Schaltwandler mit einem Mikrocontroller aufzubauen ist nur für 
ganz wenig Anwendungen sinnvoll. Denn bei Synchronwandlern es geht vor 
allem um die exakte Totzeit-Ansteuerung der beiden Mosfets. Außerdem 
schafft ein Controller nicht die nötige Geschwindigkeit um z.B. einen 
Kurzschluss oder auch nur schnelle Lastwechsel handeln zu können.
Und zuguter Letzt ist in den ICs auch gleich die optimale 
Mosfet-Ansteuerstufe integriert und trotzdem sind die Wandler-ICs 
erstaunlich klein und haben fantastische Wirkungsgrade von z.T. >95%...
Wer da einen µC nimmt, ist selber Schuld.

Autor: Bucky (Gast)
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@xttx: Deine Sorgen sind unnötig.

Autor: Bucky (Gast)
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xttx schrieb:
> Weiss jemand wie das in integrierten
> PWM-Controllern gelöst wird?

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