L4981 PFC soft start - Verständnisproblem

Alex Gast 09.10.2018 09:35 #5581749

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mir wurde die Aufgabe zugetragen, mich näher mit dem soft start Prinzip
einer PFC basierend auf dem L4981 zu beschäftigen.

Als Dokument verwende ich hierzu:
AN628
https://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/application_note/94/6e/ec/8c/4c/3e/40/a9/CD00003936.pdf/files/CD00003936.pdf/jcr:content/translations/en.CD00003936.pdf
Datenblatt
https://www.st.com/resource/en/datasheet/l4981.pdf

Mein Verständnis zum Thema soft start:
Beim start-up des PFC sind die Ausgangselkos der PFC ungeladen, dh deren
Spannungen sind 0V. Der error-amplifier E/A hat eine Referenzspannung
von 5.1V. Der Ausgang des E/A fährt in Anschlag und gibt ein maximales
duty cycle aus, damit die Ausgangselkos so schnell wie möglich geladen
werden.
Um dem vorzubeugen, gibt es den soft-start. Die Stromquelle von 100uA
lädt einen externen Kondensator Css. Die Spannung über dem Kondensator
Css wird mittels PNP Transistor auf den Ausgang des E/A gegeben, um das
Duty Cycle zu kontrollieren und langsam zu vergrößern (die Spannung über
Css steigt linear).

Wo es bei mir hakt ist:
Im Einschaltmoment des PFC ist der Ausgang des E/A maximal (z.B. 5.1V),
was am Emitterpotential des PNP Transistors anliegt. Die Basis des PNP
Transistors beträgt im Einschaltmoment 0V. Der PNP Transistor schaltet
ein, über der Emitter-Basis Strecke fallen ca. 0.7V ab, die Spannung
über Css beträgt somit ca. 5.1V-0.7V.
Mit einem Konstantstrom von 100uA kann man nun ausrechnen, wie lange die
soft-start Zeit beträgt mittels
Ic = Css*dU/dt
dt = Css*dU/Ic
Gehen wir von einem Css von 100nF aus.
dt = 100nF*(5.1V-0.7V)/100uA = 4.4ms

Irgendwie verstehe ich nicht, inwiefern das Prinzip einem soft-start
ähnelt. Ich habe Probleme zu erkennen, inwiefern die Spannung über Css
aus den Ausgang des E/A gelegt wird. Mir kommt es eher so vor, als ob
der Ausgang des E/A an den Kondensator gelegt wird, der anschließend
mittels 100uA eine bestimmte Zeit braucht, bis die Spannung vom E/A
erreicht ist.
Aber inwiefern beeinflusst das nun den soft start des PFCs?

Kann mir jemand helfen, Licht ins Dunkle zu bringen?

Vielen Dank.

Gruß,
Alex

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Dieter Gast 09.10.2018 23:43 #5582644

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Start mit PWM und kleinem Duty Cykle faehrt Ausgangsleistung langsam 
hoch durch ansteigen des Duty Cykle.

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Alex Gast 10.10.2018 08:53 #5582785

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Dieter schrieb:
> Start mit PWM und kleinem Duty Cykle faehrt Ausgangsleistung langsam
> hoch durch ansteigen des Duty Cykle.

Hi Dieter,
vielen Dank. Das ist mir soweit einleuchtend.

Was mir jedoch Schwierigkeiten bereitet, ist die Aufgabe des PNP 
Transistors.

1.
Die BE Strecke des PNP Transistors beträgt ca. 0.7V, und das Emitter 
Potential ist somit ca. 0.7V höher als die Basis wenn der PNP Transistor 
leitet?

Korrekt?

2.
Im Einschaltmoment des PFC ist der E/A Ausgang auf vollem Anschlag (5.1V 
laut Datenblatt), weil die PFC Spannung 0V beträgt und mit einer 
Referenzspannung von 5.1V am E/A verglichen wird.

Korrekt?

3.
Durch den PNP Transistor wird die Spannung des E/A auf die Spannung des 
soft start Kondensators Css gelegt, weil die Basis des PNP Transistors 
der Spannung von Css beträgt, und diese geringer ist als die Spannung am 
E/A Ausgang, so dass der PNP Transistor leitet.

Korrekt?

4.
Dies geschieht so lange bis Css auf die 5.1V geladen ist, denn dann 
beträgt die Basis des PNP dieselbe Spannung wie das Emitterpotential. 
Der PNP Transistor schaltet ab. Der E/A Ausgang ist nun durch die 
geschlossene Regelschleife der PFC abhängig.

Korrekt?

5. Css lädt weiter auf bis auf 8.5V.

Korrekt?


Vielen Dank :)

Gruß,

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Dieter Gast 10.10.2018 23:34 #5583757

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