Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Digital control, Frequenzen für ein SMPS


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von Oli.G (Gast)


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Servus,

wir möchten einen SMPS push-pull half bridge Batterieladegerät mit uC 
regeln.
Zum Einsatz soll voltage-control kommen, außerdem wird der Ausgangsstrom 
gemessen.
Schaltfrequenz 50kHz.

Nun stellt sich die Frage nach Samplingfrequenz, Bandbreite etc.
Hat da wer grobe Ausgangswerte?


Danke,
Oli

von Alex (Gast)


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Oli.G schrieb:
> Nun stellt sich die Frage nach Samplingfrequenz, Bandbreite etc.
> Hat da wer grobe Ausgangswerte?

Sampling frequency is oftmals 2x Schaltfrequenz
Bandbreite ist oftmals 1/10th der Schaltfrequenz

Gruß,

von Guest (Gast)


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Was für Batterien wollt ihr denn Laden? Jenachdem kann aine CC/CV 
regelung sinnvoll sein.

Zu den andern beiden Sachen würde ich sagen das kommt ganz drauf an wie 
schnell euer Regler ist und wie die Filterung des Signals aussieht.

von Oli.G (Gast)


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Wir möchten Liion Batterien laden, also CC/CV nötig.
Der plan ist zwei digitale PI-regler für spannung und strom die PWM 
regeln zu lassen, wobei das niedrigere PWM sollsignal "gewinnt" (so wie 
es gerne analog aufgebaut wird mit zwei comparatoren in parallel).
Ist das praktikabel?

Für die Frequenzen könnte also Fsample = 100kHz gewählt werden, 
Bandbreite 5kHz dann ein Anti-Aliasing RC filter mit Grenzfrequenz 
dazwischen.

Mit welcher frequenz sollte der Filter rechnen?

Danke!

von Guest (Gast)


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Bei einer parallelen Regler Struktur müsst ihr aufpassen, wenn man 
einfach zwischen zwei Reglern umschaltet kann es zu ungewollten 
Schwingungen kommen. Das muss gut aufeinander abgestimmt sein. Ein 
seriell kaskadierter Regler ist ggf. einfacher einzustellen. 
Beispielsweise ein Spannungsregler mit unterlagerter Stromregelung. 
Zumal der Spannungsregelkreis bei weitem nicht so schnell sein muss wie 
die Stromregelung.

Für die Stromregelung wäre 1KHz denke ich kein schlechter Anfang. Die 
Spannungsregelung kann langsamer sein.

Die Sampling Frequenz kommt halt drauf an ob ihr noch digital filtern 
wollt. Wenn ja, dann muss sie natürlich höher als die Regelfrequenz 
sein. Was auch gern gemacht wird ist in der Hälfte des duty cycles zu 
messen, dort bekommt man den Mittelwert des Stroms bzw. der Spannung.

Die Grenzfrequenz des Filters sollte aber in jedem Fall im Bereich 1/5 
bis 1/10 der sampling Frequenz sein.

von Alex (Gast)


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Guest schrieb:
> Was auch gern gemacht wird ist in der Hälfte des duty cycles zu
> messen, dort bekommt man den Mittelwert des Stroms bzw. der Spannung.

Ganz genau so und nicht anders. Denn bei Center-Aligned PWM (Dreieck 
statt Sägezahn) sampled man, wenn das Dreiecksignal 0 ist, und wenn das 
Dreiecksignal TOP ist (also bei der Spitze des Dreiecksignals). Damit 
ergibt sich automatisch, dass man mit 2x Schaltfrequenz abtastet. Hier 
ein Bild zur Veranschaulichung:
https://www.researchgate.net/figure/Sampling-the-current-synchronous-to-the-carrier-signal-a-Sampling-the-current_fig1_265930982

Gruß,

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