Hallo Zusammen,
ich habe aktuell ein kleines Verständnisproblem. Ich habe vor kurzem
gelesen, dass es bei Schaltwandlern auch eine Constant On-Time Regelung
gibt, wo die Frequenz variabel ist.
Bei Voltage mode Controllern hat man ja einen Fehlerverstärker, dessen
Ausgang auf einen Komparator geht und mit einem Sägezahn mit fester
Frequenz verglichen wird. So wird dann der Dutycycle für den MOS-FET
geregelt, dass was ich mich jetzt frage ist, wie funktioniert das bei
der Constant On Time Regelung?
Einen Fehlerverstärker muss es hier ja auch geben, aber wie geht es dann
weiter?
Kurz gesagt:
Der Fehler-Amp (EA) erzeugt (bzw regt an - anderer Teil macht die dann),
je nach Belastung des Wandlers, mehr oder weniger Pulse. Diese Pulse
haben immer die selbe Länge.
Thomas schrieb:> was ich mich jetzt frage ist, wie funktioniert das bei der Constant On> Time Regelung?
Da wird natürlich auch das Tastverhältnis des MOSFETs geregelt,
allerdings nicht durch Vergleich mit einem Sägezahn, sondern mit einem
Schwellwert für den Absolutwert des Fehlers. Wenn die Spannung zu weit
abgefallen ist, wird über den MOSFET für eine feste Zeit aufgeladen, so
dass die Spannung steigt. Je nach Lastanforderung variiert dadurch die
Aus-Zeit und damit das Tastverhältnis.
Thomas schrieb:> Einen Fehlerverstärker muss es hier ja auch geben, aber wie geht es dann> weiter?
Na im Prinzip genauso, bloß dass halt die OFF-Time (und damit implizit
die Wandlerfrequenz) geregelt wird.
Passt halt kein stupider 0815-PID-Regler, der auf konstante Samplerates
angewiesen ist, um ordentlich zu funktionieren. Das ist alles.
Thomas schrieb:> Bei Voltage mode Controllern hat man ja einen Fehlerverstärker, dessen> Ausgang auf einen Komparator geht und mit einem Sägezahn mit fester> Frequenz verglichen wird.
Ja, bei Festfrequenz Voltage-Mode trifft das exakt so zu. :-)
https://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap12/Kapitel12.html#12.2
Bild 12.2B = Constant ON Time Voltage Mode variabler Frequenz.
Dich interessiert was alles genau:
Allein Constant ON Time, allein Current Mode, beides kombiniert?
Oder:
Wie genau (ruhig recht ausführlich) kamst Du zu Deiner Frage?
Wenn ich da richtig verstehe, hat man einen Fehlerkomperator, der dann
ein Monoflop treibt, welches dann den einen Impuls erzeugt mit
konstanter Länge und die Spannung dann über die OFF-time geregelt wird ?
Thomas schrieb:> Wenn ich da richtig verstehe, hat man einen Fehlerkomperator, der dann> ein Monoflop treibt, welches dann den einen Impuls erzeugt mit> konstanter Länge und die Spannung dann über die OFF-time geregelt wird ?
Ja.
Weswegen sich Constant ON Time und klassischer Current Mode
auch gegenseitig ausschließen...
Thomas schrieb:> Ist diese betriebsart dann eigentlich typisch für die Step Down> Topologie?
"Typisch"? Wie kommst Du darauf?
> Und lässt sich dies auch im CCM betreiben?
Seltsame Fragestellung, ganz ähnlich wie das o.g. "typisch". :)
Du scheinst so einiges noch nicht verstanden zu haben, so daß
Dir weder hier das "ja/nein" noch bei den obigen Fragen kurze
(auch nicht nicht ganz so kurze) Erläuterungen reichen, um das
zu ändern.
Ich frage nochmal:
O/O schrieb:> Wie genau (ruhig recht ausführlich) kamst Du zu Deiner Frage?
Also, erzähl mal.
Wollte mich Mal schlau machen über DC/DC Wandler. Und hätte gelesen
welche Arten der Regelungen es gibt. Ich hatte ein paar Datenblätter
gelesen in den das Schaltregler IC TOC und CCM kann.
Es steht da beschrieben das für den kleinen Leistungsbereich der TOC
Mode genutzt wird und dass das IC bei größeren Lasten dann im Ccm
arbeitet.
Mittlerweile weiss ich das man jeden DC/DC Wandler in den
unterschiedlichen Betriebsmodi fahren kann.
Thomas schrieb:> Mittlerweile weiss ich das man jeden DC/DC Wandler in den> unterschiedlichen Betriebsmodi fahren kann.
Genauer: Jede DC-DC- Grundtopologiekönnte man ... (etc.)
Beim fertig( dimensioniert/ausgelegt )en Wandler allerdings
abhängig von Bauteilwerten, Last und (Art der) Regelung.
> TOC
Das Kürzel sagt mir leider nichts. Mir bekannt sind nur:
-- Continuous [(Current) Conduction] Mode = CCM
(Stromfluß in der Speicherdrossel "ohne Nulldurchgänge";
ununterbrochen aka kontinuierlich (und immer positiv!))
= Betriebsmodus mit völlig linearem Übertragungsverhalten.
Bei welchem daher einzig der Tastgrad -also lastunabhängig-
die Spannungsübersetzung bestimmt. ÜV bei Tastgrad 50% ist:
Buck = 2:1 | Buck/Boost (Inverting) = 1:1 | Boost = 1:2
Siehe auch z.B. (graphische Zusammenfassung Seite 5):
https://www.eng.auburn.edu/~agrawvd/COURSE/READING/LOWP/Erikson_DC_2_DC.pdf
(Allerdings bzgl. exakter (also im ungeregelten Fall) U_aus
noch abzüglich Verlusten - genauer:
Leiterbahnen, Mosfet-Kanal, Wicklungsdrähte (ohmsch) bzw.
Transistor-V(CE) oder V_Fluß von Diode (PN-Übergang).
-- Discontinuous [(Current) Conduction] Mode = DCM
(Stromfluß in der Speicherdrossel "mit Nulldurchgängen";
auf deutsch diskontinuierlich aka (kurz) unterbrochen
- im klassischen DCM kann diese Unterbrechung also auch
andauern, sogar (bei geringer Last vielleicht sogar weit)
länger als der vorhergehende ON-Puls dauerte.
...und dann noch sozusagen "Zwischenformen", als da wären:
-- Critical ((Current) Conduction Mode) = CrCM
[Womit einfach nur "Betrieb im Grenzbereich" gemeint ist,
kürzestmögliche Stromunterbrechung". Entspricht ebenfalls
-- Transition Mode = TM (Begriffsquelle STMicroelectronics),
es findet jeweils "Zero Current Turn On" statt. Alleinig
-- Triangular Current Mode = TCM
geht einen Schritt weiter, und läßt den Drosselstrom genau
so lange negativ, wie zur Umladung der C_DS des Mosfets
erforderlich, um "Zero Voltage Switching (ZVS)" zu nutzen.]
Kläre mich über "TOC" auf bzw. zeige das entspr. Datasheet
wo dieses Kürzel drin ist - man lernt ja sowieso nie aus,
aber auf die drei Buchstaben kann ich mir bisher null Reim
machen.
