Gegentakt SNT-Steuerung mit Rigol DG812 u.a.

[Gunnar F. (gufi36)]

Hi Leute,

ich bin dabei, ein Gegentakt-Schaltnetzteil zu erstellen und das Konzept 
zu überprüfen. Dafür möchte ich mit dem Rigol-Funktionsgenerator zwei 
Pulse, 180 Grad phasenverschoben, mit gleicher Frequenz und Amplitude 
erstellen.
Bis dahin kein Problem. Aber ich will das Tastverhältnis für beide 
Kanäle identisch einstellen.
Ich erstelle den Puls auf Kanal 1, mache ein channel-copy, stelle auf 
Kanal 2 die Phase auf 180 Grad und drücke "Align". Dann habe ich die 
Signale korrekt am Ausgang.
Wenn ich jetzt aber den Tracking Mode einstelle, hüpfen die beiden 
Phasen zusammen und bleiben gleich. Ich kann jetzt zwar das 
Tastverhältnis für beide Kanäle synchron einstellen, habe aber kein 
Gegentakt-Signal mehr.
Nur wenn ich jetzt einen Kanal aus- und wieder anschalte  startet der 
mit zufälliger Phase.
Und nein, ich schaffe es nicht auf genau 180 Grad!
Kennt jemand den Trick?
Das Blöde ist, ich hatte so einen Test schon einmal erfolgreich gemacht, 
erinnere mich aber nicht mehr genau an die Einstellung. Oder hatte ich 
da nur Glück?

[ping (Gast)]

Gunnar F. schrieb:
> Kennt jemand den Trick?

Sorry, nein. Ein auf jeden Fall funktionierender Ansatz wäre, das
nicht mehr mit einem FG machen zu wollen, sondern mittels eines
passenden (bzw. gleich des finalen) Schaltregler-ICs plus Poti.

[Gunnar F. (gufi36)]

Vermutlich hast Du Recht, blöd ist nur dass ich für diese Anwendung zwei 
Pulse mit Tv > 50% brauche. Ich kenne keinen Steuer-IC, der das kann.
Das stammt aus der AN4070 von STM. Das Konzept finde ich sehr 
interessant, verstehe es aber noch nicht so recht.
Die nennen das "interleaved boost converter".
In Ltspice funktioniert das einwandfrei.

[ping (Gast)]

Gunnar F. schrieb:
> blöd ist nur dass ich für diese Anwendung zwei
> Pulse mit Tv > 50% brauche.

Stimmt nicht, das ist beim

> "interleaved boost converter"

gar nicht der Fall. Sondern wäre es z.B. bei Gegentakt-Boost -
"Current Fed Full Bridge", natürlich "Current-Fed-Push-Pull",
bzw. auch Abarten beider (bekannte solche z.B. "Weinberg").

> Ich kenne keinen Steuer-IC, der das kann.

Ich schon, der SG3527 gäbe genau die Invertierung des Outputs
des SG3525 aus - und damit stets überlappende Steuerpulse. Ein
parallel- sowie strom-gespeister Gegentaktwandler mit Mosfets
ist dessen bevorzugte Anwendung.

(Für Full Bridge müßte man noch z.B. zwei Gate-Treiber-Trafos
oder HV-Level-Shift-Treiber dazuschmeißen.)

Die (Current-Fed = Stromspeisung) nötige Speicherdrossel vor der
ebenfalls nötigen Vollbrücke kann nämlich nur während besagter
Überlappung "geladen" werden - so entsteht Boost im Gegentakt.

> Das stammt aus der AN4070 von STM. Das Konzept finde ich sehr
> interessant, verstehe es aber noch nicht so recht.
> Die nennen das "interleaved boost converter".
> In Ltspice funktioniert das einwandfrei.

Natürlich funktioniert das, aber was man dazu braucht sind nur
180° Phasenverschiebung. Für Interleaving benötigt man immer
360°/Anzahl der parallelen Zweige. Es gibt nämlich auch einige
Mehr-als-nur-zwei-phasige Wandler, z.B. von Intersil um die
ziemlich niedrige und hoch Pulsstrom-belastete Betriebsspannung
für moderne Prozessoren etc. (PC, Laptop) effizient zu erzeugen
(Step-Down) - natürlich sind das gleichzeitig Synchronwandler,
zwecks dieser Effizienz, aber es wird auch kräftig von den doch
wesentlich verringerten Spitzenströmen/P_aus (I_RMS niedriger)
profitiert, was eben nicht nur die Effizienz steigert sondern
auch noch kleinere passive Bauteile erlaubt.

Der Tastgrad (und zwar der aktiven Schalter aka "das Gegenteil
von Synchrongleichrichter (die nicht Dioden ersetzen) - die bei
Boost lowside sitzen) bestimmt dann eben die genaue Betriebsart.

Z.B. wäre im Netzspannungsbereich auch Transistion Mode bzw.
Triangular Current Mode (weiches Schalten) denkbar - je nach
geforderter Ausgangsleistung, Effizienz und Leistungsdichte.

(Die letzten beiden sind übrigens nicht deckungsgleich, man
optimiert genau was gefordert ist... Interleaved CCM mit Graetz
am Eingang "gewinnt" z.B. bzgl. Leistungsdichte, während jedoch
Bridgeless TCM effizienter ist. Google nach "η-ρ Pareto Front"
bei Interesse.)


Sage doch am besten was genau Du (und zu welchem präzisen Zweck)
zu planen gedenkst, dann kann man Dir viel besser helfen - das
zu finden, was Du "brauchst"... und Dir Informationen geben, wie
Du am besten vorgehen könntest.

Denn wie fast immer kann man kaum zu viele Infos zur Anwendung
liefern... zu wenige viel leichter, um's mal so zu sagen.

[ping (Gast)]

ping schrieb:
> ebenfalls nötigen Vollbrücke

Sorry: Natürlich nur für die "...Full Bridge"; Klammer falsch
gesetzt. Es gibt wie gesagt noch andere als nur diese Topo.

[ping (Gast)]

Bitte entschuldige: Konnte das Bild doch noch öffnen.

Vergiß, was ich schrieb: Dafür brauchst schon Du z.B. den SG3527.
Das ist tatsächlich ein Gegentaktwandler, nicht nur Boost allein
(nichtisoliert).

Und auch mit DC-Eingang für PV...

ping schrieb:
> Sage doch am besten was genau Du (und zu welchem präzisen Zweck)
> zu planen gedenkst

[Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)]

Gunnar F. schrieb:
> Kennt jemand den Trick?

Eine Halbierung der Frequenz erzeugt automatisch ein Tastverhältnis von 
50%.

Gunnar F. schrieb:
> ich bin dabei, ein Gegentakt-Schaltnetzteil zu erstellen

Wenn der Übertrager T1 so vorgegeben ist, dann benötigst du eine 
Vollbrücke. Falls es den T1 auch mit Mittelanzapfung gibt, dann genügt 
eine Gegentaktansteuerung.

[Gunnar F. (gufi36)]

Danke für die Hilfe!
Ping, du hast ja eine Menge Know-how geliefert, ich werde da mal 
recherchieren!!
Mein Problem war ja genau beschrieben: wie kriege ich zwei um 180Grad 
verschobene Pulse aus dem DG812!
Und ich könnte verrückt werden, eben hatte ich die Kiste nochmal 
angeschaltet und heraus kam genau das gewünschte Signal!
Scheinbar startet er die beiden Signale nur beim Power-up synchron so 
wie eingestellt.
Ja, Hintergedanke ist (zunächst) einfach aus 12-35V einen Zwischenkreis 
mit 325V zu erzeugen. Das klappt auch schon durchaus, ich brauche nur 
noch ein paar schnelle Gleichrichter mit 600V.
Später soll da auch noch ein Wechselrichter dran, in der AN4070 steht 
das alles drin.
https://www.st.com/resource/en/application_note/an4070-250-w-grid-connected-microinverter-stmicroelectronics.pdf
Allerdings die Firmware dazu konnte ich noch nicht finden!

>Eine Halbierung der Frequenz erzeugt automatisch ein Tastverhältnis von 50%.
Nur beim D-Flip-Flop. Ich schrieb aber > 50%!