Ist es möglich/sinnvoll, einen tiny15L-gesteuerten Schaltregler um die 100 kHz in folgenden beiden Szenarien als Konstantstromquelle zu betreiben: LED, 700 mA bei 3.7 V LEDs in Serie, 20 mA bei ca. 13 V Ich habe das mal von http://schmidt-walter.fbe.fh-darmstadt.de/smps/smps.html berechnen lassen, es kommen Kapazitäten von 25 µH 330 µH heraus. Mit diesen Werte enstehen beim jeweils anderen Betrieb entweder Lücken oder sehr hohe Ströme. Könnte jemand so nett sein, und mir diesen Zusammenhang erklären, und mich ggf. sanft darauf vorbereiten, daß es besser wäre, die Induktivitäten für den jeweiligen Einsatzzweck auszuwählen, und den Rest in Software zu erledigen. Dazu auch gleich noch eine Frage: Wie ist das denn überhaupt mit dem schnellen PWM-Modus des tiny15L - was für eine Auflösung habe ich denn überhaupt bei 100 kHz? Oder spielt die Frequenz keine Rolle, da der Duty-Cycle immer in 8 Bit aufgelöst wird? Dankeschön!
Um eine Konstantstromquelle mittels Auf-/Abwärtswandler bzw. Inverter zu realisieren, muss der Strom gemessen und entsprechend geregelt werden, da diese Schaltnetzteile eher einer Spannungsquelle entsprechen. Ansonsten, 700mA bzw. 20mA ist Pille-Palle. Wichtiger als die richtige Induktivität ist, dass die Spule den maximalen Strom verträgt und nicht in die Sättigung geht. Es gibt eine App-Note von Atmel zu einem Akku-Lader (=Stromquelle) - als Anregung.
Das das Ganze einer Regelung bedarf ist mir klar, ich hätte noch mehr Daten liefern sollen: Gespeist werden soll aus drei NiMH-Zellen, also 4.5-3 V, 3.6 V Nennspannung. Um den Verbraucher komplett von den Akkus zu trennen, erschien mir ein invertierender Wandler geeignet (http://schmidt-walter.fbe.fh-darmstadt.de/smps/ivw_smps.html) Wenn ich jetzt aber die für den -14V/30mA Betrieb ermittelten 368.4uH auch bei 4V/0.7A veranschlage, bekomme ich Ströme von 1.6A an der Induktivität. Das geht ja irgendwie nicht. Andersherum, mit 25uH für -14V/30mA bin ich im lückenden Betrieb, und Ul 'schießt' beim Abfallen von -14 auf 0 fröhlich 'über'. Was ist da jetzt empfehlenswert? Die Appnote guck ich mir an, danke für den Hinweis.
mhh, bekomme ich die Lücken weg, wenn ich die Frequenz ändere?
Danke, die Seite kenne ich. Leider gibt es keinen Schaltplan. Und von Lücken schreibt er auch nichts. Aber so in etwa soll es sein, nur möchte ich verstehen, ob es sinnvoll/möglich ist, dieselbe Schaltung für zwei Zwecke zu verwenden.
ändere die Frequenz oder nimm einen Sperrwandler. Am besten mit PSpice mal simulieren.
So, ich habe jetzt mal mit LTSpice gespielt, aber komme noch nicht damit klar. Der Strom durch die Induktivität steigt ständig weiter an. Wie kann ich denn meinen Verbraucher richtig simulieren? Inwiefern kann ich mit dem Programm ideale Verhältnisse simulieren? Es gibt an der Spannungsquelle Flanken, die ich eigentlich auf 0 gesetzt habe.. Ist die PWM mit der Spannungsquelle so richtig simuliert? Danke!
Hallo, ich habe mir die Schaltung mal angesehen und simuliert. Deine Datei kann ich mit PSpice nicht lesen. Hast du folgende Punkte bedacht? - 100kHz sind zuviel, da ist der Transistor nur noch im ohmschen Bereich - wenn du einen MOSFET als Schalter benutzt braucht du eine höhere Spannung UGS zum Schalten 3,6V sind zu wenig. - Die Schaltung hat einen sehr langen Einschwingvorgang, der Strom geht anfangs bis zum 10fachen Wert hoch (in der Simulation ohne Strombegrenzung) - Wenn der Strom lückt ist das nicht weiter schlimm wenn der Kondensator ausreichend dimensioniert ist. Simuliert habe ich Folgendes: Uein 3,6V L 2,5mH f=20kHz für 12V 30mA Tastgrad 38 zu 50µs für 4V 700mA Tastgrad 29 zu 50µs Installier am Besten mal PSpice, da gibt es sehr gute Tutorials
wie komme ich denn an pspice, ohne die gesamte demo-cd runterladen zu müssen? Danke für deine Hilfe, an den FET habe ich bislang noch keinen Gedanken verschwendet..
@ gandalf Eine Anfrage beim Besitzer der Homepage ergab den Schaltplan und den Sourcecode zum LED SMPS Project von hier: http://cq.cx/smps.pl Er schreibt das die Sachen nicht ganz aktuell sind, aber für die Idee reichts. Siehe Anhang.
gandalf wrote: > wie komme ich denn an pspice, ohne die gesamte demo-cd runterladen zu > müssen? > Danke für deine Hilfe, an den FET habe ich bislang noch keinen Gedanken > verschwendet.. Ich habe mir "Halbleiter - Schaltungstechnik" von Tietze und Schenk gekauft. Da liegen 2 CDs drin. Eine mit PSPICE! Kann man sich auch in der Uni-biblithek ausleihen ;-) Es geht auch mit Matlab und Simulink aber da kennen sich die Mathematiker besser mit aus. Dafür ist es normalerweise auf den Unirechnern installiert.
Den Herrn Westhues habe ich auch schon vor ein paar Tagen angeschrieben, aber das hilft mir ja zum Verständnis nicht so richtig weiter. Den T&S habe ich auch hier, aber in der neusten Auflage, die bei mir zu haben ist, ist keine CD dabei. Aber ich habe mir jetzt mal die komplette Demo-CD runtergeladen, mal sehen, ob man an PSPICE auch direkt rankommt. Es gibt sonst noch eine (alte?) 9.1 Version irgendwo im Netz: 91pspstu.exe, knapp 30 MB.
Nee, da ist im Download-Archiv nur die 600MB große Installations-exe enthalten, die wiederum ein selbstentpackendes Archiv ist. Grandios ausgedacht, cadence! So, daraus kommt der Installer. Ob man einzelne Packages anwählen kann, bezweifele ich. Ich nehm die alte 9.1er Version.
Gandalf: Warum machst Du eine neue Baustelle auf? LTspice ist gut genug für Deine Balange. Nur Du simulierst falsch. Schnapp Dir mal ein PSpice-Buch und versuche Dein Glück mit LTspice. Angehängt habe ich mal eine Simulation von einem Buck-Converter für LEDs. Einfach mal mit LTspice öffnen. mfg, Stefan.
Danke Stefan, ich hatte gestern 5 Minuten versucht, mit PSPICE zurechtzukommen, in der Hoffnung, daß es intuitiver ist als LTSpice (und vielleicht ideal simulieren kann). Aber weit gefehlt. Trotzdem: wo mein Fehler liegt, sehe ich nicht. Auch in deiner Simulation nimmt der Strom fast linear zu; ich habe damit gerechnet, daß der sich sofort einstellt. Was mache ich falsch?
@gandalf in deiner Schaltung hast du keinen Transistor sondern eine Spannungsquelle die wenn sie auf 0 geht die Spule kurzschliesst. Ein Transistor wäre ein offener Schalter.
und noch was. Natürlich hast du anfangs einen starken Stromanstieg, bis der Elko geladen ist (evtl. mal kleiner machen). Die Schaltung läuft mit PSpice, mit LTSpice kommt Unsinn raus, aber ich kenne mich damit nicht aus. Ich wollte die LTSpice-datei anhängen aber das geht nicht :-(
Doch, so geht's anscheinend, nur die Zeiten der PWM-Quelle waren nicht ganz richtig. Toll, dann kann ich damit ja jetzt spielen! Wenn man peilt, daß die Spannungen zu den entsprechenden Knoten gehören, macht es noch mehr Spaß! Vielen Dank.
> Wenn man peilt, daß die Spannungen zu den entsprechenden Knoten > gehören, macht es noch mehr Spaß! Tja, etwas Grundwissen braucht man schon.
Eine Frage zum Schaltplan boost.pdf aus LED_SMPS.zip weiter oben ( http://#442921 ) Er mißt den Strom VDD_TP1 differentiell mit ADC2/3 zwischen VDD und VSENSE - aber wozu sind die Spannungsteiler gut, wenn die Messung doch differentiell ist? Kann der AVR da auch nur absolute Spannungen<VCC ab?
> Kann der AVR da auch nur absolute Spannungen<VCC ab?
Ganz genau, an KEINEM Anschlusspin darf eine höhere Spannung als VCC
anliegen - das ist unabhängig ob differentiell gemessen wird oder nicht.
>The topology is either boost (with negative ground) or invert (with positive >ground), depending on how you look at it. >Neither terminal of the current sense resistor is grounded. Schon wieder etwas, das ich nicht verstehe. Ich habe seinen Schaltplan mal vereinfacht gezeichnet, kann aber die Schaltung für einen klassischen Inverter nicht darin sehen. Da würde nämlich der Meßwiderstand unter GND-Potential liegen, das hat mich hier stutzig gemacht, wie er das überhaupt schafft. Die Spannung an TP1 müsste aber demnach größer sein als VDD - wieso ist das dann noch ein invertierender Wandler?
Angehängte Dateien:
-
smps.png
50 KB
Der betroffene Schaltungsteil anbei. Könnte mir jemand bitte den Unterschied (Schaltvorgang) zu http://en.wikipedia.org/wiki/Buck-boost_converter erklären?
ich hab mir mal sowas gezeichnet um ein 180V röhrennetzteil zu bauen: http://lupin.shizzle.it/minihv.jpg Auf Lochraster hat das schon funktioniert, also sollte die Platine auch gehen. Schaltplan ist glaub ich überflüssig (ein C zum puffern, AVR macht PWM, BSP297 schaltet strom durch die spule, kleine Diode lädt einen 10nF HV C und das ganze geht dann geteilt über 1MOhm poti und 10k R zurück zum AVR ADC). 14x15 mm ist das ganze groß
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