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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik UC3842 Pi-Regler (ERR AMP) wie dimensionieren


Autor: Günther (Gast)
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Guten Abend zusammen,

Weiss jemand von euch wie man den internen PI-Regler des UC3842 
dimensioniert?
Ich möchte damit die Ausgangsspannung meines Abwärtswandlers konstant 
halten.
In der Anleitung von Texas Instruments auf Seite 4 (siehe
http://www.datasheetcatalog.net/de/datasheets_pdf/... )
wird deutlich, dass Zf die Reihenschaltung eines Kondensators und 
Widerstands
ist. Was wird genau mit Zi bezweckt? wie dimensioniert man Zi?

besten Dank im Voraus,
Günther

Autor: Mandrake (Gast)
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Das ganze bildet einen invertierenden Verstärker mit OPV.
Die komplexe Verstärkung bzw. der Frequenzgang ist demnach Av = -Zf/Zi.
Der PI-Regler sollte eine Grenzfrequenz weit unterhalb der 
Schaltfrequenz besitzen. Der soll ja auch nur auf die 
Ausgangsspannungsschwankungen reagieren und nicht auf die 
Schaltfrequenz.
Bei einer Reihenschaltung R,C für Zf und einem Widerstand Ri sihet die 
Übertragungsfunktion so aus:

G(jw) = -(Rf/Ri + 1/(jwRiCf))

w = 2*Pi*f

Ri*Cf = 1/wg (wg = GrenzKREISfrequenz)

Rf/Ri stellt die Verstärkung oder auch Dämpfung bei sehr hohen 
Frequenzen dar.

Dann wählt man einfach einen großen Wert für Cf und eine entsprechendes 
wg (Grenzkreisfrequenz) und rechnet dann Ri aus.

Auf der Seite 
http://schmidt-walter.fbe.fh-darmstadt.de/snt/snt_...

ist es noch ein wenig ausführlicher erklärt.

Ich hoffe das hilft erstmal weiter.

Autor: Günther (Gast)
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Hallo Mandrake,

Wenn ich mir die Abbildung 4.2 "Current-mode Regler für
den Aufwärtswandler anschaue" (siehe link den du mir gepostet hast: 
http://schmidt-walter.fbe.fh-darmstadt.de/snt/snt_... ),
dann sehe ich einen Strommesswiderstand Ri, welche in Reihe zum MOSFET
ist... entspricht dieser Widerstand (Ri) dem Zi aus dem Datenblatt des
UC3842??
Ich hätte jetzt gedacht, dass Zi aus dem Datenblatt der Widerstand R3
entspricht, weill R3 ja einen Beitrag zur Verstärkung leistet und nicht
Ri oder!?

Vielen Dank im Voraus,
Günther

Autor: Mandrake (Gast)
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Oh, dumm gelaufen die haben gleiche Bezeichner auf der Seite das 
verwirrt natürlich.

Schau dir in Abbildung 4.1 den rechten Verstärker an.
Zi = R3
Zf = C1 in Reihe mit R4

Über den Spannungsteiler R1 und R2 wird nur die Ausgangsspannung 
eingestellt sonst nichts.
Nebenbei gesagt: Bei dem Spannungsteiler ist wichtig, dass der Strom 
über R2 ungefähr 5x größer ist als der Eingangsstrom von dem OPV der 
zwischen R1 und R2 abgeht. Sonst darf der Spannungsteiler nicht mehr als 
unbelastet angesehn werden.

Der Widerstand Ri in Abbildung 4.2 dient als Stromsensor (Strom 
Spannungswandler) für den Drosselstrom der linear ansteigt (Sägezahn) 
bei angelegter Konstantspannung. Daher steht dort auch RAMPE. Das hat 
aber nichts mit dem PI-Regler zu tun. Ri und der Komparator bilden einen 
weiteren Regler. (eine Art Zweipunktregler) Übersteigt der Strom durch 
Ri eine gewisse Grenze so setzt der Komparator das FlipFlop zurück und 
damit den FET aus.

Autor: Günther (Gast)
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Hallo Mandrake,

VIELEN DANK!

beste Grüße,
Günther

Autor: Günther (Gast)
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Hallo,

wie hoch muss eigentlich die Verstärkung -Zf/Zi des PI-Reglers vom 
UC3842
sein? Irgendwie werde ich aus den Datenblättern nicht schlau..kann mir 
da jemand weiterhelfen??

besten Dank,
Günther

Autor: Mandrake (Gast)
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Die Verstärkung kann man experimentell einstellen. Dabei gilt je höher 
die Verstärkung umso schneller das ANregelverhalten. Gleichzeitig kann 
es aber auch zu Überschwingungen kommen oder gar zu totalen Instabilität 
(der Regler schwingt).
Würde dir raten einfach die Werte aus der Beispielschaltung des 
Datenblatts zu nehmen und dann evtl. ein wenig zu experimentieren. (Es 
muss aber nicht immer eine Verstärkung sein, manchmal ist eine Dämpfung 
auch nicht schlecht)

Im übrigen steht beim "Schmitt-Walter" auf der Seite ein Verfahren mit 
dem man den gesamten PI-Regler gut einstellen kann.
Jedes andere Vorgehen bedarf schon ein fundierteres Wissen über Regler 
im Allgemeinen. Du kannst aber auch mal nach Ziegler-Nichols-Verfahren 
im Internet suchen. Das bedarf aber wie gesagt schon etwas mehr Wissen.

Autor: Günther (Gast)
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Hallo Mandrake,

Erstmal viele Dank nochmal für deine Antwort!
Auf der folgenden Seite habe folgendes gelesen
(http://schmidt-walter.fbe.fh-darmstadt.de/snt/snt_...

Der Strommess-Widerstand muss immer so dimensioniert werden, dass bei
maximalem Strom die Spannung von 1V am Eingang des Reglers nicht 
überschritten
werden kann.

Nach meiner theor. Überlegung müsste ich doch demnach die Verstärkung 
des PI-Reglers so dimensionieren, dass die Ausgangspannung U2 in 
Abbildung 4.2
maximal ebenfalls 1V beträgt, weil die Spannung U2 am Ausgang des 
Reglers
mit der rampenförmigen Spannung am Stommesswiderstand Ri verglichen 
wird. D.h.
wenn Spannung am Messwiderstand maximal betragen darf, dann darf die 
Spannung
an U2 doch auch maximal 1V betragen, damit der Vergleich bzw. der 
Komparator
richtig funktioniert. Oder hab ich da irgendwo ein Denkfehler??

beste Grüsse,
Yusuf

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