Servus! Im Zuge meiner fixen Idee, evtl. irgendwann einmal selbst ein Labornetzteil zu bauen habe ich mich zuerst mal rein akademisch (=mit LTSpice) mit analoger Spannungsregelung beschäftigt. Da meine Regelungstechnik-Vorlesung allerdings schon eine ganze Weile zurückliegt (und auch nicht gerade mein Schwerpunkt war ;)) hoffe ich, das mir die Regelungstechnik-Profis hier vielleicht 1-2 Sachen erklären können... Also: Mein lückenhaftes Wissen sagt mir, dass ein PID-Regler mehr oder weniger die Allzweckwaffe für vieles ist, also wollte ich in meinem Leichtsinn so einen verwenden. Um das Teil streng nach Vorschrift per Ziegler/Nichols einzustellen habe ich erstmal eine rudimentäre Regelung mit P-Regler und Ausgangstransistor aufgebaut (siehe Anhang). Das Teil zum Schwingen zu bringen war auch kein großes Problem, bei Kp=16 gehts mit gut 82kHz rund. Nach diverser Rechnerei bin ich dann auch auf die Werte des PID-Reglers gekommen. Soweit so gut, blöderweise schwingt das Teil in der Simulation auch ganz schön, von Überschwingern am Anfang ganz zu schweigen. Jetzt bin ich am grübeln: -Sind meine Berechnungen falsch? -Ist die Schaltung Mist? -Sind PID-Regler überhaupt zu so einer Regelung geeignet? Die meisten Schaltungen die man findet scheinen einfacher aufgebaute Regelungen zu haben... Im Anhang die Schaltung des schwingenden P-Reglers
Die Regelung ist wahrscheinlich nichtlinear, da die Ausgangsstufe nichtlinear ist. Ausser, die Ausgangstransistoren haben ein konstantes Beta (Stromverstaerkung) angenommen, was so nicht zutrifft. Auch dann ... die Last von 10 Ohm // 10uF ist zufaelling und wenig Realitaet fuer ein Netzteil. Dann nochwas : die spanung fuer die Regler V+ muss etwas hoeher sein als die Vp. Um das zu entschaerfen wuerde ich den 2N2219A durch einen PNP ersetzen. Dann mus man noch was umstellen, dass es geht.
Positive Rückkopplung?? Die Transistoren sind keine Inverter, so kanns net gehen. Im Tietzte-Schenk steht drin, wie man PID Regler einstellt. Erstmal müssen I und D Teil überbrückt werden und werden erst später eingestellt.
Stimmt, das ist ein weiteres Problem über das ich schon nachgedacht habe: Da die Last an einem Netzteil ja zur Entwurfszeit nicht bekannt ist (die 10 Ohm/ 10 uF hab ich wie schon bemerkt einfach mal willkürlich hingeklatscht) wird die Reglereinstellung doch....naja, eher kompliziert, oder? Das die Reglerspannung etwas höher sein muss als die Spannung für die Ausgangsstufe ist mir bewusst, sollte aber in dem Beispiel noch keine Rolle spielen (Ausgangsspannung auf 5V, Reglerspannung bei 15V). Eigentlich kommt da bei mir so langsam die Frage auf, wie man an so einen Regler denn am besten rangeht, auch vom Prinzip her. Also wenn man nicht gerade eine bestehende Schaltung kopieren will ;)
Hallo Christoph, entscheide als erstes, ob Du mit konstantem Strom oder mit konstanter Spannung arbeiten willst. Entsprechend dieser Entscheidung, kannst Du die Simulation wesentlich besser durchführen. Gruß Frank
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