Hallo erstmal, bin neu in diesem Forum. Habe mich bereits etwas umgeschaut und mir ist aufgefallen dass sich viele hier sehr gut auskennen. :-) Bin grad dabei einen buckconverter ( step down von 325V auf 5V) mit PWM zu basteln/simulieren. Das ganze funktioniert fürs Erste relativ gut. Kann mir aber jedoch die Anfängliche Überspannung in der Transientenanalyse nicht erklären. Hat vl. wer eine Ahnung wie ich die wegkriegen könnte :/? Anbei die Schaltung + Transientenanalyse, lg imp
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1.) Bei Schaltreglern kannst du dich nie voll auf Simulationen verlassen, da du Parasiten im Aufbau hast 2.) Überdenke deine Schaltung nochmals! Baue eine ordentliche Treibertsufe auf statt das Gatter zu nehmen, dann hast du im Mosfet weniger Verluste, kannst auf ne höhere Frequenz gehen und deine Induktivität wird kleiner/billiger und dein Rippel wird geringer. Nebenbei: Mit welcher Spannung werden die gatter versorgt? Der Einschwingvorgang wird vom Regelkreis bestimmt: Feedbacknetzwerk, Komparator, Stellglied + PARASITEN die du nicht simulieren kannst (ausser in spezieller Software die das Layout berücksichtigt und das dann auch nicht wirklich genau) Btte teile auch noch den Strom mit den du haben willst damit wir uns ein genaues Bild machen können. Was ist deine Signalquelle? 325V Gleischspannung hören sich nach Solarzellen an oder wa sich mehr vermute gleichgerichtete Netzspannung. In jedem fall wird dein Schaltregler von der Spannungsquelle auch noch beeinflusst.
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Hallo, zu 2.: der Gatter bekommt 5V was sogleich die Amplitude meiner PWM ist. max. Strom an RL soll = 0.2A bei 5 V, also 25Ohm sein. Warum ich mir jedoch diesen Spannungsanstieg nicht erklären kann ist, dass wenn der Mosfet durch einen stinknomalen Schalter ersetzt wird, komme ich auf das Ergebnis bzw. das Einschwingverhalten stimmt! Siehe Anhang lg imp
grober Schaltplan eines Buck-Converters:
1 | S1 / L1 |
2 | Vin o---*---*´ *---*---^^^^^---*---o Vout |
3 | +| _|_ +| |
4 | = C1 /_\ D1 = C2 |
5 | | | | |
6 | GND o---*-----------*-----------*---o GND |
Vergleich mal mit deinem... mfg mf
Solche Überschwinger kommen von fehlender Strombegrenzung.
Simon K. schrieb: > Solche Überschwinger kommen wenn man die versorgende Spannungsquelle periodisch kurzschließt!! Andere Leute nennen das dann Simulationsartefakt, denn im echten Leben™ wäre der FET längst abgeraucht. Der Tipp mit der falschen Schaltung ist übrigens nicht ursprünglich von mir, sondern vom "Ich weiß wie´s geht". Auch interessant: http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/smps.html mfg mf
ohweija, das seh ich auch grad .. Mit einem n-Kanal Mosfet sollte das jedoch zu umgehen sein oder? -> also direkt anstatt dem Schalter, lg
Edit: habs grad gefunden .. Ein kleiner Wiederstand gleich nach dem Mosfet und es passt!
Ein NMOSFET statt dem Schalter in meiner Schaltung. Und eine Schaltung, die das Bezugspotential der Ansteuersignale von GND auf Knoten L1/D1 umsetzt(Oder ein PMOS und Bezugspotential auf +Vin, negative Signale). Das wäre die Lösung, wenn du bei deinen 325V und deiner Topologie bleiben willst. Ein Flyback-/Sperr-Wandler wäre da viel einfacher zu handhaben. mfg mf
safe. gym. schrieb: > Edit: habs grad gefunden .. Ein kleiner Wiederstand gleich nach dem > Mosfet und es passt! Hehe, hastes auch mal in Echt ausprobiert? ;-)
Mini Float schrieb: > Ein NMOSFET statt dem Schalter in meiner Schaltung. Und eine Schaltung, > die das Bezugspotential der Ansteuersignale von GND auf Knoten L1/D1 > umsetzt(Oder ein PMOS und Bezugspotential auf +Vin, negative Signale). > Das wäre die Lösung, wenn du bei deinen 325V und deiner Topologie > bleiben willst. > Ein Flyback-/Sperr-Wandler wäre da viel einfacher zu handhaben. > > mfg mf Und ich glaub genau das ist mein Problem! Sobald ich den Schalter mit einem N-Kanal Mosfet austausche bricht die Simulation zusammen ... Um was für eine Art Schaltung handelt es sich da? Gibts evtl. Beispiele im Forum. lg imp PS: Nein in Echt nicht realisiert! :-)
safe. gym. schrieb: > Um was für eine Art Schaltung handelt es sich da? Gibts evtl. Beispiele > im Forum. Hast du den Link, den ich weiter oben genannt habe, schonmal angeklickt? Da findest du die gängigsten Schaltnetzteiltopologien. Um von 300V auf 5V runterzukommen, müsste ein klassischer Step-Down bei Tastverhältnissen um die 0,83% arbeiten. Das geht vielleicht noch bei sehr niedrigen Frequenzen, was wiederrum einen großen Wert der Induktivität bedingt, damit du noch auf deinen benötigten Ausgangsstrom kommst. Damit wird die Baugröße der Induktivität im Verhältnis sehr groß, sowas will man nicht im Design haben. mfg mf
Mini Float schrieb: > > Hast du den Link, den ich weiter oben genannt habe, schonmal angeklickt? > Da findest du die gängigsten Schaltnetzteiltopologien. > Jepp habe ich, habe auch den Wert der Spule und die prinzipiellen Grundlagen über diese Seite ermittelt. Naja realisiert wird die Schaltung nie, es sollte eine Simulation werden die das Verständnis zu Halbleiterteilen verbessert. Mein Problem ist nun, der eine Schalter .. kaum wird er durch einen Mosfet ersetzt hängt mal die Ganze Schaltung ( Mosfet lässt die gewünschten 325 V nicht durch .. am Ausgang des Mosfets sind max 8 V ?!) .. So wie du geschrieben hast muss ich das Bezugspotential irgendwie auf den Punkt Diode/Spule ziehen, was für mich plausibel klingt, um überhaupt zu wisssen wieviel Spannung am Ugs liegt. Wie kann ich genau diese Schaltung für den Bezugspunkt realisieren .. eine idee? :-) lg imp
safe. gym. schrieb: > Wie kann ich genau diese Schaltung für den Bezugspunkt realisieren .. > eine idee? :-) In der Simulation kannst du eine spannungsgesteuerte Spannungsquelle verbauen. In der Realität fällt mir dazu nur ein Linearregler aus einer Z-Diode, Widerstand und PNP-Emitterfolger auf VCC-10V ein. Wenn die 5V dann vorhanden sind, kann man daraus einen DCDC betreiben, der dann den Linearregler entlastet. Ich zeichne das mal schnell auf und poste das gleich. Das Steuersignal hievt man dann am besten mit einem Optokoppler auf das höhere Niveau. Bei dem Aufwand kann man aber auch gleich einen Flyback mit Hilfswicklung zur Schaltregler-Stromversorgung bauen. mfg mf
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fuer_in_echt.png
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In der "Echten" Schaltung fehlt übrigens nochwas: Ein Startnetzteil für die Regelschaltung. Das kann komplementär zum einfachst-Linearregler ganz links gemacht werden. mfg mf PS: Die gezeichneten Schaltungen sind keinesfalls für bare Münze zu nehmen, Waren eher so als Notiz gedacht und sind so nicht direkt funktionsfähig.
Der Übertrager wars!! Hab auf Multisim immer das falsche Bauteil ausgewählt -_- .. Jetzt passts! Danke dir vielmals :-)
Mini Float schrieb: > wenn man die versorgende Spannungsquelle periodisch kurzschließt!! Ja, das ist nicht ohne... safe. gym. schrieb: > Edit: habs grad gefunden .. Ein kleiner Wiederstand gleich nach dem > Mosfet und es passt! Das ist noch besser... safe. gym. schrieb: > PS: Nein in Echt nicht realisiert! :-) Zum Glück... @ safe. gym. (impie) Ich würde dir echt mal vorschlagen, in einer halbwegs brauchbar sortierten Bücherei nach einschlägiger Literatur zu suchen und diese mal anzuschauen. Alternaitv könntest du bei den einschlägigen Schaltreglerherstellern mal die AppNotes ansehen. Da steht oft brauchbare Information drin. Kurz: Willst du an ein paar Nachmittagen die lange Erfahrung vieler Ingenieure und Techniker selber nachholen? Man entwickelt nicht eine Schaltung, die es so ähnlich schon zigtausendmal gibt, nur anhand einer theoretischen Funktionsskizze (Schalter und Spule und fertig). Das ergibt nur ein brotloses Gemurkse. So eine Schaltung wird in der Praxis nie sinnvoll laufen...
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