Hallo, ich habe einen Boost mit dem Controller TPS40210 von TI aufgebaut. Uin: 10-30V Uout: 30V Ioutmax: 8,3A fSW: 130kHz L: 32uH Cout: 4x330uF Rsense: 1,5m Der obere Widerstand vom Uout Spannungsteiler für den Feedback ist 68k groß. Der Boost an sich läuft soweit nur die Kompensation des Error Amps bekomme ich nicht so recht hin. Habe es laut Datenblatt berechnet, doch mit den Werten bekomme ich keinen vernünftigen Soft-Start hin und der Regelkreis schwingt etwas. Infos auf S.21 des Datenblatts. Werte: Rfb: 1,7k Cfb: 47nF Chf: 680pF Kann mir vielleicht jemand auf die Sprünge helfen, wo ich da am besten mit der Fehlersuche anfangen könnte. Falls noch Infos fehlen, bitte nachfragen. Gruß
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Hier ein altes attachment von Fralla, musste mal ansehen: http://www.mikrocontroller.net/attachment/127992/Tech_Day_Bochum_2011_-_TS2_How_To_Close_The_feedback_loop.pdf Hast du den Boost schon mal simuliert? Leider gibt es auf der TI-Webseite nur verschlüsselte PSpice-Modelle und natürlich für TINA. mfg mf
hallo anon, magst du den link vom datenblatt schicken? ich habe kürzlich einen boost converter inclusive stromregelung erfolgreich in betrieb genommen. vielleicht kann ich dir ein wenig weiterhelfen. gruß ps: Mini Float schrieb: > Hier ein altes attachment von Fralla, musste mal ansehen: > http://www.mikrocontroller.net/attachment/127992/T... womit öffnet man das .p dokument?
Klaus Dietmar schrieb: > magst du den link vom datenblatt schicken http://www.ti.com/product/tps40210 Es ist bei TI übrigens immer http://www.ti.com/product/<Teilenummer>; ;) Klaus Dietmar schrieb: > Mini Float schrieb: >> Hier ein altes attachment von Fralla, musste mal ansehen: >> http://www.mikrocontroller.net/attachment/127992/T... > womit öffnet man das .p dokument? Nachdem man es zu .pdf umbenennt... mfg mf
Das Dokument von Fralla ist interessant, werde das mal durcharbeiten. Habe es mit TINA versucht, bin aber zu keinem Ergebnis gekommen. @Klaus: Welches IC hast du denn bei deinem Boost verwendet? Gruß
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anon schrieb: > Das Dokument von Fralla ist interessant, werde das mal durcharbeiten. > > Habe es mit TINA versucht, bin aber zu keinem Ergebnis gekommen. > > @Klaus: Welches IC hast du denn bei deinem Boost verwendet? Ich habe den PWM controller UC3843 verwendet. Ich habe momentan leider nur ein kleines Netbook zur Verfügung, weshalb ein Vergleich und das Durchlesen der Datenblätter ein ziemlicher Akt ist. Was ich dir auf die Schnelle mit auf den Weg geben kann, ist die Übertragungsfunktion des Hochsetzstellers; siehe das Bild im Anhang. Die Parameter sind: R: Lastwiderstand D': 1-D mit D als Duty Cycle (Tastgrad) R_C: ESR der Ausgangskapazität C_out: Ausgangskapazität L: Induktivität des HSS Für den offenen Regelkreis brauchst du noch die Übertragungsfunktion des Error Amplifiers. Müsste auch bei deinem Controller eine simple Verstärkung sein ohne Pol- oder Nullstelle (Datenblatt gibt aber mehr Infos). Je nachdem ob du mehr Komponenten verbaut hast (Gate driver etc.) müssen deren Übertragungsfunktionen ebenfalls berücksichtigt werden. Dann kannst du die Gesamtübertragungsfunktion des offenen Regelkreises bestimmen und dir das BODE Diagramm plotten lassen (z.B. mit MATLAB). Dort kannst du dann anhand des vereinfachten Nyquist Kriteriums dein Kompensationsnetzwerk (Type II) auslegen, um genügend Phasenreserve zu erreichen. Gruß
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Hab das ganze jetzt mal mit MATLAB gemacht, allerdings hab ich im Datenblatt des Gate Treibers keine Infos zu der Übertragungsfkt gefunden und daher weggelassen. Laut dem vereinfachten Nyquist Kriterium dürfte mein System instabil sein, Durchtrittsfrequenz bei Phase -180°. Grafik im Anhang. Was mir aber auch nicht ganz klar ist welchen Parameter ich für die Last und Tastgrad nehmen soll. Wo liegt da der Worstcase?
Stabil bekomme ich das System doch nur mit einer Type III Kompensation?
So, habe jetzt mit MATLAB ein Type3 Kompensationsnetzwerk ausgelegt. So, dass ich bei der Durchtrittsfrequenz noch etwas Phasenreserve habe. Allerdings ist das System sehr instabil. Mit der empirischen Auslegung hab ich da besseres hinbekommen, allerdings schwingt der Boost beim Einschalten und bei schnellen Lastwechseln noch sehr stark nach. Geht es einfach nicht besser, oder mache ich irgendwo einen Fehler? Im Anhang hab ich noch das Bode Diagramm vom Boost, dem Kompensationsnetzwerk und schließlich beiden zusammen. Gruß
Hallo zusammen, ich bin jetzt weitergekommen. Das Layout hat Probleme gemacht weil die Schleife Mosfet-Diode-Cout-Rsense zu groß war. Ich habe das ganze mit einem TypeII Netzwerk kompensiert, ausgelegt nach dem Datenblatt des Controller, wobei ich den Gain noch etwas erhöht habe. @Klaus: Wo hast du die Übertragungsfunktion her die du oben gepostet hast? In diese fließt ja noch der Rc ein, also der ESR von der Ausgangskapazität. Das habe ich so in keiner anderen Literatur gefunden. Wenn ich die Übertragungsfunktion mit Matlab in einem Bodediagramm ausgebe sieht das aus wie im Anhang. (bode1.png) Mit Kompensationsnetzwerk komme ich auf bode2.png Ich dachte der Boost hätte eine Phasendrehung von 0 auf 180°? Ich komme da gerade nicht dahinter, aber vielleicht kann mir jemand auf die Sprünge helfen. Gruß
Ich habe meine Thesis nicht dabei, kann also nicht die BODE Diagramme vergleichen. Aber deine Diagramme sehen sehr komisch aus :D Die Übertragungsfunktion ohne ESR des Ausgangselkos lässt sich in zahlreicher Literatur finden. U.A. in "Fundamentals of Power Electronics - Ericson" Die Übertragungsfunktion mit ESR findest du hier: http://www.switchingpowermagazine.com/downloads/5%20Current%20Mode%20Control%20Modeling.pdf Lässt sich nach demselben Prinzip herleiten.
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Fundamentals of Power Electronics - Ericson Das hatte ich auch schon gefunden und ergibt das Bode-Diagramm im Anhang. Ich würde nur gerne wissen wo Klaus die Übertragungsfunktion her hat und wo ich da den Fehler gemacht habe. Gruß
Klaus hat die Übertragungsfunktion aus dem Buch, das eben genannt wurde. Da gibt es ein Kapitel zum Thema Current Mode Control. Deine Übertragungsfunktion verwendet Voltage Mode Control.
Ok, mein Controller macht ja Current Mode Control. Dann hab ich wohl bei der Verwendung von Klaus Funktion irgendwo einen Fehler gemacht. Am besten ich sehe mir das Buch morgen mal in der Bibliothek an. Danke für die Hilfe und einen schönen Abend noch!
Irgendwo ist da der Wurm drinne, glaube ich. Im Phasengang hast du bereits -270° am Ende. Die Übertragungsfunktion hat aber nur eine Polstelle. Mit der Nullstelle in der rechten s-Ebene solltest du insgesamt auf -180° kommen. Das ist ja gerade der Witz am Current Mode Control, dass du aufgrund der höheren Phasenreserve ein einfacheres Kompensationsnetzwerk designen kannst. Gruß
Das optimale Kompensationsnetzwerk ist stark Layout-abhängig. Wenn Du das PCB schon vorliegen hast zum Messen und Testen, würde ich auf Simulationswerte verzichten und anhand der Hardware optimieren. Probier folgendes aus: Stelle als Ausgangsstrom den minimalen Strom der Endapplikation ein (per Widerstand oder el. Last) Jetzt sollte er im continuous-mode arbeiten. Falls nicht, R(ISNS) anpassen. Zum Optimieren der Kompensation sollte er nicht im discontinuous mode arbeiten. Nun sollte die Restwelligkeit der Ausgangsspannung auf min Wert sinken. Falls nicht, könnte schlechtes Layout die Messung der IST-Spannung beeinträchtigen. In diesem Fall die Widerstände R1 und R2 (Figure 27) bei gleichem Verhältnis reduzieren, um den Querstrom zu erhöhen und das Ganze damit störsicherer zu machen. Nun mit einem zweiten Widerstand (oder el. Last) Lastsprünge von ca 10% Nominalstrom auf 90% Nominalstrom erzeugen. Mit Oszi auf diese Sprünge triggern. Falls Du keine Stromzange hast, triggere auf die Ausgangsspannung und setz die Triggerschwelle etwas oberhalb bzw unterhalb der Nominalspannung, so daß Du die leichten Überschwinger/Unterschwinger während und kurz nach der Störung siehst. Nun mit dem Kompensationsnetzwerk spielen... Laß erstmal die C(HF) und C(FB) auf Standard-Wert, verwende für R(FB) ein Poti. Das geht am schnellsten. Falls damit keine optimale Kompensation gefunden wird, C(HF) um je faktor 10 ändern und wieder mit dem Poti rumprobieren. Mit Änderungen am C(FB) erreicht man eher das finale Fine-Tuning. Man sieht es relativ gut, wenn man mal auf der richtigen Spur ist, selbst wenn man von den perfekten Werten noch ein Stück entfernt ist.. Viel Erfolg.
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