Hallo, ich möchte gerne einen fertigen Schaltwandler mit einem mikrocontroller fernsteuern. Dafür werde ich den feedback pin manipulieren und hätte gerne die Bestätigung, dass ich alles richtig gerechnet habe. Konkret geht es um ein KIM-3R35 Modul mit Uer_out=3,3V, I_out=5A. Verwendet wird ein TPS40057 IC (http://www.ti.com/lit/ds/slus593h/slus593h.pdf) welcher 0,7V an seinem feedback pin erwartet. Dafür möchte ich eine PWM aus meinem mikrocontroller mittels RC-Filter glätten und damit den unteren Teil des Feedback-Spannungsteilers überlagern. ------------------------------------------------------ Erstmal die Konfiguration für 3,3V: R1 = 620kΩ + 75kΩ = 67,145kΩ, R2 = 18kΩ. Für U_out = 3,3V bedeutet das U_feedback = R2 / (R1 + R2) * U_out = 18kΩ / (18kΩ + 67,145kΩ) * 3,3V = 0.211 * 3,3V = 0.6976V Ich kann also zumindest die orginale Konfiguration nachvollziehen. ------------------------------------------------------ Angenommen ich möchte eine Ausgangsspannung von maximal 16V für meinen Bleigelakku einstellen können. Dann wäre der Spannungsteiler U_feedback / U_out = R2 / (R1 + R2) 0,7V / 16V = R2 / (R1 + R2) 0.04375 = R2 / (R1 + R2) -> R2 = R1 / ( U_out / U_feedback - 1) = 67,145kΩ / (16V / 0,7V -1) = 3071Ω D.h. der 18kΩ Widerstand muss durch einen 3kΩ Widerstand ersetzt werden, um ungefähr auf 16V zu kommen. ------------------------------------------------------ Den orginalen R2=18kΩ möchte ich gerne drinnen lassen. D.h. ich muss meinen RC-Tiefpass parallel zu R2 schalten. Der Ersatzwiderstand wäre dann 1/3kΩ = 1/R2 + 1/R_ersatz 1/R_ersatz = 1/3kΩ - 1/R2 -> R_ersatz = 1 / (1/3kΩ - 1/R2) = 1 / (1/3kΩ - 1/18kΩ) = 3600kΩ. D.h. wenn ich zu meinen 18kΩ einen 3,6kΩ Widerstand parallel schalte, erhalte ich am Ausgang meines Wandlers ca. 16V. ------------------------------------------------------ Jetzt ein Punkt an dem ich mir unsicher bin: Ich werde die Ausgangsspannung über einen pfet schalten. Das kommt dann auf einen RC-Tiefpass bestehend aus 1kΩ und 100nF. Bei 250kHz der PWM reicht das locker aus. Um auf 3,6kΩ zu kommen baue ich dahinter noch 2,6kΩ. Kann das so funktionieren?
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Das geht auch ohne MOSFET. Einfach den PWM Ausgang an R4 hängen. Beitrag "Re: Netzteil: elektronische Regelung mit dem LM2575"
Hi A.K, deine Beiträge hatte ich gefunden und diese haben mir erst die Idee für mein Vorhaben geliefert. Allerdings bezieht sich die Spannung deiner PWM nicht auf die Ausgangsspannung. Die geglättete Spannung hinter dem RC-Tiefpass ist ja Dutycycle * Vcc, also z.B. zwischen 0 und 5V. Damit "verschiebst" du aber Regelung nur etwas. Diese kann dann nicht mehr über vollen Bereich zwischen 0V - U_ref arbeiten sondern bekommt ihren, durch die Widerstände beschränkten, Offset draufaddiert und muss dann mit dem kleineren Bereich klar kommen. Du ziehst den Spannungsteiler sozusagen etwas nach oben bzw. unten. Ich dagegen möchte sozusagen einen Widerstand parallel zum oberen Teil des Spannungsteilers schalten. Das hat den Vorteil, dass sich meine Spannung auf die Ausgangsspannung bezieht, für den Regler im IC bleibt der Regelbereich also gleich. Der PWM + RC Ansatz spart mir ein digitales Poti. Mit diesem wäre es gedanklich einfacher :( Genau das will ich nachbilden. Habe ich da einen Denkfehler?
Der Einstellbereich beider Schaltungen ist begrenzt. Beide eignen sich nicht für eine Einstellung ab 0V. Deine ist konzeptionell und rechnerisch leichter, weil sie sich wie von dir auch beschrieben als variabler Widerstand R1 modellieren lässt. Ich frage mich allerdings, ob deine Version wirklich so regelungsneutral ist, wie du dir erhoffst. Für Wechselspannung ist C1 ein Kurzschluss, d.h. in der dargestellten Version dominiert mit zunehmender Frequenz R3 gegenüber R1 die Regelcharakteristik. Damit bekommst du den umgekehrten Effekt wie ich - in meiner Version dämpft der PWM-Kondensator die Regelschleife, in deiner verstärkt er sie. In linearen Rückkopplungssystemen kann die Erhöhung der Schleifenverstärkung zu Schwingneigung führen. Inwieweit das bei einer getakteten Schaltung wie hier von Bedeutung sein kann müssen aber die E-Techniker klären, das überblicke ich nicht.
Grundsätzlich funktioniert sowas schon. Allerdings gibt es da ein par Rahmenbedingungen. Wenn ich einen Simple Switcher als Regler nehmen will habe ich immer das Problem das Ua>1,25V sein muss. Wenn das nich gegeben ist. hilft nur ein OPV mit V=10 am Ausgang, welcher dann aber andere Probleme nach sich zieht. Ich würde einen Simple Switcher nur als Vorregler benutzen. Oder direkt als Stomquelle. Du hast immer das Problem das Ua >1,25V sein muss zzgl. dem Wirkungsgrad des Switchers. Sprich Spannungsdifferenz Ue und Ua des Switchers. Gruß Stephan
Welchen Zweck Anon damit verbindet ist nicht völlig klar. An einer Stelle schreibt er von Beigelakkus. Da ist der erforderliche Spannungsbereich überschaubar und Anforderungen an die Regelcharakterstik halten sich ebenso in Grenzen wie bei meinen Lüftern.
A. K. schrieb: > Für Wechselspannung ist C1 ein Kurzschluss, > d.h. in der dargestellten Version dominiert mit zunehmender Frequenz R3 > gegenüber R1 die Regelcharakteristik. Stimmt, dass habe ich nicht bedacht. D.h. für hohe Frequenzen wäre es wie eine Parallelschaltung aus R1 und R3. Das hat aber den Vorteil, dass der Regelkreis schnell ausregeln kann und es keine Totzeitspielchen gibt. Das ist mir lieber als alles unendlich langsam zu machen. A. K. schrieb: > Welchen Zweck Anon damit verbindet ist nicht völlig klar. Ja, traditionell verschweigt der Threadersteller den eigentlichen Zweck der Schaltung. Das muss so sein! Hier soll es ein MPPT werden. Der fertige Wandler erlaubt es mir mich auf den Algorithmus zu konzentrieren statt Schwingungen in Leitungsinduktivitäten und Drain-Source-Kapazitäten nachzuspüren. Das Konzept ist auf andere Projekte übertragbar, z.B. Lüftersteuerung wie bei A.K. Zusätzlich sind die Wandler spottbillig. Für den MPPT wird noch der Eingangsstrom und Eingangsspannung gemeßen und dann ein "Wobble-and-hope"-Algorithmus angewendet.
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Ich habe in meinem ersten Beitrag R1 und R2 vertauscht. Die Berechnungen stimmen, aber in dem Bild ist alles falsch. Ich habe das Bild neu erstellt. Wenn man R2 verändert dann ist auch alles viel viel einfacher. Ich habe das mit einem -2,5V - 2,5V Signal am PWM-Eingang simuliert. Sieht gut aus. Und ich verwende jetzt doch die Möglichkeit von A.K. Da habe ich einen Massebezug und ein Bauteil weniger ;) Danke!
Ich habe noch ein PDF mit Erklärungen gefunden: https://www.mikrocontroller.net/attachment/147093/Programmable_Power_Supply.pdf Das Prinzip ist, dass man mit einem DAC einen Querstrom vom Spannungsteiler umleitet.
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