PI-Regler für PFC

[Wackelkontakt (Gast)]

Hallo oder besser guten Abend

Ich versuche grade einen Regler für eine Leistungsfaktorkorrektur zu 
berechnen. Als Topologie habe ich mich für Bridgeless-Boost entschieden.

Geregelt wird die On-Time des Mosfets, wiedereingeschaltet wird bei Null 
Strom in der Drossel. Somit ergibt sich der Sinusförmige Verlauf quasi 
zwangsweise.

Der Wandler soll später 400 Watt liefern, habe ihn für 450W ausgelegt 
damit er nicht ewig beim gegenregeln braucht. Die Frage ist jetzt nur 
wie regle ich das Ding?

(Anmerkung: Die Leistungsstufe soll bei ca 8V Eingang die maximale 
Leistung von 450W gemittelt abgeben)

Zuerst stellt sich mir die Frage nach dem 100Hz Ripple. Wie 
berücksichtigt man den im Bodeplot oder beim berechnen des Reglers? Habe 
ihn erstmal durch ein Notchfilter entfernt.

Und dann ist da noch die Dimensionierung des Reglers. Habe solange 
probiert bis ich Werte hatte die ganz okay waren aber optimal sind sie 
bestimmt nicht.

Der Wandler soll später 400V liefern, er sollte nach Möglichkeit nicht 
über 420V und unter 380V fallen. Die Buskapazität beträgt 220µF. 
Lastsprünge von 0% - 100% und 100% - 0% können auftreten und sollten den 
Wandler nicht instabil machen.

Wäre toll wenn mir einer da helfen kann und am besten auch erklären wie 
er das berechnet hat. Habe schon 
http://www.rn-wissen.de/index.php/Regelungstechnik durchgearbeitet, auch 
mehrmals, aber so richtig funktioniert haben die Werte alle nicht die 
ich da herausbekommen hab.

Viele Grüße,
Wackelkontakt

[Wackelkontakt (Gast)]

Keiner eine Idee? :(

[Marcus (Gast)]

Deine Schaltung verstehe ich nicht. Aber mit PFCs kenne ich mich aus. 
Vielleicht hilft Dir diese Aussage weiter: Deine Regelgröße ist die 
on-time, im eingeschwungenen Zustand beträgt sie

$$t_\mathrm{on}=\frac{4PL}{\hat U}$$

[Wackelkontakt (Gast)]

Marcus schrieb:
> Deine Regelgröße ist die
> on-time

Die Schaltung da oben ist nur ein ltspice-ersatzschaltbild damit ich 
auch mal ein paar Sekunden von der Schaltung simulieren kann. Dabei wird 
der Leistungsteil vereinfacht indem ich einfach sage, die 
Ausgangsleistung ist abhängig von der Kontrollspannung und der 
quadratischen Netzspannung.

Der wirkliche Wandler ist natürlich um einiges komplexer, die mosfets 
werden eingeschaltet wenn der Stromnulldurchgang detektiert wurde, und 
nach einer Zeit t_on wieder ausgeschaltet. Diese Zeit t_on ist direkt 
proportional zu der Kontrollspannung. Insofern ist die on-time bereits 
die Stellgröße.

Nach einigem Aufwand habe ich den Leistungsteil bereits fertig 
(Nullstromerkennung fehlt noch), das hochboosten funktioniert auch 
schon.

Nurnoch die genaue Regelung ist ein Problem. Daher hab ich den 
Leistungsteil mal durch eine gesteuerte Stromquelle ersetzt da das aus 
Sicht des Regelkreises das selbe Verhalten aufweißt. Zum testen der 
Regelung sollte diese Schaltung also ausreichen.

Nur halt die idealen Parameter für den PI-Regler suche ich

Viele Grüße
Wackelkontakt

[Abdul K. (ehydra)]

Simulier doch die Sprungantwort und variiere die Parameter bis es paßt.

[Wackelkontakt (Gast)]

Das ist das was ich bisher gemacht habe, der PI-Regler im Schaltplan hat 
schon die experimentellen Werte. Aber ich glaube nicht dass das schon 
das Optimum ist, ich würde das gerne berechnen können.

[Abdul K. (ehydra)]

Mir ist kein fundamentaler Unterschied zwischen einer Berechnung durch 
Linearisierung und der Sprungantwort bekannt. Habe aber zu dem Thema 
eher wenig für SMPS bisher gefunden (und als unwichtig abgetan). 
Vollständige Kompensation ist eh nicht möglich, da Last normalerweise 
nichtlinear und nicht konstant.
Ich glaube im Buch von Basso ist dein Wunsch länglich durchgekaut. Kenne 
das Buch aber nicht persönlich.

http://cbasso.pagesperso-orange.fr/Spice.htm