Hallo! Ich habe eine Frage zu einer Spannungsregelungsschaltung: Es soll ein 12V Bleiakku geladen werden, und nebenbei bis zu 10A gezogen werden können. Eingangsseite ist ein Sinus von 25V/30Hz bis 150V/180Hz mit 300mOhm Innenwiderstand. Zur angehängten Schaltung ist zu sagen, dass die gelb markierte Spannugsq. mit Transistor für einen Optokoppler steht. Geregelt soll mit einem attiny45 @20Mhz werden. (Spannungsteiler an adc-Pin) mit PWM sollte man dann über den Optokoppler die Ausgangsspannung auf 12V regeln können. Mich würde jetzt interessieren ob man so einen Regelkreis so einfach stabil bekommt oder ob das ganze dann bei gewissen Frequenzen am Eingang zu schwingen beginnt.
Angehängte Dateien:
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Für PWM schein da noch eine niederohmige Quelle zum öffnen des FETs zu fehlen. Und für C3 wird es schwierig werden, einen Kondensator mit dem angegebenen Wert zu finden. Für 10A sieht der sowieso etwas klein aus. Hast du die Schaltung schon mal "laufen" lassen und die Spannung hinterm Gleichrichter unter Last angeguckt?
Mr. Tom schrieb: > Für PWM schein da noch eine niederohmige Quelle zum öffnen des > FETs zu fehlen Beim Simulieren funzt das ganz gut, der C1 erledigt das. > Und für C3 wird es schwierig werden, einen Kondensator mit dem > angegebenen Wert zu finden. Für 10A sieht der sowieso etwas klein aus. das ist das Größte was ich zurzeit bei dieser Spannung dahabe :( aber auch wenn ich hier 10mF reinhaue die Rippels sind trotzdem riesig...die muss ich mit meiner Regelung kompensieren. > Hast du die Schaltung schon mal "laufen" lassen und die Spannung hinterm > Gleichrichter unter Last angeguckt? ja klar, ich kann aber nicht jede Spannung/Frequenz Kombination abklappern(bezogen auf meine oben genannte Frage zur Stabilität)
oddy schrieb: > Es soll ein 12V Bleiakku geladen werden, und nebenbei bis zu 10A gezogen > werden können. Leider schreibst du nicht, was du für eine Kapazität laden willst. Bei einen grösseren Bleiakku können da nämlich auch schon einige -zig Ampere fliessen und dann sieht das ganze für den MOSFet gar nicht so lustig aus. Ein leerer Akku zieht nämlich erstmal gnadenlos. Überhaupt fehlt mir in der ganzen Schaltung eine Strommessung, um bei Bedarf abzuregeln. An deiner Stelle würde ich vermutlich Lade- und 12V Speiseschaltung trennen.
Matthias Sch. schrieb: > oddy schrieb: >> Es soll ein 12V Bleiakku geladen werden, und nebenbei bis zu 10A gezogen >> werden können. > > Leider schreibst du nicht, was du für eine Kapazität laden willst. Bei > einen grösseren Bleiakku können da nämlich auch schon einige -zig Ampere > fliessen und dann sieht das ganze für den MOSFet gar nicht so lustig > aus. Ein leerer Akku zieht nämlich erstmal gnadenlos. Überhaupt fehlt > mir in der ganzen Schaltung eine Strommessung, um bei Bedarf abzuregeln. > An deiner Stelle würde ich vermutlich Lade- und 12V Speiseschaltung > trennen. Ja da Stimme ich voll und ganz zu, jedoch ist die angehängte Schaltung nur ein prototyp. Es geht mir in diesem thread hauptsächlich darum, ob dies stabil zu bekommen ist. Ich könnte mir vorstellen dass die Ausgangsspannung schwingen könnte, da die Eingangsspannung ja nicht wirklich glatt zu bekommen ist. (30 Hz, - dafür bräuchte man schon nen fetten kondensator.)
oddy schrieb: >> Und für C3 wird es schwierig werden, einen Kondensator mit dem >> angegebenen Wert zu finden. Für 10A sieht der sowieso etwas klein aus. > das ist das Größte was ich zurzeit bei dieser Spannung dahabe :( > aber auch wenn ich hier 10mF reinhaue die Rippels sind trotzdem > riesig...die muss ich mit meiner Regelung kompensieren. Woher soll denn der Regler die Energie nehmen, wenn keine mehr im Kondensator ist? > das ist das Größte was ich zurzeit bei dieser Spannung dahabe :( Gut, daran lässt sich ja was ändern... > aber auch wenn ich hier 10mF reinhaue die Rippels sind trotzdem > riesig... Deshalb sind auch 10mF eigentlich noch zu wenig... Dein Problem ist hier, dass du eine so große Bandbreite an Einganswerten hast. Wie wharschienlich sind denn die 25V/30Hz und die 150V/180Hz? Oder spielt sich das Ganze zu 90% bei 70V/100Hz ab, und die anderen beiden Werte sind Randerscheinungen?
Falls die Energiequelle ein Windrad ist, solltest Du noch überlegen, wie Du das Windrad bremst, falls der Akku voll ist. Ansonsten sollte die Regelung nicht so anspruchsvoll sein, da Akkuspannung quasi konstant ist und Generatorleistung sich auch nicht in ms ändert.
Lothar Miller schrieb: > oddy schrieb: >>> Und für C3 wird es schwierig werden, einen Kondensator mit dem >>> angegebenen Wert zu finden. Für 10A sieht der sowieso etwas klein aus. >> das ist das Größte was ich zurzeit bei dieser Spannung dahabe :( >> aber auch wenn ich hier 10mF reinhaue die Rippels sind trotzdem >> riesig...die muss ich mit meiner Regelung kompensieren. > Woher soll denn der Regler die Energie nehmen, wenn keine mehr im > Kondensator ist? Der Fall das der Kondensator unter 12V abkackt trifft nicht ein! >> das ist das Größte was ich zurzeit bei dieser Spannung dahabe :( > Gut, daran lässt sich ja was ändern... >> aber auch wenn ich hier 10mF reinhaue die Rippels sind trotzdem >> riesig... > Deshalb sind auch 10mF eigentlich noch zu wenig... Ja, aber wenn ich den Kondensator so groß mache das die Rippel klein genung sind, dan brauche ich da sehr viele/riesige (ca200V/xxxF). das aber nicht geht wegen Platzmangel. > > Dein Problem ist hier, dass du eine so große Bandbreite an Einganswerten > hast. Wie wharschienlich sind denn die 25V/30Hz und die 150V/180Hz? Oder > spielt sich das Ganze zu 90% bei 70V/100Hz ab, und die anderen beiden > Werte sind Randerscheinungen? Nein die Werte sind keine Randerscheinungen! Und nein es ist kein Windrad! Meine Frage mit dem Angaben, müsste doch beantwortbar sein, wenn jemand schon Erfahrung mit so einer Aufgabe hatte!? Und ich bitte darum, nicht irgendetwas dazu zu erfinden(Wie das Windrad), denn der thread sollte sich auf meine Frage beziehen und nicht irgendwann so enden wie: Naja, wenn du ein Windrad von XX nimmst haste gleich nen Regler dabei... oder Ä. Danke
Schalt mal nen Gang runter! Der Ton macht die Musik! Bei diesen Parametern ist die Erzeugung via Windrad naheliegend und daher der Hinweis ggf. wichtig. Es steht dir frei ihn zu ignorieren, wenn das bei dir nicht zutrifft. Dass deine Quelle die 300mOhm Innenwiderstand in allen Lebenslagen unabhängig von der Frequenz in der Realität hält, wage ich allerdings auch mal zu bezweifeln. Was den Rest angeht: 150V AC (Ueffektiv wenn nichts anderes Angegeben ist...) sind auch mal eben gute 210V in der Spitze. Vom heftigen Übersetzungsverhältnis mal abgesehen ist dein MosFET gerade mal bis -200V spezifiziert. Bei Maximaler Eingangsspannung wird der es nicht lange machen. Auch der Strom ist nahe der Kotzgrenze - oder auch darüber. Die Ansteuerung wird so ohnehin nicht besonders schnell sein. Gerade wenn die eingezeichnete Signalquelle ein Optokoppler ist - Q1 wird sich langweilen, ob seine Basis nun Massepotential hat oder stromlos irgendwo floatet. Den Optokoppler müsstest du schon zwischen Uin und Basis schalten damit er was bewirkt. Die Gegentaktstufe kannst du auch gleich weg lassen. Beim Einschalten des Leistungstransistors muss Q3 das Gate leer räumen - über R4 geht das gerade mal mit 20mA bei maximaler Eingangsspannung bei Uin 150V AC, Sind es nur noch 35V nach dem Gleichrichter bist du noch mit gut 3mA dabei. Das ist nicht besonders flott, auch wenns erstmal funktioniert. Wenn du bei geringerer Betriebsspannung als etwa 130V Q1 einschaltest fließt übrigens kein Strom mehr über D1. C1 wird sich über R1 entladen bis auf die Spannung die vom Spannungsteiler aus R1 und R4 vorgegeben wird. Bei geringster Eingangsspannung wird Ug dabei auf etwa -4V zusammenbrechen. Da wird der Transistor gerade leitend, aber wenn du Glück hast geht dann noch 1A durch Umgekehrt kann das Gate über Q2 und R3 mit rund 350mA geladen werden, wenn Ug bei Uin-12V liegt. Für den BC547 ist das auf Dauer wiederum reichlich auch wenn der die kurzen Impulse vermutlich eine Weile mitmachen wird. Das geht mit R1 und Q1 alleine auch nicht schlechter. Hast du dir die Induktivität mal real angesehen? 1mH für 10A wird ein echt amtlicher Kern! Was soll das bringen? Der Ripple am Ausgang wird durch Frequenz, Tastverhältnis und Induktivität bestimmt. Wenn am Eingang keine Energie mehr zur Verfügung steht, kommt auch am Ausgang keine mehr an. Da hilft also auch keine Monster-Induktivität. Wenn es also keinen Grund gibt die Schaltung mit 2.5kHz anzusteuern, rauf mit der Frequenz und runter mit der Induktivität. Über den Daumen reicht 1/10 davon bei 25-50kHz Schaltfrequenz. Das ist immer noch nen ordentlicher Klopper, aber plötzlich auch real kaufbar. Der Ripple am Ausgang entsteht durch die zusammenbrechende Eingangsspannung, da hilft auch eine Monsterspule nix, denn die Regelung kann immer nur für den nächsten Zyklus greifen. Viel eher puffern Ausgangselko und Bleiakku am Ende. Was die nicht weg schaffen, bekommt der Verbraucher als Ripple auf der Gleichspannung vom Akku zu sehen. Zur fehlenden Strommessung und Begrenzung haben meine Vorposter ja schon was gesagt. Bei leerem Akku oder Kurzschluss legiert es dir einfach sang und klanglos den Transistor mit der Energie aus C3 durch. Entweder durch massive Überlast oder durch Linearbetrieb. Bei dieser Schaltung ist die Regelung nicht dein Problem...
oddy schrieb: >> Leider schreibst du nicht, was du für eine Kapazität laden willst. Hast du immer noch nicht. Das ist doch wichtig, nur so kann man abschätzen, wieviel Ampere da wirklich fliessen. 10A haben wir nun schon, plus Akku laden. Selbst wenn deine Schaltung beinhart die 12V liefert, wird iregendwann der zulässige Strom überschritten, wenn du einen 88Ah Akku mit 11V laden willst. Eine Strommessung ist unabdingbar. > Es geht mir in diesem thread hauptsächlich darum, ob > dies stabil zu bekommen ist. Wenn die Schaltung stabil werden soll, empfiehlt sich dringend der Einsatz eines dafür gedachten PWM-Modulator-IC (Schaltnetzteil IC). Die kannst du dann auch in weiten Bereichen auf deine Speicherdrossel abstimmen. Z.B. UC3842/44, MC34063, TL494, SG3526 o.ä. Da gibt es dann auch Überstromerkennung und solch feine Sachen.
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