Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik per µC steuerbarer DC/DC Konverter


von Andreas G. (andy1024)


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Hallo,

ich möchte einen DC/DC Konverter bauen, den ich mit µC einstellen kann.

Eingangsspannung: ca. 42V
Ausgangsspannung: 6..25V, Justier-Genauigkeit min. 50mV
Ausgangsstrom: min. 3A (besser wäre 5A)
Sense-Leitungen bis zum Verbraucher um Spannungsabfälle durch längere 
Leitungungen, Sicherungen, Leiterbahnen, Stecker,... auszugleichen

Zwei Baustellen:
1. Wie könnte ich die Einstellbarkeit realisieren? (meine Idee: 
digitales Poti mit 10bit-Auflösung an den Feedback-Eingang eines 
gewöhnlichen Schaltreglers)
2. Wie kann ich dann auf den Spannungsabfall an der negativen Seite 
reagieren?

: Bearbeitet durch User
von Carsten R. (kaffeetante)


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zu 1)

Wenn du damit den Feedback manipulieren willst, geht as mit 
entsprechender Beschaltung. Kommt das Feedbacksignal nur vom Poti, es 
erstezt also die Rückkopplung, so ist das Käse. Das ist dann keine 
regelung mehr. Das thema hatten wir neulich erst. Suchfunktion benutzen.

zu 2)

Mit einer Senseleitung lautet das Stichwort 3 Leiter Messung. 
Vorausgesetzt die Leitung hin und zurük sind ähnlich in den 
Eigenschaften, so hat man dann in beiden Leitungen eien zueinander 
symmetrischen Spanungsabfall

von Markus H. (haniham) Benutzerseite


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Zumm Schaltungsentwurf kann ich dir nur mal empfehlen in den EEVBlog auf 
Youtube zu sehen - dort existiert schon ein mehrstündiges Tutorial zum 
Bau eines Labornetzteiles eben auch mit der Möglichkeit einer digitalen 
Steuerung

: Bearbeitet durch User
von Andreas G. (andy1024)


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Hallo Carsten,


zu 1:
das Dig Poti soll nur den Spannungsteiler ersetzen, d.h es "hängt" 
zwischen der U_out und Gnd und der "Schleifer" ist mit dem FB Eingang 
verbunden.

Kannst Du den Link zu dem Thread posten?

zu 2:

ich meinte keine 3 Draht Messung sondern 4 Draht Messung. Der 
Spannungsabfall auf der GND Leitung soll ebenso ausgeregelt werden.


Gruß
Andy

von Carsten R. (kaffeetante)


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zu 2:

Das wäre dann mehr als eine Sense-Leitung ;-) Ich habe deinen Text 
wörtlich genommen.

Andreas Geissler schrieb:
> zu 1:
> das Dig Poti soll nur den Spannungsteiler ersetzen,

Exakt das ist das, was nicht geht, bzw es geht schon, aber dann muß man 
das digitale Poti sehr, sehr schnell immer wieder nachführen. In der 
Regel will man das nicht (zu aufwändig). Du kannst ihn per Digipoti 
manipulieren.  hier

der Link

Beitrag "Schaltregler in Software AVR"

Das Thema taucht aber immer wieder auf. Dazu gibt es viele Threads. 
Suchfuktion.

Für mehr Text habe ich nun keine Zeit.

von Jensman (Gast)


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Wieso schnell nachführen?

Ich habe es so verstanden:
Der Spannungsteiler eines "normalen" Schaltreglers zwischen Masse und 
U_out wird doch so eingestellt, dass er beim Erreichen der Soll-Spg am 
U_out am Feedback-Eingang des Schaltreglers dessen Referenz-Spg (z.B. 
1,25V) hat.
Der µC gibt doch nur das Spannungsteilerverhältnis vor, die eigentliche 
Regelung erfolgt doch durch den Schaltregler. Der µC gibt damit doch nur 
den Regelwert vor. das gilt natürlich nur für "zu 1"

von Carsten R. (kaffeetante)


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Die erste Hälfte ist richtig. Allerdings ist die Frage warum das so 
gemacht wird. Man sagt ihm damit nicht direkt was man haben will, 
sondern der Regler regelt so, daß Die Spannung am Feedback der 
Referenzspanung entspricht. Über den Spannungsteiler stell man das 
Verhältnis so ein, daß Uout wie gewümscht herauskommt. Wenn Uout vom 
Soll abweicht, so weicht auch die Spannung am Spanungsteiler 
entsprechend ab und der Regler "sieht" dies und reagiert darauf (regelt 
gegen.)

Wenn Du nun den Spannungsteiler durch den Digi-Poti ersetzt, so sieht 
der Regler nur die Ausgabspannung vom Digi-Poti. Für die Abweichungen 
von Uout vom Sollwert ist der Regler dann blind. Es fehlt die direkte 
Rückkopplung. Die Regelschleife ist unterbrochen.  Der Regler kann nicht 
mehr korrigieren und den Sollwert nicht mehr halten. Die Regelschleife 
üßte dann wieder übr das Dig-Poti und dem Controller der den Poti 
steuert geschlossen werden. Der Mikrocontroller müßte nun Uout 
überwachen und den Digi-Poti entsprechend der Sollwertabweichung ständig 
nachführen damit der Regler sieht was er zu tun hat.

Das meine ich mit ständig schnell nachführen. Das will an in der Regel 
nicht. Alternativ kann man den Digipoti so in die Regelschleife 
einbinden, daß er nichts ersetzt, sondern nur verzerrt, so daß ein 
anderes Uout herauskommt, so wie gewünscht.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Carsten R. schrieb:
> Wenn Du nun den Spannungsteiler durch den Digi-Poti ersetzt, so sieht
> der Regler nur die Ausgabspannung vom Digi-Poti. Für die Abweichungen
> von Uout vom Sollwert ist der Regler dann blind. Es fehlt die direkte
> Rückkopplung. Die Regelschleife ist unterbrochen.

Also einer von uns beiden steht auf dem Schlauch. Wenn er den Spannungs- 
teiler am Feedback-Eingang durch sein geliebtes Digitalpoti ersetzt, wo 
soll dann die Regelschleife unterbrochen sein? Der Regler sieht dann 
genau so einen wohldefinierten Bruchteil seiner Ausgangsspannung. Nur 
eben nicht mehr mit konstanten Teilerfaktor sondern per Digitalpoti 
variabel.

Daß man das trotzdem nicht so machen kann/will steht auf einem anderen 
Blatt. Zum einen scheitert das regelmäßig daran, daß man ein Digitalpoti 
eben nicht kritiklos an ein beliebiges Potential hängen kann wie ein 
gewöhnliches Poti. Z.B. müssen i.d.R. die Spannungen an allen drei 
Anschlüssen des digitalen Potis innerhalb der Betriebsspannungsgrenzen 
desselben liegen. Zweitens ist die Stellcharakteristik der Schaltung 
nachher nichtlinear.

In den meisten Fällen kommt man besser, wenn man einen Regler mit 
separatem Sollwert Eingang verwendet und ihm da per ADC eine Vorgabe 
macht.

Andererseits habe ich in 99% der Fälle den Eindruck, daß die Forderung 
"ich will das per µC steuern können" weitgehend unbegründet ist und nur 
unter modischen Gesichtspunkten erfolgt.

Und weil mir das zu blöd ist, halte ich mich aus solchen Threads meist 
von vorn herein raus. Auch hier ist jetzt EOD für mich.


XL

von Carsten R. (kaffeetante)


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Axel Schwenke schrieb:
> Also einer von uns beiden steht auf dem Schlauch.

Hast recht, mein Fehler. Hab dem Ding im Kopf irgendwie 
DAC-Eigenschaften untergejubelt, was natürlich falsch ist. Keine Ahnung 
wie ich das geschafft habe.

Ich steig dann mal vom Schlauch runter. ;-)
Und danke für die Korrektur.

: Bearbeitet durch User
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