Power-Factor-Correction

[Michael W. (Gast)]

Hallo,
ich habe hier wieder einmal eine Verständnisfrage - diesmal zu einer 
aktiven PFC (Power-Factor-Correction), wie es in der Standardliteratur 
behandelt wird. Da mir das Prinip neu war, möchte ich bloß die 
Grundlagen verstehen.

Ich lehne mich an den folgenden Link an:
https://de.wikipedia.org/wiki/Leistungsfaktorkorrekturfilter#/media/File:Leistungsfaktorkorrekturfilter-Blockschaltbild.svg

Nach dem Halbwellengleichrichter wird über einen Step-Up Wandler ein 
Zwischenkreis gespeist. Eine innere, schnelle Regelung gibt als Sollwert 
für den Spulenstrom einen Wert vor, der proportional zu der 
Halbwellenform ist und durch das variable Tastverhältnis geregelt wird.

Dieser Sollwert unterliegt normalerweise noch einer langsamen, 
übergeordneten Regelung, um die gewünschte Spannung des Zwischenkreises 
einzustellen; dies habe ich aber nicht simuliert, sodass sich die 
ZK-Spannung hier auf einen willkürlichen Wert einstellt.

Soweit habe ich das denke ich verstanden.

Allerdings habe ich in der Simulation beobachtet, dass unmittelbar nach 
dem Nulldurchgang (IM Bild bei t=30ms) die Regelung "überfordert" ist. 
Nach kurzem Nachdenken ist mir das auch klar, denn die 
Anstiegsgeschwindigkeit des Stroms ist durch L limitiert, und selbst bei 
dauerhaft geschlossenem Schalter kann der Spulenstrom lediglich 
quadratisch ansteigen. oder genauer

$$U_{glr}(t) = U_0 \sin \omega t$$

$$I_L(t) = \frac{U_0}{L} (1-\cos \omega t)$$

Daher ist ein Nachregeln auf den gewünschten Sinus innerhalb einer 
kleinen Zeitspanne schon theoretisch gar nicht möglich. Kann mir jemand 
erklären, was da dahinter steckt oder ob ich auf dem totalen Holzweg 
bin?

(Ich habe die Simulation angefügt 'as it is', aber bitte nicht lästern - 
ich kenne mich mit LT Spice nicht so toll aus...)

Danke, Michael ;-)

[Michael K. (Gast)]

Michael W. schrieb:
> Daher ist ein Nachregeln auf den gewünschten Sinus innerhalb einer
> kleinen Zeitspanne schon theoretisch gar nicht möglich.

Mit Deiner Simulation nicht.
Mit realen ICs geht das aber ziemlich erfolgreich.

Als 'kleinen' Einstieg:
www.onsemi.com/pub/Collateral/HBD853-D.PDF

[Michael W. (Gast)]

Danke, das liest sich aber nicht in 5 min...ich nehme mir abends mal die 
Zeit, das zu studieren.

Ich gehe aber davon aus, dass mein Problem an der Topologie liegt, und 
nicht am Regler - oder? Die Standard-Topologie kann ja keinen 
schnelleren anstieg ermöglichen als von mir beschrieben - oder?

[Matthias L. (Gast)]

Vielleicht hift das:

www.mikrocontroller.net/attachment/25275/Leistungsfaktor.pdf