Moin, Unn zwar schwebt mir ein Schaltwander vor, mit dem man die Energie in beide Richtungen transportieren kann: einmal von U1 nach U2 und auch wieder rueckwaerts von U2 nach U1. Dabei ist immer U2 > U1. Dazu hab' ich mir mal das folgende Schaltbild aus den Rippen geleiert. Wenn man nur T1 ansteuert, bildet der mit D1 und L einen Hochsetzsteller; Energie fliesst von U1 nach U2. Wenn man nur T2 ansteuert, bildet der mit D2 und L einen Tiefsetzsteller; Energie fliesst von U2 nach U1. Hat diese Buck/Boost-Kombi einen Namen? Kennt wer ICs, die sowas koennen? Ausgangspunkt meiner Ueberlegungen war mal das hier: Beitrag "aus 12V Gleichstrom 36V Drehstrom (500Hz) erzeugen" Gruss WK
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Dergute W. schrieb: > Hat diese Buck/Boost-Kombi einen Namen? bidrectional buck-boost > Kennt wer ICs, die sowas koennen? Die üblichen Verdächtigen haben sowas, ein- und mehrphasig.
Vierqudrantensteller, Rekuperation, Rückspeisung, ... als Schlagworte.
Dergute W. schrieb: > Schaltwander, mit dem man die Energie in beide Richtungen > transportieren kann: einmal von U1 nach U2 und auch > wieder rueckwaerts von U2 nach U1. Dabei ist immer U2 > U1. Klaro geht das mit dem Schaltbild auf Deiner Zeichnung... Du brauchst fuer den v. D. beschr. Zweck keine 2 Halbbruecken. Nur wuerde man aus Effizienzgruenden (& weil leicht moeglich) heutzutage fast immer beide FETs aktiv steuern. Erst recht, wenn die Treiber (so wie in Deiner Anforderung) so oder so an jedem Schalter vorhanden. Immer nur einen anzusteuern, spart kein Material, so gesehen... Halbbruecke mit Induktivitaet am Schaltknoten = Synchronstufe U2 an den oberen Drain, und U1 an Anschluß2 der L (+CU1+CU2). Leistungsstufe macht Boost U1 zu U2 und auch Buck U2 zu U1. [Ist evtl. U2 = 2 x U1, und im 1:2 bzw. 2:1 Konverter selbst ist keine Regelung erforderlich (an Eingang und/oder Ausgang schon alles enthalten), reicht sogar feste 50/50 Ansteuerung der Schalter, also ein Rechteckgenerator an einem selbst die noetige Totzeit generierenden Halbbrueckentreiber oder das alles in 1 IC als IR215X(X) (bzw. L6569 oder aehnliche Typen von STMicro). Das waere natuerlich der minimal moegliche Aufwand, durchaus wuenschenswert - und ist evtl. nicht so abwegig, wie manche Leute, die nur Konverter mit Regelung kennen, denken.] Loesung mit jeweiliger Regelung der aktuellen V_out: Jeweils eigene Controller samt Feedback jeweils 1 fuer Buck und 1 fuer Boost, deren Gate-Treiber beide an die Gates (im Idealfall Controller ohne FET-Treiber, und beide an die jew. Eingaenge eine Halbbruecken-Treibers (Einsparung GD)) mittels Vergleich U1:U2 zu en- bzw. disablen, damit die Leistungsstufe nur gerade gefragte Gatesignale erhaelt... hinz schrieb: > bidrectional buck-boost Gut, der kann nicht nur bidirektional, sondern auch noch als Buck-Boost (so daß ihm egal ist, ob nun U1<U2 oder U2<U1...). Dazu braucht er aber auch zwei vollaktive Halbbruecken. Je hoeher die max. Konverterleistung, desto unangenehmer die bei fest U1<U2 unnoetig verbauten Leistungsteile, oder nicht? Bei geringer Leistung kann "alles in 1 IC" evtl. als entsch. Vorteil, und 2xHB als akzeptabel angesehen werden, mag sein. Doch fuer U1<U2 bidirektional waere grundsaetzlich kein Buck-Boost noetig - das wollte ich nur mal so festhalten. (Auch deshalb, weil WK selbst schon darauf gekommen war, daß. Und trotzdem hat er sich so freundlich bedankt... das brach mir fast das Herz. :)
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> Dazu hab' ich mir mal das folgende Schaltbild aus den Rippen geleiert. > Wenn man nur T1 ansteuert, bildet der mit D1 und L einen > Hochsetzsteller; Energie fliesst von U1 nach U2. > Wenn man nur T2 ansteuert, bildet der mit D2 und L einen > Tiefsetzsteller; Energie fliesst von U2 nach U1. Das verwirrende dabei: die beiden Dioden sind eigentlich schon in den Transistoren drin, man könnte die sogar im synchronous-Mode betreiben (immer, wenn die Diode leitet, den entsprechenden T einschalten). Insgesamt ergäbe sich dann, dass beide Transistoren immer abwechselnd schalten. Nur, wodurch wird dann die Flußrichtung bestimmt? Automatisch, je nach Tast- und Spannungsverhältnis? ;-)
foobar schrieb: > Nur, wodurch wird dann die Flußrichtung bestimmt? > Automatisch, je nach Tast- und Spannungsverhältnis? "Was muß" ist hier eine Frage der genauen Anwendung. Einfachste Moeglichkeit: Wenn U1 anliegt, U2 nicht, dann muß U1BoostU2 Modus - wenn U2 anliegt, U1 aber nicht, muß U2BuckU1 Modus. Das waere natuerlich simpelst ueber die IC-Interne (dazu muß man halt entspr. ICs benutzen) Enable oder Disable Funktion zu machen, UVLO ginge auch. (Jeweils R od. U-Teiler, evtl. noch Invertierung noetig.) Denn die Grundfunktionalitaet hierfuer ist ja schon noetig, um einen Switcher ohne Hilfsversorgung zu betreiben. Aber es koennte auch ganz anderes gefordert sein. Da hast Du voellig recht, und das ist wirklich ein sehr wichtiger Punkt. Manche komplexere Verhaltensweisen koennte man nicht einfach mit gaengigen Funktionen von Schaltregler-ICs erzielen, allerdings mit zstzl. OPVs/ Komparatoren und/oder Glue Logic (oder gar diskret). Ab einem gewissen Grad ergaebe evtl. µC mehr Sinn. Wirklich ein guter Punkt, von mir leider unerwaehnt. @WK: An welche(s) Anwendung & Verhalten denkst Du?
Dergute W. schrieb: > Dabei ist immer U2 > U1. War mir entgangen. Dann reicht natürlich, wie schon angemerkt, eine Halbbrücke.
Hi, manchmal auf Deutsch auch Synchronwandler gennant. Wobei bidirectional buck/boost converter besser ist um Unterlagen zu finden. Gruß DC/DC
Ohne jetzt alles gelesen zu haben, aber das kann jeder StepDown-Wandler mit Synchrongleichrichtung. Wenn man in den Ausgang Strom einspeist, kommt der mit höherer Spannung am Eingang wieder raus. Das können unerwünschter Weise sogar Class-D-Endstufen, wenn die Zwischenkreiskapazität zu gering ist kann das bis zum Auslösen der Überspannungs-Schutzschaltung bzw. Zerstörung der Endstufe gehen.
Auf Wikipedia gibt es eine Auflistung der Topologien. Such Dir die mal im Netz.
Ben B. schrieb: > Ohne jetzt alles gelesen zu haben, aber das kann jeder > StepDown-Wandler > mit Synchrongleichrichtung. Wenn man in den Ausgang Strom einspeist, > kommt der mit höherer Spannung am Eingang wieder raus. > > Das können unerwünschter Weise sogar Class-D-Endstufen, wenn die > Zwischenkreiskapazität zu gering ist kann das bis zum Auslösen der > Überspannungs-Schutzschaltung bzw. Zerstörung der Endstufe gehen. Deshalb muss man eine zweite Regelschleife einbauen.
Sinkron schrieb: > Wenn U1 anliegt, U2 nicht, dann muß U1BoostU2 Modus - > wenn U2 anliegt, U1 aber nicht, muß U2BuckU1 Modus. Das ist genau mein Knackpunkt: wodurch unterscheiden die sich? Die Ansteuerung der Transistoren wäre in beiden Modi exakt gleich. Als Beispiel: T1/T2 sind der Totem-Pole-"Ausgang" eines ICs (74er, µController, etc). Daran hängt eine Spule und dann z.B. einen Akku. Der Ausgang wird konstant mit einem Rechtecksignal (50% Tastgrad) geschaltet. Dann wird der Akku mit halber Versorgungsspannung geladen. Fällt aber die Versorgungsspannung, füttert der Akku auf einmal das IC und hält die Versorgungsspannung aufrecht (modulo Verluste), ohne dass das IC irgendwas machen müsste. Da muß doch ein Denkfehler sein, sonst würde man das überall finden.
foobar schrieb: > Die > Ansteuerung der Transistoren wäre in beiden Modi exakt gleich. Im eingeschwungenen Zustand kannst du dann meinetwegen für beide Richtungen identische Ansteuerzeiten haben. Aber der Unterschied liegt in der Stromrichtung durch die Spule, die während des "Einschwingvorgangs" festgelegt wurde (also vereinfacht: mit welchem Transistor wurde begonnen). Die Spule "erinnert" sich - in Form der Stromrichtung - an diesen Einschwingvorgang.
Achim S. schrieb: > Die Spule "erinnert" sich - in Form der Stromrichtung - an diesen > Einschwingvorgang. Ach wo. Das Tastverhältnis bestimt das Spannungsverhältnis. Und wenn eine Seite mehr Spannung hat, dann wird Strom zur anderen geliefert.
hinz schrieb: > Das Tastverhältnis bestimt das Spannungsverhältnis. Und wenn eine Seite > mehr Spannung hat, dann wird Strom zur anderen geliefert. ok, stimmt. Ich hatte Unsinn geschrieben.
Mit welchem Transistor begonnen wurde, spielt beim Starten schon eine Rolle. Wenn es dumm läuft, gibt es erst mal beim Start sonst einen unangenehmen Überschwinger, bis sich der Zustand einstellt, den das Tastverhältnis vorgibt.
hinz schrieb: > Die üblichen Verdächtigen haben sowas, ein- und mehrphasig. Ja, sogar für recht hohe Spannungen und Leistungen: https://de.wikipedia.org/wiki/HG%C3%9C-Kurzkupplung
Moin, Hui, hier war ja was los ueber Nacht. Das ganze Ding ist reines Trockenschwimmen. Da ich weder ein Gyroskop habe, noch eines zu brauchen beabsichtige, ist's eher unwahrscheinlich, dass ich da mal irgendwas tatsaechlich aufbau'. Tut mir leid, dass es so unspektakulaer ist. Waere es meine Masterarbeit, die ich morgen abgeben muesste, wuerd's hier sicher lustiger zugehen ;-) Wie ich eingangs schon schrub, war die urspruengliche Problemstellung diese hier: Beitrag "aus 12V Gleichstrom 36V Drehstrom (500Hz) erzeugen" Wahrscheinlich wurde mein Interesse daran die Tage dadurch wieder etwas reaktiviert: Beitrag "PWM-Drehstrom aus 2 digitalen Signalen" In dem Ursprungsthead hatte ich damals im Rahmen meines Trockenschwimmprogramms mal ein buntes Bildchen gemalt: Beitrag "Re: aus 12V Gleichstrom 36V Drehstrom (500Hz) erzeugen" In dem werden moegliche Spannungs- und Stromverlaeufe von 3 Phasen gezeigt, die zusammen ein sinusfoermiges Drehspannungsnetz ergeben koennten. Davon pick' ich mir mal nur eine Phase raus, die soll dann also zB. den blauen Spannungsverlauf haben. Das koennte sich ja mit einem reinen Boostkonverter so nachregeln lassen, dass der eben genau diese Spannung ueber die Zeit ausgibt. Leider nur koennte, denn tatsaechlich fliesst in die blaue Spannungsquelle eben waehrend 180° einer Drehspannungsperiode ja auch Strom (Im Bild cyan) rein. Und Strom aufnehmen kann ein normaler Boostconverter halt nicht. Daher eben jetzt der Ansatz mit dem zusaetzlichen Buck, der den Strom dann waehrend dieser Zeit aufnehmen kann. Waehrend der 120°, wo die blaue Spannung "zufaellig" gerade 12V ist, wird der Boost-Schalter (Also im ersten Bild dieses Threads) T1 nicht angesteuert; und T2 leitet permanent. Waehrend der 30° davor und danach wird auch T1 ueberhaupt nicht angesteuert, T2 aber nicht mehr dauernd, sondern mit einer PWM entsprechend dem geforderten Spannungsverlauf. Waehrend der restlichen 180° wird T2 ueberhaupt nicht mehr angesteuert, sondern nur T1 und der halt dann so, dass sich der Burgerbrat-M-foermige Spannungsverlauf am Ausgang des Boosters einstellt. Soviel zum Hintergrund dieses Trockenschwimmexkurses. Gruss WK
hinz schrieb: > > Die üblichen Verdächtigen haben sowas, Schicker Recyclingsatz! Passt universell bei Bauteileanfragen jeglicher Art. Man muß nicht viel wissen, kann aber immer seinen Senf dazu geben.
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