Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Buck-Boost PFC CCM Regelung


von Marius S. (lupin) Benutzerseite


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Ich versuche momentan einen Regler für eine Buck-Boost PFC zu 
simulieren. Ziel ist direkt einstufig 24V ohne Trafo und ohne 
DCM-Betrieb zu erzeugen (kein Flyback z.B.). Ich habe erst mit einem 
Buck angefangen, ist aber ungeeignet da in den Nulldurchgängen in den 
Boost-Modus gewechselt werden muss.

Die PFC-Drossel soll den Strom großzügig glätten, im CCM arbeiten und 
einen niedrigen Ripplestrom aufweisen -> der dann möglichst zu einem 
geringen Ripple am Eingang führt, d.h. die Filterung des Stromripples 
soll schon zum großen Teil in der PFC-Drossel erfolgen und nicht im 
Eingangsfilter.

Ich stehe aber voll auf dem Schlauch was die Regelung des Stroms 
betrifft. Bei einer Boost-PFC hat man für die Regelung ja direkt den 
Spulenstrom zur Verfügung (wenn man den Shunt zum Gleichrichter führt 
und "average current mode control" nutzt), bei der Buck-Boost Topologie 
habe ich ja nur den "primärseitigen" Strom durch den Schalttransistor 
und muss dadurch irgendwie auf den mittleren Spulenstrom rückschließen.

Im Anhang meine LTSpice Simulation mit folgenden Ergebnissen:
Total Harmonic Distortion: 8.374589%(9.273145%) PF=-0.996497(-0.995713)
pf: p_in/s=0.995672
eff: p_out/p_in=0.742434

Dieses "gute" Ergebnis habe ich erzielt ohne wirklich zu wissen was ich 
da mache und ich habe das Gefühl, dass das Ergebnis nicht wirklich 
stabil ist (kleine Parameteränderungen am I-Regler führen schnell zum 
Schwingen der Regelung zusammen mit dem Eingangsfilter). Mir ist die THD 
eigentlich auch noch viel zu hoch, ich denke das geht besser. Hat jemand 
eine Idee wie man  das eigentlich aufbauen sollte?

von Alfred B. (alfred_b979)


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Zur Info:
https://www.google.com/search?q=Flyback+CCM

bzw. auch
https://www.google.com/search?q=Flyback+CCM+RHPZ

"Buck-Boost-PFC" - wie? Mit einem Mosfet, zweien, vieren...?

Anders gesagt:
Warum postest Du kein Bild der Schaltung, das man auch ohne
LTSpice auf dem aktuell genutzten Gerät betrachten könnte?

von Alfred B. (alfred_b979)


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Marius S. schrieb:
> Ziel ist direkt einstufig 24V ohne Trafo und ohne
> DCM-Betrieb zu erzeugen

Wofür genau überhaupt? Ohne Kenntnis des Verbrauchers ist
doch nahezu sinnfrei, eine Versorgung (deren Eigenschaften
nun mal "dazu passen" müssen) zu diskutieren.

von Marius S. (lupin) Benutzerseite


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Sorry, ja, ist etwas konfus. Mein Ziel ist nur eine Simulation eines 
Buck-Boost, die im CCM-Betrieb einen Strom durch die Spule schickt, 
welcher der Eingangsspannung folgt. Erstmal ist es eine rein akademische 
Aufgabe, um ein Verständnis zu bekommen. Die Simulation sollte ohne 
Regler sein, von mir aus auch mit irgendwelchen Berechnungen (z.B. 
Behavioral voltage sources).

Ob jetzt der DCM-Betrieb auch in der Simulation abgedeckt wird ist 
erstmal egal.

Meine Simulation habe ich auch nur angehangen falls es jemanden 
interessiert.

Beim Googeln stoße ich auf Flyback-Regler die sowas machen, aber im 
BCM-Betrieb (also an der Grenze zwischen CCM und DCM) arbeiten (LT3798 
oder IRS2982). Mit beiden habe ich funktionierende Schaltungen 
aufgebaut, aber beide erzeugen relativ hohe harmonische und ich vermute, 
dass man im CCM-Betrieb bessere erreichen könnte - es geht darum das in 
einer Simulation zu belegen, um dann evtl. irgendwann daraus eine 
Schaltung zu erzeugen.

Ein paar Hinweise zu guten Papers/Beschreibungen etc. wären schon 
hilfreich.
Wenn man sich Regler für DC/DC anschaut, dann haben die ja den Vorteil, 
dass die Eingangsspannung fest ist und daher nur eine Regelschleife (für 
die Ausgangsspannung) vorhanden ist. Die Auslegung der 
Strom-Regelschleife ist ja mein Problem :-/

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