Step Up/Down Schaltregler

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Robert Obermayer

Guest
Hallo,

für was ich das brauche dürfte ja klar sein ;)
Jedenfalls geht es um 10V<Uin<30V und 0V<Uout<40V, bei einigen bis rel.
vielen A.
Desshalb erscheint ein SEPIC Wandler weniger sinnvoll.
Ein Gegentaktwandler hat Wirkungsgradprobleme durch die Gleichrichtung,
die bei großer Uin/geringem Iout durch die hohe Spannung UF-Dioden
erfordert.
Letztendlich bin ich auf das gekommen:
http://www.hobbyelektronik.org/usenet/1.png
Die beiden FETs würden gleichzeitig durchgeschaltet (mittels eines
Brückentreibers wie IR2103).

Für die Ansteuerung wollte ich einen Current mode Controller nehmen, wie
z.b. UC38xx.
Dessen Strommesssignal bekommt der am R1.
Dabei entsteht natürlich die Frage, wie es aussieht mit:

- Slope compensation (normalerweise ja bei DC>0.5 nötig)
- Stabilität der Regelschleife im Discontinious/Continious mode
- Bauteiledimensionierung (L, Irms der Kondensatoren)
- Wirkungsgrad?!?
- besseren Alternativen?

Synchrongleichrichtung ist wieder eine andere Sache.
Dadurch wäre ein Nulldurchgang und eine Umkehrung des Spulenstroms
möglich, also immer Continious mode.
Das geht bei synchronen Stepdown ja auch gut, aber bei dieser Topologie
nicht, da Uout ja größer sein kann als Uin, und bei geringer DC
(niedrige Last) der umgekehrte Spulenstrom sehr groß werden kann.
Das würde es erfordern, die Sync-FETs abzuschalten, sobald der
Spulenstrom am Nulldurchgang (oder besser kurz davor) ist.

Bidirektionaler Betrieb wäre so sogar möglich, indem Main/Sync-FETs
getauscht werden und die Regelung entspechend umgeschaltet wird.

Kann das prinzipiell funktionieren?

Robert
 
Robert Obermayer <robert_ng@hobbyelektronik.org> schrieb:

[10V<Uin<30V -> 0V<Uout<40V, bei einigen bis rel. vielen A]

Desshalb erscheint ein SEPIC Wandler weniger sinnvoll.
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geht schon.

http://www.hobbyelektronik.org/usenet/1.png
Die beiden FETs würden gleichzeitig durchgeschaltet (mittels eines
Brückentreibers wie IR2103).
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Nicht gut, besser ist es, je nach Betriebsart nur den einen oder den
anderen FET zu schalten.

Es gibt darüber eine Application Note (mit Wirkungsgradangaben der
Alternativen), habe aber vergessen, von wem die war - Motorola? Bei
Bedarf kann ich danach suchen.

Warum willst Du eigentlich für einen Akkulader bis zu 30V
Eingangsspannung zulassen?

Servus

Oliver
--
Oliver Betz, Muenchen (oliverbetz.de)
 
Oliver Betz wrote:
Robert Obermayer <robert_ng@hobbyelektronik.org> schrieb:

[10V<Uin<30V -> 0V<Uout<40V, bei einigen bis rel. vielen A]


Desshalb erscheint ein SEPIC Wandler weniger sinnvoll.


geht schon.
Koppelkondensator?
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Wird ziemlich höllisch belastet, gibt also einen riesigen Elko oder
begrenzte Lebensdauer.
Und Keramik geht nur sinnvoll bei sehr hohen Frequenzen, die ich mir
ersparen werde (max. 100Khz).
http://www.hobbyelektronik.org/usenet/1.png
Die beiden FETs würden gleichzeitig durchgeschaltet (mittels eines
Brückentreibers wie IR2103).


Nicht gut, besser ist es, je nach Betriebsart nur den einen oder den
anderen FET zu schalten.
Schon klar, nur gibt das dann entsprechend anderswo richtige Probleme.
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Die Transferfunktion verändert sich massiv, ich weis wirklich nicht, wie
man die Regelschleife dann im Übergangsbereich stabil bekommen soll.
Es gibt zwar ein IC dafür von LT, aber nut bis 30V out, was nciht
reicht, und nicht für den Leistungsbereich.
Ist anscheinend verdammt viel drin, um das stabil hinzubekommen.
Es gibt darüber eine Application Note (mit Wirkungsgradangaben der
Alternativen), habe aber vergessen, von wem die war - Motorola? Bei
Bedarf kann ich danach suchen.
Wäre interessant...

Warum willst Du eigentlich für einen Akkulader bis zu 30V
Eingangsspannung zulassen?

Vieles hat nominal 24V.
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Zum beispiel billig gebraucht verfügbare Industrieschaltnetzteile.
Ausserdem halten sich die Eingangsströme eher in Grenzen als bei 12V,
also größerer Wirkungsgrad und mehr Leistung mit gegebenen Bauteilen.
Wird wohl so aussehen, dass der Eingangsstrom und der Ausgangsstrom
begrenzt wird, wobei das jeweils kleinere das Maximum vorgibt (Software).
Mit geringerem Eingangsspannungsbereich werden die Probleme aber auch
nicht so viel weniger, dass es das rechtfertigen würde (imho).
Der Ausgang kann immernoch drüber und auch drunter liegen, und beides
muss effizient funktionieren.

Servus

Oliver
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In article <3vosgpF16idtmU1@individual.net>,
Robert Obermayer <robert_ng@hobbyelektronik.org> wrote:
Hallo,

für was ich das brauche dürfte ja klar sein ;)
Jedenfalls geht es um 10V<Uin<30V und 0V<Uout<40V, bei einigen bis rel.
vielen A.
Desshalb erscheint ein SEPIC Wandler weniger sinnvoll.
Ein Gegentaktwandler hat Wirkungsgradprobleme durch die Gleichrichtung,
die bei großer Uin/geringem Iout durch die hohe Spannung UF-Dioden
erfordert.
Letztendlich bin ich auf das gekommen:
http://www.hobbyelektronik.org/usenet/1.png
Die beiden FETs würden gleichzeitig durchgeschaltet (mittels eines
Brückentreibers wie IR2103).
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Wie wäre es mit dem LTC3780?

Wenn ich das richtig sehe, kann der alles, was Du brauchst - geht aber nur
bis max. 36V Output, da müßtest Du sehen, ob man das hingebogen bekommt -
wenn Du mit 2 FETs statt 4 auskommst, und die anderen durch Dioden ersetzt,
könnte das gehen.

cu
Michael
--
Some people have no repect of age unless it is bottled.
 
Michael Schwingen wrote:
Wie wäre es mit dem LTC3780?
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Den habe ich mir schon angesehen.
Probleme: max. 30V Out, reicht aber nicht.
Minimale Schaltfrequenz 200Khz, ich wollte eher in Richtung 50-100Khz
arbeiten, sollte ja noch ohne 4Layer Platine gehen...
Funktioniert nicht so ohne weiteres bidirektionell.
 
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