[christianw.]

Zitat:Original geschrieben von voltwide

Ansonsten bewirkt R99 einen Offset auf dem Isense-Eingang und damit eine Verschiebung der Abschaltschwelle zu kleineren Werten hin.
In dem Maße, wie der Spitzenstrom verringert wird, dauert es natürlich länger, bis der Ausgangselko aufgeladen ist.
Ist das soweit nachvollziehbar?

Was bedeuten würde, dass es in der hier gezeigten Simulation mit 47k am längsten dauern müsste. Interessanterweise dauert es aber mit offenem R99 am längsten.

R99 = offen: 3.8ms
R99 = 100k: 2.1ms
R99 = 47k: 1.6ms

Den Rest verstehe ich.

[voltwide]

Ja
Wobei mit kürzerer Startzeit auch der simulierte Strom abnimmt.
Also ein kürzerer Ladeimpuls UND weniger Strom -
irgendwas passt da nicht ;deal2

[christianw.]

Ich hätte jetzt aufs "bessere" Tastverhältnis getippt.

[voltwide]

Ja, am Anfang sind die Tastverhältnisse nahe 1, d.h. die meiste Zeit ist eingeschaltet, nur eine sehr kurze Zeit wird Energie abgegeben. Und da anfangs der Elko entladen ist, ist die Entmagnetisierungsspannung klein, und dadurch wir die Spule kaum entmagnetisiert.
Dies zeigt sich u.a. in dem recht kleinen Stromripple in der Spule, vor allem in der ersten Simu.

Dieser Effekt ist eine Instabilität speziell bei Festfrequenz PWM und findet sich in der Literatur unter "Right Half Plane Zero" aka RHPZ.

Das besonders unangenehme an dieser Instabilität ist, dass ihr nicht mit herkömmlichen Filter bei zu kommen ist.

Vlt sollte man mal an der Dimensionierung der slope-Kompensation drehen.

btw - verstehst Du langsam, warum ich gegen diese angeblich so einfache Topologie massiv voreingenommen bin?

Im übrigen verweise ich auf meine eingangs gezeigte Lösung, die auch ohne Regelung in der Simu eine recht ordentliche Konstantstromcharakteristik gezeigt .

[christianw.]

Muss ich mir nochmal anschauen. Ich hab noch an der Slope-Kompensation und der Rückkopllung geschraubt. Läuft jetzt auch bei 160W (32V/5A) stabil.

Das Teil arbeitet dann im CCM (continous current mode).

20V/Last 4A/32V:



20V/Last 5A/32V:

[christianw.]

Mäh. Was bei 20V Eingangsspannung funktioniert, funktioniert bei 15V und höherer Ausgangsspannung nicht mehr.
(R7 mit 15k)

[voltwide]

Es ist vorab erstmal ein Kardinalfehler abzustellen: Im Einschalten läuft die Drossel bei Strömen von einigen 10A erstmal voll in die Sättigung.
Das geht so garnicht.
Also mußt Du als erstes den maximalen Spulenspitzenstrom für sämtliche Betriebsfälle auf einen zuträglichen Wert unterhalb der Kernsättigung einstellen.

Dazu musst Du Dich mal festlegen, welche Ausgangssleistung das Ziel sein soll:
30W? 200W? oder watt?!

Ich bin da mal von 30V 1A ausgegangen.
Dann könnte man mit Spitzenströmen von 10A operieren - mal so als Hausnummer.
Aber keine 60..90A

Im einfachsten Fall wählst Du einen shunt von 0,1 Ohm, so dass bei max 1V max 10A zustande kommen können.

Wenn Dir das zuviel Verlust im shunt bedeutet, kannst Du den shunt-Widerstand verringern, wenn Du entsprechend die Abschaltschwelle am Isense-Eingang verkleinerst:
1) entweder durch offset mittels R99
2) Begrenzung der Komparator-Ausgangsspanng (s. meine Variante)
Aber das ist eigentlich schon Fein-tuning und verkompliziert die Schaltung.

[voltwide]

Hiermal ein paar kleine Änderungen:
-Stromshunt = 100mR
-R99 entf
-Ausgangselko = 100uf (verkürzte Einschaltdauer, schnellere Simu)
-100k Gegenkopplungsnetzwerk

Gezeigt ist der COMP-Ausgang - zu Beginn voll übersteuert, bis der Elko soweit aufgeladen ist dass die Schleife in den linearen Bereich zurückkehrt.
Dabei zeigen sich an COMP keinerlei Instabilitäten.
Und die Spannung ist recht schnell aufgebaut. (allerdings bei 1/10 der Ausgangskapazität)

[christianw.]

Das Ziel sollen 100W Ausgangsleistung sein bei max 42V Ausgangspannung. Damit sind alle LEDs abgedeckt.

Wenn da nicht möglich ist, 50W.

Bei höheren Leistungen ist das Teil mit nur 100u instabil am Ausgang.

[voltwide]

Start mit 40V/2A Last

[christianw.]

Trickser.

Ich hab auch noch nen Vorschlag für 30/50/100W simuliert. Poste ich noch.

[voltwide]

Zitat:Original geschrieben von christianw.

Trickser.

Wieso?

[voltwide]

Für 100W muss die Drossel übrigens für 20A ausgelegt werden!

[christianw.]

220uF am Ausgang. Läuft der mit 100uF noch stabil?

Hier mein Vorschlag:



Bei 100W habe ich dann 13A Peak.

[voltwide]

Ich hatte allerdings meine simu mit 11V betrieben, Du Deine aber mit 19V.
Bei 11V sieht Deine Simu eher alt aus.
Und im übrigen hast Du den GK-Widerstand auf 10k reduziert, vmtl wg Stabilitätsproblemen?!

[voltwide]

Mit 10mR source-Widerstand ist die Schleifenverstärkung 5x so groß wie mit 47mR - und damit wird die Angelegenheit tendenziel instabil, gut zu beobachten bei 11V Betriebsspannung.
Eben deshalb würde ich einen möglichst hohen shunt-Widerstand bevorzugen, auch wenn er mehr Eigenverluste erzeugt.

[christianw.]

Ja, mit 10mR ist das Teil sonst nicht stabil zu bekommen, wenn man am Comp-Eingang nicht runter geht. (Den 10mR würde ich gerne weiter verwenden, weil schon auf dem Board)

Die 19V für 100W habe ich angenommen, da es diese Spannung als Notebook-Netzteile gibt. Die Schaltung arbeitet bis runter zu 15V noch stabil (@100W), danach schwingt die Geschichte. 100W bei 11V sind dabei nicht drin.

12V wäre so ne klassische Batterie, und 10V als unteres minimum.

Zitat:Original geschrieben von voltwide
Für 100W muss die Drossel übrigens für 20A ausgelegt werden!

Eben drum, die 19V.

[voltwide]

Wenn es nun schon dieser offset sein muss, dann versorge ihn besser aus der 5v-Referenz

[voltwide]

Bei Dauerlast sieht die Drossel 12App ripple bei 100kHz, eine geeignete 10uH-Drossel wird schon ein ziemlicher Klotz.

Wahrscheinlich ist es besser, mit ein paar 100kHz zu takten und eine kleinere Induktivität zu wählen.

[christianw.]

Wieviel die hier verwandte Drossel hat, kann ich garnicht sagen. Eventuell sogar weniger.

3x0.5mm parallel 5 Windungen. Kern 20mm/14mm Durchmesser(aussen/innen), 8mm hoch.

Davon abgesehen, funktioniert die "kahlosche" Strombegrenzung (noch) nicht mit meiner Schaltung.