[Basstler]

Tach,

hat sich jemand schon mit der Problematik auseinander setzen müssen / dürfen ?

Ich hatte mich im gerade endenden Jahr versucht dort rein zu lesen, bin jedoch an der für mich recht komplizierten Mathematik gescheitert (Bildungslücke*).
Zudem wurde das Thema im Rahmen meines Jobs gecancelt, was mich aber nicht davon abhält, das privat weiter zu führen.

Da Lücken förmlich danach schreien geschlossen zu werden, würde ich das Thema 2016 noch einmal angehen, in der Hoffnung hier paar Mitstreiter zu finden, um das ganze mal fundamental zu verstehen und zu beherrschen.
Ich habe einen Haufen Papers zu dem Thema in der Hinterhand und würde, bei positiver Resonanz, das Thema hier ausbreiten.

Hat da jemand Bock drauf oder eher weniger ?

*
ziemlich nicht lineare Geschichte, welche nur über Zustandsbeschreibungen überhaupt in den Griff zu bekommen ist.

[E_Tobi]

Moin,

ich hab Bock.

Mein erster Ansatz war ein einfacher PID-Regler mit den bekannten digital-Tricks.
Das hat so gut geklappt dass ich bisher gar nimmer mehr Zeit reingesteckt hab.

Mein zweiter Versuch, wenn ich noch Zeit und Muse hab, wird ein PID sein, der seine Koeffizienten aus einem Lookuptable bezieht. Die Stelle des Lookuptables wird von der aktuellen Schaltfrequenz festgelegt. So kann der krumme Gain (in meiner Vorstellung, zumindest) abschnittsweise recht gut linear werden.


Das eleganteste Konzept hat aber mMn. eindeutig Fairchild am Start, mit der Halbzyklus-Stromintegration. Das gefällt mir richtig gut. Führt halt digital kein Weg hin....

(edit: Naja, hinführen schon....wenn man das Problem mit beliebigen Mengen Geld und Zeit bewirft klappts vielleicht sogar.)

[Basstler]

Schön, bin ich schon mal nicht alleine
Ich werde mal aufbereiten was ich schon an Infos habe und versuche die konkreten [D]Probleme[/D] Herausforderungen
zu skizzieren.
Aber erst in den kommenden Tagen, muss noch paar 'Altlasten' abarbeiten.

Zitat:Das eleganteste Konzept hat aber mMn. eindeutig Fairchild am Start, mit der Halbzyklus-Stromintegration. Das gefällt mir richtig gut. Führt halt digital kein Weg hin....

Was haben die über den Strom betrachtet ? Und warum sollte das nicht digital gehen (geht ja inzwischen recht fix, ARM+FPU), mal von der Totzeit (Messwerterfassung, Sampling) abgesehen ?

[E_Tobi]

Weil integrierte ADCs so langsam sind. Die Quantisierung der Stellgröße hängt direkt an der Samplingfrequenz.

Nehmen wir die eh schon schicken SAR-ADC vom Cortex F7 - 2.4MSPs => 416ns.

Synchronisiert mit dem Start des Zykluses startet der ADC free running. Erster Wert, 416ns, zweiter Wert 833ns, dritter Wert 1.25µs, usw... plus Zeit zur Aufintegration...

Das resultiert in Frequenzschritten (Edit: für den LLC) mit immer 1/(n*416ns) plus Totzeit.

Ganz schön grob. Bei einer gegebenen Stufe könnte man aus der Stromsteilheit dann rückwärts auf den entstehenden Stromfehler rechnen...aber ich denke mit aktuellen integrierten ADCs wird das nichts, digital. Wenn dann mit analoger Hilfselektronik. Oder mit echt niederfrequent laufenden LLCs.

[Basstler]

Die ganzen Verzögerungen durch die Erfassung sind als root cause bekannt...

Haste nen Link zu der Regelstrategie von Fairchild ?
Mich interessiert der Ansatz, vielleicht kann man das anders lösen.

ED:
Hab ja noch grob die Hoffnung, das mit nem integrierten Komparator und variabler Vref an selbigen zu packen, dann fallen zumindest die sampling Zeiten runter.
Weil, den absoluten Wert braucht man ja idR. nicht, man will nur merken, dass ne Grenze überschritten wurde und eingreifen.

Also nicht permanent Erfassen, sondern gezielt zuschlagen

[alfsch]

400ns ADC is langsam ?? hmm...wenn der LLC bei zb 50kHz rappelt, sind das pro cycle 20us Zeit - wieoft willste im cycle messen ? oder soll der LLC im MHz Bereich laufen ?

[E_Tobi]

Hier, im FAN7688:
https://www.fairchildsemi.com/datasheets/FA/FAN7688.pdf

Zitat:Also nicht permanent Erfassen, sondern gezielt zuschlagen

Ja, zum aufintegrieren hilfts halt nix...es muss ja integriert werden. Ein externer Integrator plus komparator würde gehen - aber dann ists ja wieder analog.

Zitat:oder soll der LLC im MHz Bereich laufen ?

Ein paar hundert kHz als Grenze sind, denke ich, für eine "Universallösung" in jedem Fall angesagt - allein schon wegen Überlast und Startup.

[Basstler]

Zitat:Original geschrieben von E_Tobi

Hier, im FAN7688:
https://www.fairchildsemi.com/datasheets/FA/FAN7688.pdf
.

Puh, der ist ja ganz frisch auf der Strasse, danke erstmal, gucke ich mir demnächst mal genauer an.

[voltwide]

Zitat:Original geschrieben von Basstler

Die ganzen Verzögerungen durch die Erfassung sind als root cause bekannt...

Haste nen Link zu der Regelstrategie von Fairchild ?
Mich interessiert der Ansatz, vielleicht kann man das anders lösen.

ED:
Hab ja noch grob die Hoffnung, das mit nem integrierten Komparator und variabler Vref an selbigen zu packen, dann fallen zumindest die sampling Zeiten runter.
Weil, den absoluten Wert braucht man ja idR. nicht, man will nur merken, dass ne Grenze überschritten wurde und eingreifen.

Also nicht permanent Erfassen, sondern gezielt zuschlagen

Diese Regelstrategie hat Runo Nielsen vor rund 10 Jahren zum Patent angemeldet.
Derselbe hat zum Thema ein sehr gutes paper auf seiner Webseite.

[voltwide]

Hatte ich auch schon im Visier. Hat leider keine Hi-Side-Treiber an Bord. Und hat mal einer nachgeschaut, was gate-Übertrager so kosten bei Digikey?

[voltwide]

Das Prinzip wurde von Runo Nielsen vor 10 Jahren zum Patent angemeldet. Auf dessen homepage finden sich sehr gute papers zum Thema.
Ob Fairchild wohl Lizenzgebühren zahlt?

[alfsch]

Zitat:Original geschrieben von voltwide

Hatte ich auch schon im Visier. Hat leider keine Hi-Side-Treiber an Bord. Und hat mal einer nachgeschaut, was gate-Übertrager so kosten bei Digikey?

zufällig hab ich welche gesucht...gibt nette "smd-mini-Übertrager" ab 90 ct....
kommt drauf an, welche Isolationsklasse und welche Pulsdauer rüber soll - aber so bei 2 eu geht dann alles gut

ed
das sind die....

[Bild: RET_5024-x044_wmm32922.jpg]

http://www.mouser.de/ProductDetail/Vacuu...pow4WBI%3d

http://www.mouser.de/ProductDetail/Vacuu...xis5Mt4%3d

http://www.mouser.de/ProductDetail/Wurth...252b2Hs%3d

http://www.mouser.de/ProductDetail/Murat...E9xanYU%3d

[voltwide]

Aussteuerbarkeit, Isolation und kleine Streuinduktivität sind die Knackpunkte.
Bei einem tri-filar bewickelten Toroiden sollten sämtliche Wicklungen aus verstärkt isoliertem Draht bestehen, nicht nur die Primärwicklung.
Andernfalls gibt es einen Durchschlag hi-side gegen lo-side, sobald die Spannungsrate am Brückenausgang einen kritischen Wert überschreitet.

Und das ist nicht graue Theorie, sondern erlebte Praxis.

Man sollte GDTs für 50V/ns spezifizieren, wie es bei Brückentreibern üblich ist.

[Basstler]

Zitat:Original geschrieben von voltwide

Das Prinzip wurde von Runo Nielsen vor 10 Jahren zum Patent angemeldet. Auf dessen homepage finden sich sehr gute papers zum Thema.
Ob Fairchild wohl Lizenzgebühren zahlt?

Naja, alles nicht völlig neu.
Guter Hinweis aber zum Paper von Bo Yang das Teil habe ich schon dreimal gelesen, sehr informativ !

Also Nielsen hat es 'Charge Control' getauft :



Fairchild auch, nur mit dem Stromwandler, weil sie sekundär sitzen :



Und was macht Infineon im ICE2HS01G :



Sie leiten den Strom einfach ab, aus der Spannung übern Resonanz C .
Nutzen das aber nur zur OC Erkennung, dass kann man wahrscheinlich auch als Stromregelung nutzen,
integriert ist das ja schon.

Im Detail sieht das so aus :

[E_Tobi]

Ich glaube bevor wir weitermachen wäre ein Rahmen schick, was überhaupt gemacht werden soll...

Gehts dir jetzt nur um eine akademische Ausarbeitung der Mathematik mit Kleinsignalersatzschaltbild, Übertragungsfunktion, usw...

Oder möchtest dann auch eine konkret anwendbare Struktur/Hardware erarbeiten?

Für zweiteres sollte dann vielleicht bereits der Hardwaremäßige Rahmen gesetzt werden (Ort des Controllers, Konkrete erreichbare Schaltfrequenzen, vielleicht ein Kostenrahmen, ...) , damit der Verwirklichung später nix im Wege steht...ein Knackpunkt bei vielen der tollen Uni- und FH-Papers ^^

[voltwide]

Zitat:Original geschrieben von E_Tobi

Ich glaube bevor wir weitermachen wäre ein Rahmen schick, was überhaupt gemacht werden soll...

Gehts dir jetzt nur um eine akademische Ausarbeitung der Mathematik mit Kleinsignalersatzschaltbild, Übertragungsfunktion, usw...

Oder möchtest dann auch eine konkret anwendbare Struktur/Hardware erarbeiten?

Für zweiteres sollte dann vielleicht bereits der Hardwaremäßige Rahmen gesetzt werden (Ort des Controllers, Konkrete erreichbare Schaltfrequenzen, vielleicht ein Kostenrahmen, ...) , damit der Verwirklichung später nix im Wege steht...ein Knackpunkt bei vielen der tollen Uni- und FH-Papers ^^

Als Rahmen würde ich erstmal eine analoge Lösung setzen, weitere Abgrenzungen kommen vmtl von ganz allein im Verlaufe von Diskussionen.
Bo Yang und Runo Nielsen liefern hier wirklich exzellentes Basismaterial. Von Bo Yang habe ich z.B. die Klammerdioden übernommen.

Mein privates Interesse gilt da vor allem einer "eleganten" Hardwarelösung.

[Basstler]

So, war Break, hatte Besuch da ..
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Denke mal eine grobe Mischung, also soviel akademisch wie nötig (aber sowenig wie möglich, harter Tobak) - einfach für das Verständnis.
Ziel sollte eine mehrfach nutzbare Hardware Plattform sein, welche durch Übertrager Auswahl angepasst werden kann.

Der Rahmen klingt schon relativ konkret, sehe das bissel später.
Primär sollten wir den dicksten Batzen, die Regelung, erstmal als Konzept haben, mit der Hardware haben wir hier genug Erfahrung pro Kopf, das bekommen wir hin.

Nachtrag :
Ich ziele hier bewusst in Richtung digitale Regelung, man hat mehr Möglichkeiten die diversen Betriebsmoden (nenn, lowpower, standby, etc.) zu modulieren.
Zudem können diverse Betriebsparameter gleich mitgeloggt werden, spielkram halt

[voltwide]

Infineon verwendet einen primärseitigen Stromteiler, diesen Ansatz sollte man auf jeden Fall im Auge behalten.

[E_Tobi]

Zitat:Original geschrieben von voltwide
Als Rahmen würde ich erstmal eine analoge Lösung setzen, weitere Abgrenzungen kommen vmtl von ganz allein im Verlaufe von Diskussionen.

Do hammas - ich war nämlich auf eine schicke, sekundärseitig platzierte Single-Chip-Lösung aus.

Sprich - vollständig digitale Regelung, hergeleitet übers Kleinsignalverhalten der Stufe und integriert in einem Prozessor. Extern quasi nur noch Spannungsteiler und Gatedrive.

[voltwide]

Ich stelle mir eine gemeinsame Arbeit vor auf der Basis von LTSpice - da kann dann jeder mit rumprobieren.
Als Fernziel eine Tabellenkalkulation zur Berechnung der konkreten Bauteilwerte.