Schaltnetzteile, DC-DC Wandler
Schaltnetzteile, DC-DC Wandler
Schaltnetzteile, DC-DC Wandler
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<strong>Schaltnetzteile</strong>, <strong>DC</strong>-<strong>DC</strong> <strong>Wandler</strong><br />
Abwärtswandler<br />
Aufwärtswandler<br />
Inverswandler<br />
Sperrwandler<br />
Regelung
<strong>Schaltnetzteile</strong>, Abwärtswandler<br />
Abwärtswandler<br />
Ua ≤ Ue<br />
Kurzschluß- und Leerlauffestigkeit leicht realisierbar<br />
Ansteuerung muß "floaten"<br />
Einsatzgebiet: Ersatz für analoge, längsgeregelte Netzteile
<strong>Schaltnetzteile</strong><br />
für den kontinuierlichen Betrieb
<strong>Schaltnetzteile</strong>, Aufwärtswandler<br />
Aufwärtswandler<br />
Ua ≥ Ue<br />
Nicht Kurzschlußfest<br />
Bei ungeregelter Ansteuerung nicht Leerlauffest
<strong>Schaltnetzteile</strong>, Aufwärtswandler
<strong>Schaltnetzteile</strong>, Inverswandler<br />
Invertierender <strong>Wandler</strong><br />
Ua < 0V<br />
Kurzschlußfestigkeit leicht realisierbar<br />
Bei ungeregelter Ansteuerung nicht leerlauffest<br />
Einsatzgebiet: Erzeugung einer zusätzlichen<br />
negativen<br />
Betriebsspannung aus einer gegebenen positiven
<strong>Schaltnetzteile</strong>, Sperrwandler<br />
→ Ähnl.<br />
Invertierendem<br />
<strong>Wandler</strong><br />
→ Drossel hat zwei<br />
Wicklungen<br />
→ Meist im <strong>DC</strong>M<br />
(discontinousconduction-mode)
<strong>Schaltnetzteile</strong>, Sperrwandler
<strong>Schaltnetzteile</strong>, Regelung<br />
Voltage Mode Regelung<br />
Regelung am<br />
Beispiel eines<br />
Aufwärtswandler
<strong>Schaltnetzteile</strong>, Regelung<br />
Current-Mode-Regelung<br />
Regelung am Beispiel<br />
eines<br />
Aufwärtswandler
engl: TTF<br />
Halbbrücken-Durchflusswandler<br />
Tastverhältnis max50%<br />
keine „schnellen“Dioden<br />
Notwendig<br />
Sperrspannung<br />
T1 und T2 = UI
Current Mode<br />
<strong>Schaltnetzteile</strong> Regelung<br />
PI-Regler regelt fast Verzugslos den<br />
Drosselstrom und damit<br />
näherungsweise auch den Ladestrom<br />
des Ausgangskondensators.<br />
Regelstrecke → besteht aus Ca und RL<br />
→ Eingangsgröße ID<br />
→ Ausgangsgröße UA<br />
→ PT1-Verhalten Ua<br />
Voltage Mode<br />
Der PI Regler regelt erst Tastverhältnis<br />
t1/T (d) und das stellt dann den<br />
Drosselstrom ein<br />
Regelstrecke → L, R, C<br />
→ Eingangsgröße d<br />
→ Ausgangsgröße Ua<br />
→ PT2-Verhalten
<strong>Schaltnetzteile</strong> Regelung<br />
Current Mode Voltage Mode<br />
Current-Mode zeigt damit günstigeres<br />
Regelverhalten → hat sich<br />
durchgesetzt
<strong>DC</strong>-<strong>DC</strong>-<strong>Wandler</strong>, Phase-Shifter
Verläufe I, U:<br />
<strong>DC</strong>-<strong>DC</strong>-<strong>Wandler</strong>, Phase-Shifter<br />
Drosselstrom<br />
Sekundärspannung<br />
Brückenausgangsspannung
Strom-<br />
und<br />
<strong>DC</strong>-<strong>DC</strong>-<strong>Wandler</strong>, Phase-Shifter<br />
Spannungsverläufe<br />
Aus Datenblatt UC3875
<strong>DC</strong>-<strong>DC</strong>-<strong>Wandler</strong>, Phase-Shifter<br />
Drosselstrom<br />
sek.<br />
Diodenströme in<br />
einem Brückenzweig<br />
Primärstrom
<strong>DC</strong>-<strong>DC</strong>-<strong>Wandler</strong>, Phase-Shifter<br />
Ansteuerung Phase-<br />
Shifter
<strong>DC</strong>-<strong>DC</strong>-<strong>Wandler</strong>, Phase-Shifter<br />
Phase-shift-quasi-resonant-converter :<br />
Die parasitären Elemente (L σ und C DS ) werden genutzt um die Spannung am einzuschaltenden<br />
Element umzuladen<br />
Es wird ZVS (Zero-Voltage-Switching) erreicht<br />
Dutycycle der einzelnen Halbbrücken : 50%,<br />
Totzeit zwischen den einzelnen Schaltern einige 100ns<br />
Regelung durch Phasenverschiebung der Ansteuerung eines Brückenzweiges,<br />
Maximum bei 180°<br />
Primärstrom ist nacheilend Phasenverschoben
<strong>DC</strong>-<strong>DC</strong>-<strong>Wandler</strong>, Phase-Shifter<br />
ESB Sekundärseite:<br />
Bedämpfung der Überspannung mittels RC-<br />
Snubber (Verluste)<br />
Zwischen den Dioden und dem Ausgangselko<br />
ist die Ausgangsdrossel<br />
Trafo-<br />
Sekundärseite<br />
L2<br />
D1<br />
D2<br />
Glättungsdross<br />
el<br />
D4<br />
D3<br />
L1<br />
Elko<br />
C3<br />
Snubber
<strong>DC</strong>-<strong>DC</strong>-<strong>Wandler</strong>, Phase-Shifter
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