Hilfe beim Aufwärtsregler planen!

[Walich]

Hallo allerseits,

ich bin beim Planen eines Step- Up- Wandlers und brauche einwenig Hilfe von euch.
Dieser Wandler dient vor allem dazu, einen SM, der mein Roboter antreibt, mit Spannung zu versorgen. Da ich den Strom des SMs von einem AVR regeln möchte(je nach dem, ob der Roboter Berg- ab oder - runter fahren wird) um Energie zu sparen. Dabei muss ich ja auch den Wandler regeln!
Im Internet habe ich diese Seite gefunden: http://schmidt-walter.fbe.fh-darmstadt.de/smps/aww_smps.html. Weiß aber nicht, was Uemin bzw. Uemax ist? Sind das vielleicht bei Bleiakkus 10,5 bis 13,8 V? Ua=36V. Außerdem verstehe ich nicht ganz wie der Ie den Ia beeinflusst? Z.B. , wenn ich annehme, dass der SM minimal 0,5A Strom zieht und dann Ia größer wird, kann ich deltaIL ja größer machen, indem ich die f verkleinere. Dadurch würde sich die Verlustleistung am Transistor verringern! Aber wie würde dies den SM beiflussen??? Siehe Forum: https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?t=23464&highlight=grenzgeschwindigkeit.
Was ich noch festgestellt habe, ist, dass sich mit dem Ia auch die Spulendaten ändern! Welche soll ich bei dieser Beispiellösung nehmen??? Kann ich vielleicht die Ringkernspule aus einem PC-SNT nehmen? Natürlich nachdem ich sie modifiziert habe.

Ich brauche deswegen eure Hilfe, weil ich beim Bau eines Step-Up-Wandlers mehr oder weniger gescheitert bin.(habe kein Oszi)


Vielen Dank voraus!
Valentin

[SprinterSB]

Du hast doch 2 Rehgelungen: Eine PWM nur den Motor, der an einer Spannung von 36V betrieben wird. Und eine Regelung für die SMPS, die dafür sorgt, die 36V stabil zu halten.

[Walich]

Ich weiß nicht, was du mir zu sagen versuchst.
Es ist mir schon bewusst, dass ich zwei Regelungen brauche. Und zwar wird von einem Programm, das bestimmte Sensoren anzapft, ein Referenzwert ausgerechnet. (je größer die Kraft, die der Roboter braucht, desto größer der Wert). Und dieser Referenzwert wird nicht nur gebraucht, um ein PWM-Signal für den SM zu erzeugen, sondern auch (vermutlich) zum Einstellen der Frequenz des Wandlers.
SMPS? Ich habe das so verstanden, dass die Ausgangsspannung von den Teilzeiten (t on, t off) abhängt.

MfG
Valentin

[BASTIUniversal]

Hi!
Warum willst du dir den Stress machen und ne SMPS selber entwickeln? Das geht ganz einfach z.B. mit dem LM2576, der kann dir bis zu 37V (in der Adjustable-Version) mit 3A zur Verfügung stellen. Der Wirkungsgrad müsste da irgendwo zwischen 75% und 90% liegen.
Wenn's billiger sein soll, dann nimm nen MC34063...da brauchst du halt n paar Widerstände mehr und nen zusätzlichen Transistor. Der Wirkungsgrad sollte da aber auchnoch akzeptabel sein.
Hier gibt's noch ein "Design-Tool" für den MC34063: http://www.nomad.ee/micros/mc34063a/index.shtml
Zusätzlich kannst du noch die Hersteller solcher Step-Up Regler-IC's abklappern (Linear, Maxim, National und wie sie alle heißen).

Induktivitäten kannst du z.B. bei Würth Elektronik für lau Samplen...aber nicht erschrecken, die kümmern sich um ihre potenziellen Kunden und rufen gern mal an :-)

MfG
Basti

[Walich]

Alles klar, die Lösung mit dem MC34063 sieht gut aus.

MfG
Valentin

[SprinterSB]

Der LM2576 ist ein step down controller für einen buck converter.

MIt einer SMPS hast du folgende beiden Regelungen

-1-
Der Regelkreis der SMPS. Die Ausgangsspannung wird gegen 36V verglichen. Ist die Spannung kleiner, wird gepump; sind die 36V erreicht, dann eben nicht.

-2-
Die Regelung innerhalb deiner Anwendung: Sensor -> µC -> Aktor. Die Anwendung regelt die Leistung per PWM und bezieht dazu die benötigten 36V aus der Blackbox SMPS.

Das Tastverhältnis richtet sich nach dem Spannungsverhältnis Ua/Ue, das findest du ja alles schön beschrieben in dem Link von dir.

Der MC34036 selbst kann nur bis 1.5A schalten. Beachte, daß das der Spitzenstrom ist, nicht der Durchschnittsstrom.

Den Zusammenhang zwischen mittlerem Eingangs- und Ausgangsstrom bekommst du ungefähr über den Energieerhaltungssatz:

Ue*Ie*Q = Ua*Ia

wobei Q in [0...1] der Wirkungsgrad der SMPS ist.

[BASTIUniversal]

@SprinterSB:
Im Datenblatt vom LM2576 steht unter anderem auch die Beschaltung für den Betrieb als StepUp Regler [-(

Die Beschaltung für den MC34063 mit externem PNP oder NPN Transistor steht auch im Datenblatt...dürfte keine großen Probleme bereiten.

MfG

[Walich]

Guten Abend allerseits

Ich habe den Rat befolgt und besorgte mir einen MC34063. Die Funktion des Schaltplans habe ich außer dem Widerstand Rsc einigermaßen verstanden. Ist dieser Widerstand eine Art "Sicherung"?
Wenn ja, wie schlimm ist es, wenn ich diesen weg lasse?

Schön, wenn ihr mir weiter helfen könnt!
MfG
Valentin

[BASTIUniversal]

Hi!
Rsc solltest du nicht weglassen! Das ist keine "Sicherung" sondern der Strom-Shunt, das "SC" steht für Sense Current oder so ähnlich.Über dem Widerstand fällt bei einem Strom eine Spannung ab, die wird am Pin 7 "Ipk" abgegriffen.
Wenn der Transistor durchschaltet steigt der Strom durch die Spule an, bis am Ausgang die gewünschte Spannung anliegt oder der Oszillator den Transistor wieder sperrt. Wird der Strom durch die Spule größer, so fällt auch eine höhere Spannung am Shunt Rsc ab. Erreicht diese Spannung 300mV (laut Datenblatt 250-350mV), schaltet der Transistor ab.
Wenn du genau weißt das der Strom durch die Spule und den Transistor niemals einen kritischen Wert erreicht und am Ausgang nie ein großer Strom gezogen wird, dann kannst du diesen Pin auch auf Vcc legen. Damit schaltest du diese Schutzschaltung ab.
Ich würde diesen Widerstand aber auf alle Fälle einbauen...sicher ist sicher...und so viel kostet ein "kleiner" 2W oder 5W Shunt auch wieder nicht!

MfG

[Walich]

OK. Der Shunt bleibt.
So ein Shunt (20 mOhm) kostet ca. 1 € plus 5 € Versandkosten und 4€ Nachnahme sind insgesammt 10 €. Ich weiß, dass so ein Widerstand aus einem Draht besteht. Aber aus welchem? Könnte man ihn irgendwie leicht selber herstellen? Aus einem streifen Alu-Kühlblech oder so?!

Danke für die schnelle Antwort.
MfG
Valentin

[BASTIUniversal]

Hi!
Es gibt zwar sogenannten Widerstandsdraht, aber der wird wohl kaum billiger sein als ein Shunt.
Im Prinzip kannst du den Shunt aus allen Metallen herstellen...aber je dicker diese sind, desto länger muss der Draht bzw. das Blech sein.
Ein 20mOhm Widerstand aus einem 1 mm² Alublech müsste knapp 71cm lang sein.

Wie wär's wenn du ne Sammelbestellung bei Reichelt startest oder dich dir einer anschließt? Wäre zu 100% billiger!

MfG

[Walich]

Guten Abend zusammen!
Danke für die Hilfe!
Den letzten Satz habe ich nicht so ganz verstanden. Was für Sammelbestellung gibts den bei Reichelt? 100% billiger???

MfG
Valentin

[BASTIUniversal]

Wenn du z.B. mit 10 Leuten (die alle nur ne Kleinigkeit brauchen) eine Bestellung aufgibst, dann ist das eine sog. Sammelbestellung. Keiner muss die 10€ Mindestwert erfüllen und die Bauteile werden einfach per Brief oder Luftpolsterumschlag an die anderen Versand.
Im Prinzip hast du dann folgende Kosten (bei 10 Leuten):
- Widerstand 0,50€
- Versandanteil 0,56€
- Versand per Brief 0,50€

Gesamt: 1,56€

Wenn du bei Reichelt alleine einen Widerstand kaufst sieht das so aus:
- Widerstand 0,50€
- Mindestbestellwert 10,00€
- Versandkosten 5,60€

Gesamt: 16,10€

Ich hoffe das Prinzip der Sammelbestellung ist jetzt klar [-o<

[Walich]

Ich habe noch nie ein einzelnes Bauteil bestellt, und bin überrascht, wie einfach das geht.

Nochmals Danke.
Ich melde mich bestimmt nochmal wieder.
Gruß
Valentin