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Labor-Netzteil: Sub-Baugr. 3 "PulsWeitenModulator" (Schaltungstechnik)

verfasst von der olle Michi(R), im Norden, 07.04.2019, 22:53 Uhr

Der PWM-Generator hat die Aufgabe, den Synchron-GR so zu steuern, dass am Siebglied immmer nur die gerade geforderte/notwendige, jedoch nicht zu hohe Spannung für den eigentlichen Linearregler zur Verfügung steht. Das ist 1. abhängig von der gewünschten Ausgangsspannung und 2. vom Laststrom.

Ich hatte zunächst diese Schaltung eines Dreieck-Generators aus dem Minikurs
Link: http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/dreieckg.htm Bild Nr. 6
ausgewählt, um daraus ein PWM-Signal zu generieren. Es mag an meiner Simulations-SW oder auch der (sehr begrenzten) Auswahl an "gängigen" OPV- und Komparator-Modellen liegen, leider verweigerte diese Schaltung den Durchbruch zum Erfolg. Ich fand sie deswegen schön, weil alle Parameter (Schmitt-Trigger-Offset, Dreieck-Symmetrie und Amplitude) seoarat im direkten Zugriff sind. Die Symmetrie-Einstellung lässt aber leider keine zufriedenstellenden Extremwerte zu, die ich jedoch benötige.
Nach etlichen erfolglosen Versuchen mit verschiedenster IC-Bestückung brachte dann die leicht abgewandelte Form aus
Link: http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/pwmil555.htm Bild Nr. 6
das ersehnte Aha-Erlebnis. In Zahlen ausgedrückt: Der Tastgrad ist hier (simuliert) von 10% bis ca. 95% einstellbar, also genau das, was ich für eine anständige (flexible) Vorregelung brauche. Hier nun die Prinzip-Schaltung, die natürlich fast identisch mit den beiden verlinkten ist:



Zur Funktion ist nicht viel zu sagen; das hat Thomas in den Minkursen ausführlich gemacht.
U1 (Schmitt-Trigger) und U2 (Integrator) bekommen über den Sp.-Teiler R1/R2 eine Referenz-Spannung von Vcc/2. Am Ausgang von U2 steht ein Dreieck-Signal mit f = ca. 25 kHz an, das den Komparator U3 veranlasst, je nach der extern vom Fehlerverstärker des Linearreglers zugeführter Spannung am invertierenden Eingang den Ausgang umzuschalten. Es entstehen entweder sehr kurze (10% T.G.) oder im anderen Extrem sehr lange Impulse (95% T.G.). Diese werden zum Synchron-GR geleitet und schalten dort die zwei FET-Gruppen des S-GR für die vom Fehlerverstärker gefordete Zeit ein (jedoch dem Totzeit-Generator "Fensteraufbereitung" untergeordnet). Beim Erreichen der unteren zulässigen Spannnung am Ausgangsfilter des S-GR wird also der Tastgrad linear hochgefahren und sinngemäß beim Erreichen der max. nötigen Spannung umgekehrt.

Das war's eigentlich schon mit dieser Sub-Baugruppe.
Noch erwähnenswert (im Schaltbild nicht gezeigt, noch in der Entwicklungsphase): Der Tastgrad wird je nach Anforderung möglichst zunächst in DEM Bereich auf Maximum erhöht, wo die gleichzurichtende Wechselspannung noch niedrige Wert aufweist. Erst wenn dann trotz maximalem T.G. am Anfang und Ende einer Halbwelle die Spannung am Siebglied nicht mehr ausreichen sollte, beginnt auch bei höheren AC-Spannungswerten (Us der Sinushalbwelle) der T.G. zu steigen. So bleibt -mindestens unter durchschnittlichen Betriebsbedingungen- die 100 Hz-Welligkeit am Ausgangs-Filter gering und weitgehend "außen vor".

Einen guten Wochenstart rundherum...
Grüße
Michael

--
Grüße
Michael



Gesamter Thread:

Labor-Netzteil: mit Synchron-Gleichrichter, 723, 555,... - der olle Michi(R), 05.04.2019, 01:12
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Labor-Netzteil: mit LM723 (+ lilafarbenem 555!) und mehr... - der olle Michi(R), 05.04.2019, 09:09
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