Hallo zusammen,
Hallo NdFeB,
Ich versuch erst mal 2Punkte von mehreren aufzuzeigen, die mir da nicht
klar sind, deren Verstehen aber für mich Vorraussetzung für eine weitere
Klärung dieser Wandlergeschichte sind.
Du schriebst:
Der ideale Spannungswandler kann die Leistung verlustfrei vom
Eingang zum Ausgang übertragen, dabei sind aber die Eingansspannung
und die Ausgansspannung nicht gleich. Folglich sind auch der
Eingangsstrom und der Ausgansstrom nich gleich, sondern stehen gerade
in umgekehrtem Verhältnis zu den Spannungen.
Wenn ich jetzt auf die von Dir zitierte iPES Seite schaue
http://www.ipes.ethz.ch/ipes/dcdc/Buck_3.html
(oder auf einer der beiden anderen Buck converter Beispiel-Seiten)
und z.B. wie dort vorgeschlagen durch Ändern der Schaltzeit (In diesem
Beispiel über die rote Kennlinie links unten, in den anderen beiden
Beispielen direkt über die Schaltzeiten rechts oben)
die Eingangsspannung u1 auf Minimum bringe, müßte ja Deiner Theorie
folgend der Laststrom iL umgekehrt proportional abfallen. Dies tut er
aber nicht!
Nachträglich eingefügt:
IST ES NICHT SOGAR SO, DASS REGLER VERSUCHT BEI ÄNDERUNG VON
EINGANGSSPANNUNG ZU AUSGANGSSPANNUNG DEN STROM IN ETWA
AUF GLEICHER HÖHE ZU HALTEN?
Was verstehe ich da nicht richtig?
Du schriebst:
Mit dem gleichen Verhältnis wie die Eingangs- und Ausgansspannung
des Wanslers zueinander stehen, ändert sich auch der Widerstand welcher
der Generator "sieht".
Da das Übersetzungsverhältnis variabel ist, kann dem Generator immer
ein Laswiderstand vorgespielt werden, der dem Innenwiderstand des
Generators entspricht.
Hier nähern wir uns an
Du bist also auch der Meinung, daß der Regler nach Bedarf über seine
Schaltzeiten dem Generator einen 12Ohm Widerstand entgegensetzt
(vorspielt)?
Vom Aufbau sieht das ja simpel ausgedrückt so aus, daß bei dem step-
down converter zunächst ein Induktiver Widerstand (Spule mit Kern)
seriell in der Plus Leitung liegt und danach ein kapazitiver Widerstand
parallel zwischen Plus und Minus-Leitung gelegt ist, während Plus und
Minus direkt an der Batterie anliegt.
Nachdem der Schalter geschlossen wurde versucht eine Gleichspannung
einen Gleichstrom durch die Spule zu schicken.
Eine Spule bildet aber im Einschaltmoment ein Kraftlinienfeld auf, dieses
Kraftlinienfeld schneidet die Leiter der Spule und erzeugt eine
Induktionsspannung die der verursachenden Gleichspannung entgegen
steht. Der Strom kann also nicht direkt ansteigen auf Grund dieser
Gegenspannung, hier hat man einen Induktiven Widerstand für die
Dauer der Einschaltzeit.
Ist der Einschaltmoment vorbei und hat sich das Feld in der Spule
aufgebaut schneiden keine weiteren Kraftlinien irgendwelche Leiter, die
Gegenspannung sinkt ab, und der Strom kann durch die Spule fließen,
hier steht der Gleichspannung nur noch der rein ohmsche Widerstand der
Spule entgegen.
Der nachfolgende Kondensator wird jetzt geladen, parallel zum
Verbraucher, ein leerer Kondensator nimmt direkt einen max. möglichen
Strom (dazu braucht er Spannung)auf, mit zunehmender Ladung fließt
aber immer weniger Strom (weniger Spannung wird gebraucht) bis zur
Sättigung. Wenn die Einschaltzeit lang genug ist, bekommt nun die
Batterie die volle mögliche Spannung (Eingangsspannung minus
Spannungsabfall an der Spule).
Wird der Schalter nun ausgeschaltet, fehlt die Generatorspannug, das
Kraftlinienfeld bildet sich zurück, d.h., die Kraftlinien schneiden jetzt in
umgekehrter Richtung die Spulenleiter. Hierdurch wird jetzt eine
Spannung erzeugt, die sich entgegengesetzt verhält wie die zuvor
erzeugte Einschaltgegenspannung.
In dieser Schalter OFF Zeit "entlädt" sich also diese Spannung über den
Verbraucher und die Diode "D", unterstützt von der Entladung des zuvor
aufgeladenen Kondensators "C". Diese Spannungsabgabe überbrückt
quasi die OFF-Zeit bis zum erneuten Schließen des Schalters.
Ich hab dies mal so ausführlich geschildert wie ich mir das erklärt habe,
da wir ja viele Mitleser haben die wie ich nicht jeden Tag mit diesen
Dingen umgehen, ich hoffe es war richtig sonst bitte ich um Korrektur
von unseren Spezis.
Jetzt zu meiner eigentlichen Frage:
Wenn ich jetzt zum Beispiel von 47V auf 14V regeln möchte, sieht dies
in der Praxis so aus, daß der Schalter genau so lange geschlossen bleiben
muss, bis die Spannung die sich ja in der Eingangsspule aufbaut den Wert
von 14V oder 14,5V erreicht hat, dann geht der Schalter OFF. Die OFF
Zeit sollte so kurz sein, daß die Spannung nicht zu weit abfallen kann
(angepasst an die Entladezeit von Spule und Kondensator)
so daß wir eine leicht wellige Ausgangsspannung bekommen?
Wenn dem so wäre, hätten wir dann nicht den Fall das die
Schalterfrequenz rel. hoch sein müßte, so daß sich durch die ständige
Ein- und Ausschalterei diese Eingangsinduktivität gegenüber dem
Generator wie
ein steuerbarer induktiver Widerstand darstellen
würde?
Dies würde ich für mich gern als erstes klären.
Gruß
Günter
Westerwald
)