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Veröffentlichungsdatum Geschrieben von Mats Marcus

Repräsentativ für das MLT666 habe ich bei der Simulation einen Step-Down-Schaltregler verwendet, welcher im Bezug auf die Dynamik natürlich nicht identisch mit dem MLT666 ist. Trotzdem soll diese Simulation einen Anhaltspunkt für die Funktionsweise und die Optimierung der Last-Ausgleichsschaltung geben und die Arbeitsweise verdeutlichen. In der Praxis müssen die PI-Parameter der Schaltung empirisch ermittelt werden. Generell gilt: langsame Ausregelung verhindert Aufschwingen, kann aber Probleme bei sehr starken Lastschwankungen geben. Schnelle Ausregelung erlaubt auch stark schwankende Last, ist aber kritisch im Bezug auf die Stabilität der Regelung.

 

Schaltplan der LTSpice Simulation

Ein weiteres Problem kann durch unterschiedliche Einschaltzeiten oder beim Ein- oder Ausschalten eines Netzteiles entstehen. Der PI-Regler versucht, das Netzteil auszuregeln, wobei ein starkes Überschwingen zu erwarten ist. Dem Problem kann entgegen gewirkt werden, imdem das Netzteil langsam hoch fährt. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass der invertierende Eingang des entsprechenden Operationsverstärkers auf Masse gezogen wird und "langsam losgelassen wird", sodass der PI-Regler zunächst das Netzteil soweit runterregelt, dass dieses versucht, die Ausgangsspannung auf weit weniger als 24V zu regeln.

Simulation mit leicht unterschiedlichen Leerlaufspannungen

Wird der invertierende Anschluss des OP losgelassen, regelt der PI-Regler das Netzteil langsam wieder hoch, sodass ein Überschwingen relativ gering ausfallen sollte. Zu der Problematik habe ich ein Bild hochgeladen.

4. Netzteil schaltet verzögert ein, Last beträgt 6 Ohm anstatt 4 Ohm, Stützkapazität beträgt 680µF anstatt 1000µF (schnellere Simulation)

Das Netzteil wird auf der Platine einen OP haben, welcher die Last-Ausgleichsregelung des Netzteiles übernimmt. Ein Netzteil wird als "Master" die Sollspannung und Sollstrom vorgeben und die "Slaves" regeln entsprechend nach.

Sehr wichtig ist allerdings, dass jede Platine andere PI-Parameter hat, da ansonsten das System aufschwingen kann. Ich habe z.B. für die Kondensatoren bei den drei Slave-Platinen zu 220pF, 270pF und 330pF gewählt.

Die Simulation könnt Ihr hier herunterladen. Anmerkung: Die Simulation dauert relativ lange.

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Copyright 2011 Last-Ausgleich. Mats Marcus
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