Abwärtswandler im Lückbetrieb < Elektrotechnik < Ingenieurwiss. < Vorhilfe
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(Frage) reagiert/warte auf Reaktion  | | Datum: | 17:35 Mi 25.03.2009 | | Autor: | mkter |
| Aufgabe | "Ganz anders wird die Funktionsweise der Schaltung, wenn der Ausgangsstrom [mm] I_a [/mm] kleiner wird als
[mm] I_a,min [/mm] = 1/2 [mm] I_L,d [/mm] = (1 - [mm] U_a [/mm] / [mm] U_e) [/mm] * (T * [mm] U_a)/(2 [/mm] * L)
Dann sinkt der Drosselstrom während der Sperrphase des Schalters bis auf Null ab, die Diode sperrt und die Spannung an der Drossel wird Null." [Tietze,Schenk - Halbleiterschaltungstechnik]
Legende:
[mm] I_a [/mm] - Ausgangsstrom -> Strom durch R (siehe Bild unten)
[mm] I_a,min [/mm] - minimaler Ausgangstrom
[mm] I_L,d [/mm] - Stromänderung während einer der Schaltphasen
z.B.: [mm] I_L,d [/mm] = 1/L * [mm] (U_e [/mm] - [mm] U_a) [/mm] * t_ein
[mm] U_a [/mm] - Ausgangspannung
[mm] U_e [/mm] - Eingangsspannung (im Bild [mm] V_i)
[/mm]
T - Persiodendauer eines Schaltzyklusses -> T = t_ein + t_aus
L - Induktivität der Spule
Bild eines Abwärtswandlers aus wikipedia: (Die Bezeichnungen habe ich für die obigen Ausführungen verändert. Außerdem wird durchgängig das Erzeugerpfeilsystem verwendet.)
[Dateianhang nicht öffentlich]
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Hi zusammen,
ich verusche gerade den Lückbetrieb eines Abwärtswandlers zu verstehen.
In meinem Tietze,Schenk wird dafür eine Formel angegeben, die ich beim Besten Willen nicht nachvollziehen kann.
Mein Problem ist jetzt:
1. Warum wird nur die Hälfte der Stromänderung angesetzt? Der Drosselstrom kann doch nur Null werden, wenn er stärker abfällt als er in der geschlossenen Phase gestiegen ist.
2. Außerdem erschließt sich mir nicht, warum man einen festen Wert [mm] I_a,min [/mm] (ungleich Null) angeben kann. Der Lückbetrieb tritt doch ein, wenn der Strom auf Null abfällt. Da der Strom an einer Spule nicht springen kann, kann es keine Grenze geben unter der der Strom spontan auf Null abfällt.
3. Wie kann man sich den Part nach dem 2.= herleiten? Ich bin bei meinem reverse engineering auf keinen grünen Zweig gekommen, der die Herkunft erklären könnte.
Da ich so eine Aufgabe wahrscheinlich in meiner nächsten Klausur vorgeworfen bekomme, wäre es schon praktisch zu versthen, wie welche Formel zu Stande kommt. Danke für alle konstruktiven Antworten.
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: png) [nicht öffentlich]
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 07:39 Do 26.03.2009 | | Autor: | isi1 |
Am einfachsten versteht man so eine Schaltung, Mikter, indem man sie in einen Simulator eingibt und die einzelnen Phasen beobachtet.
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| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 17:06 Do 26.03.2009 | | Autor: | mkter |
Hi zusammen,
die Sache hat sich erledigt. Ich habe die Fragen selbst gelöst. Hier meine Erklärungen, falls andere das gleiche Problem haben:
1.+2. Der Spulenstrom oszilliert dreieckförmig um den Ausgangsstrom [mm] I_a [/mm] (Mittelwert). Dabei kann das Minimum und das Maximum des Spulenstroms angeben werden -> I_max = [mm] I_a [/mm] + [mm] \bruch{1}{2} \Delta I_L [/mm] und I_min = [mm] I_a [/mm] - [mm] \bruch{1}{2} \Delta I_L
[/mm]
Wenn nun der Ausgangsstrom so weit sinkt, dass [mm] I_a [/mm] < [mm] \bruch{1}{2} \Delta I_L [/mm] ist, wird der Strom im absinkenen Bereich theoretisch unter Null sinken. Deshalb muss die Schaltung so dimensioniert werden, dass die Schwankungen kleiner (< 2 * [mm] I_a) [/mm] ausfallen.
3. Eigentlich trivial
[mm] \Delta I_L [/mm] = [mm] \bruch{1}{L} (U_e [/mm] - [mm] U_a) t_e
[/mm]
[mm] \Delta I_L [/mm] = [mm] \bruch{1}{L} [/mm] (1 - [mm] \bruch{U_a}{U_e}) U_e [/mm] * [mm] t_e
[/mm]
[mm] \Delta I_L [/mm] = [mm] \bruch{1}{L} [/mm] (1 - [mm] \bruch{U_a}{U_e}) U_a [/mm] * T
mit [mm] U_a [/mm] * T = [mm] U_e [/mm] * [mm] t_e
[/mm]
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