Untitled - vdf Hochschulverlag AG an der ETH Zürich

10.5 Diskrete Schaltzustandsänderung
10.5 Diskrete Schaltzustandsänderung 225
Eine spezielle Variante des Zweipunktreglers stellt das Verfahren der diskreten Schaltzustandsänderung
dar. Wie in Bild 10.23 ersichtlich, arbeitet dieser Stromregler abgetastet
und der Komparator weist dafür keine Hysterese auf. Die Stellung seines Ausgangs ist nur
durch das Vorzeichen der momentanen Differenz zwischen Soll- und Istwert des Stromes
definiert und kann in jedem Abtastzeitpunkt wechseln. Damit sind die Schaltfrequenz und
der Verzerrungsstrom nicht mehr durch ein Toleranzband, sondern in erster Linie durch
die Abtastfrequenz bestimmt. Bild 10.24 zeigt ein Beispiel des Stromverlaufes bei der
Halbbrücke. Zum besseren Verständnis der Funktionsweise stellt Bild 10.25 zudem die
Verhältnisse bei sehr kleinem und sehr grossem Momentanwert der Gegenspannung e und
damit der Modulationsfunktion dar. Die grösste momentane Schaltfrequenz von f Tast /2
tritt dann auf, wenn in jedem Abtastintervall ein Schaltvorgang stattfindet. Dies ist der
Fall, wenn die Modulationsfunktion klein ist. In beiden Schalterstellungen ist dann die
Spannung über der Induktivität ungefähr gleich gross, so dass sich der Phasenstrom in
beiden Fällen gleich schnell ändert. Gegen den Spitzenwert von e hin nimmt die momentane
Schaltfrequenz ab und die Stromverzerrung wird ungefähr doppelt so gross. Dies
iIst iSoll +
- -iVZ sample&hold
fTast -1
1 s
1.5
Ud/2 1 In ∼I δ
0.5
0
-0.5
-1
e
i A
i Soll
-1.5
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
Δi A
uA0
∼2I δ
Abtastzeitpunkte
ω 1t/2π
Δi A
t
uA0 e
t
t
Bild 10.23.
Prinzip des Modulators mit diskreter Schaltzustandsänderung
Bild 10.24.
Zeitlicher Verlauf des Phasenstromes bei
der Halbbrücke mit diskreter Schaltzustandsänderung,
Beispiel mit ê=0.8
Bild 10.25.
Verzerrungsstrom bei unterschiedlicher
Aussteuerung, î soll =0