PDF-Ausgabe herunterladen (32.7 MB) - elektronik industrie
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Analog-/Mixed-Signal-ICs<br />
Vorteile der digitalen Regelung<br />
Adaptive Totzeit-Steuerung für Durchflusswandler<br />
Digitale Controller ermöglichen die Entwicklung präziser und effizienter Leistungswandler. Mit einer für die<br />
neueste Generation digitaler Controller entwickelten grafischen Benutzeroberfläche ist die zeitaufwändige<br />
Programmierung digitaler Spannungswandler nicht mehr erforderlich. Autor: Dr. Bernhard Strzalkowski<br />
Die Verbesserung des Wirkungsgrades von Spannungswandlern<br />
ist einer der wichtigsten Gründe für die Einführung<br />
der digitalen Regelung. Digitale Regler unterstützen<br />
bei der Auswahl der besten Kontroll-Strategie<br />
und optimieren den Wirkungsgrad. Ein- und derselbe Konverter<br />
kann in verschiedenen Topologien und Betriebsarten arbeiten. Bei<br />
DC/DC-Konvertern mit niedriger Ausgangsspannung sind synchrone<br />
Gleichrichter wegen ihrer kleinen Durchlassverluste sehr<br />
verbreitet. Das optimale Schalten der synchronen Gleichrichter<br />
(SR) und der Hauptschalter (HS) ist jedoch eine Herausforderung,<br />
insbesondere bei Applikationen mit erweitertem Eingangsspannungs-<br />
und Lastbereich. Drain-Source-Spannungsmessung,<br />
Drain-Strommessung und Signalwandlung in den Analog/Digital-<br />
Konvertern (ADC) müssen äußert schnell sein, um eine bestmögliche<br />
Totzeit-Regelung zwischen Gleichrichter und Hauptschalter<br />
erreichen zu können. Zusätzlich ist eine hohe Rechengeschwindigkeit<br />
erforderlich.<br />
Der digitale Controller ADP1046 von Analog Devices wurde für<br />
den Einsatz auf der sekundären Seite des isolierten DC/DC-Wandlers<br />
entwickelt und verfügt über alle erforderlichen Funktionen.<br />
Mit Hilfe der Analog/Digital-Konverter, einer digitalen Regelschleife<br />
sowie einer digitalen PWM-Schaltung wird die Ausgangsspannung<br />
geregelt. Die digitale Regelschleife benutzt einen Zwei-<br />
Wege-Analog/Digital-Konverter, der aus einem schnellen ADC<br />
mit reduzierter Genauigkeit besteht und einem langsamen aber<br />
präzisen ADC. Mit einem digitalen PID-Filter lässt sich die Kompensation<br />
der Regelschleife realisieren. Eine einfache Programmierung<br />
der PID-Parameter ermöglicht schnelle Optimierung<br />
und rasches Debugging der Regelschleife.<br />
GUI ersetzt aufwändige Software-Programmierung<br />
Mithilfe der intuitiven GUI kann der DC/DC-Wandler zügig entwickelt<br />
werden. Für „On-the-fly"-Programmierung, Systemtest,<br />
Überwachung und Ferndiagnose wird der Industrie-Standard-Bus<br />
28 <strong>elektronik</strong> <strong>industrie</strong> 10/2012<br />
www.<strong>elektronik</strong>-<strong>industrie</strong>.de<br />
Bild: lassedesignen - Fotolia.com
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