LES_II_RC1 - Leistungselektronische Systeme 2 Professur fr

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Professur für Leistungselektronik Leistungselektronische Systeme 2 und Messtechnik Prof. Dr. J.W. Kolar Übung 1 Name, Vorname Testat Regelung eines DC-DC-Konverters Telecom-Systeme werden typischerweise mit einer isolierten 48V DC-Spannung versorgt. Diese Busspannung soll mit einem Zwei-Transistor Durchflusswandler (siehe Abb. 1 ) erzeugt werden. Die Eingangsspannung des DC-DC-Konverters beträgt 400V und wird von der vorgeschalteten PFC-Stufe bereitgestellt. Die PFC-Stufe wird für die Übung als ideale DC-Spannungsquelle angenommen. Die maximale Ausgangsspannung des DC- DC-Konverters beträgt 60V, die Last wird durch eine Konstantstromsenke mit einem Strom von 22A dargestellt. Die Schaltfrequenz beträgt 150kHz. Alle Halbleiter werden als ideal angenommen. Spezifikationen: Eingangsspannung: U in = 400 V Maximale Ausgangsspannung: U o = 60 V Laststrom: I o = 22 A Schaltfrequenz: f s = 150 kHz Windungszahlverhältnis: N p :N s = 25:9 Magnetisierungsinduktivität (primärseitig): L 1 = 5.4 mH Maximaler Stromrippel in der Ausgangsinduktivität: I L = 10% I o,N Maximaler schaltfrequenter Ausgangsspannungsrippel: U o = 1% U o,N Um eine geringe Abweichung der Ausgangsspannung im Steady-State über einen weiten Lastbereich sicherzu- stellen, muss der Regler eine hohe Verstärkung bei tiefen Frequenzen aufweisen. Dies kann mit einem Regler mit Integralanteil erreicht werden. Der Ausgangsspannungsregler für den Zwei-Transistor Durchflusswandler soll deshalb als PI-Regler implementiert werden: s G s G L c c 1 ) ( , Abb. 1: Zwei-Transistor Durchflusswandler
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Professur für Leistungselektronik Leistungselektronische Systeme 2 und Messtechnik Prof. Dr. J.W. Kolar Übung 1 Um das regelungstechnische Modell des Zwei-Transistor Durchflusswandlers herzuleiten, wird dieser verein- facht durch den in Abb. 2 dargestellten Tiefsetzsteller modelliert. Dabei werden die Schalter S 1 und S 2 und der Transformator durch den Schalter S und die mit dem Übersetzungsverhältnis skalierte Spannungsquelle U’ in ab- gebildet. Abb. 2:
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