問問 boost

houie98

設計:
Vin:9~20v
Vout:24v
Iout:0.5~4A
Fs:100kHz

我一開始試著直接送方波訊號到mos可以達到24v
但用TL494電壓卻一直沒法升上去。

而實作也是一模一樣的結果。

從模擬圖中，知道Don 幾乎會一直全開。也有試過網路上的電路圖加RC用緩啟動。 但好像也沒幫助。

專炸元件

佔空比已到最高

要把頻率提升   或是變更 電感感抗值

專炸元件

改用100uH 的電感看看

houie98

專炸元件 發表於 2015-2-24 08:11 PM
改用100uH 的電感看看

有試過改變電感、電容值了。但都沒變化。
剛剛把mos 換成IRFZ44N
電壓是上去了，只是圖還不是很正常就是了XD

ysc

1. MOS驅動電壓可能不足，要注意看選用的MOS VGS滿足條件。
2. 驅動對地阻抗太大，導致MOS OFF時過渡期拖太久，電感反電動勢高不起來，靠一顆R6 1K來拉低不夠，要想辦法在驅動訊號為0時讓訊號對地保持低阻抗，以快速放掉GATE暫存電量，才能讓MOS快速OFF。

示波器勾一下MOS D極波形比較好判斷。

houie98

ysc 發表於 2015-2-24 09:54 PM
1. MOS驅動電壓可能不足，要注意看選用的MOS VGS滿足條件。
2. 驅動對地阻抗太大，導致MOS OFF時過渡期拖太 ...

感謝ysc大回復
不是很懂:R6 1K來拉低不夠不是很懂  的意思
大部分的書籍都只教設計c、L、Duty 的值、哪要放電組(沒提值)
比較少再提到電阻要多少才合適。所以上面的電阻我很多電阻值是亂設的不是很懂電阻值對電路影響。
有沒有相關的 "關鍵字" 或 "書籍" 能讓小弟我去查詢、學習。(還是說那是經驗法則XD) 感謝

而對於放電時間不夠，有想過，小弟試著加大R2電阻值，但好像沒影響。尚未想到切卻方法
之後嘗試著接1Vdc到DTC，結果有控到了。只是圖感覺還不是很正確。






以上都為模擬

ysc

houie98 發表於 2015-2-25 12:16 AM
感謝ysc大回復
不是很懂:R6 1K來拉低不夠不是很懂  的意思
大部分的書籍都只教設計c、L、Duty 的值、哪要 ...

前面說的R6 1K是指您在一樓貼的那張圖，不是您在6樓又貼出來的圖，這兩樓圖面零件編號不一樣。

所謂R6 1K來拉不夠低，您TL494採用射極輸出，也就是將C極接到電源由E極輸出，當輸出hi時沒問題，電源經電晶體導通輸出到MOS G極，那當輸出為零時問題就來了，雖然輸出電晶體OFF了，殘存在MOS G-S之間的電量只能靠R6 1K對地放電，這樣的放電速度不夠快，導致MOS OFF時間拖太久，最好用主動元件如電晶體在輸出為低電位時將輸出對地短路，也就是要用圖騰柱(Totem Pole)輸出結構來推動POWER MOS，光靠一顆電阻來拉低是不夠的，以前用電晶體當功率開關時，還要在B-E之間加逆向電壓才有辦法讓功率晶體快速關閉，相形之下POWER MOS驅動已經簡單多了。

您在6樓又將E1,E2輸出對地電阻改為 R8 5K，會讓這問題更為明顯。

建議以實品實際儀器測量才有意義，這種電源迴路模擬跟實際差異非常大。

以下是我常用的升壓電路，這圖34063輸出方式與您的電路很相似，可參考看看：

scottwang

請問一下你的Vg與地沒有用電阻或者用NPN bjt,可以將Vg降得更低,卻選用的PNP的話,會殘留有約1V的電壓,你的目的是什麼,想要做類似預熱的效果嗎,就是讓它不導通也不接近地電位?

ysc

scottwang 發表於 2015-2-25 10:41 AM
請問一下你的Vg與地沒有用電阻或者用NPN bjt,可以將Vg降得更低,卻選用的PNP的話,會殘留有約1V的電壓,你的目 ...

沒有特別的效果，純粹是在功能性夠用又能簡化零件考量，能用NPN來拉低當然更好，但零件數目肯定會更多。
殘留電壓不至於高達1V，大約是Q1 B-E順向電壓加上R2 1K的壓降，在驅動訊號降為0對G-S放電之後，殘存大約只剩0.5V。

houie98

ysc 發表於 2015-2-25 12:49 AM
前面說的R6 1K是指您在一樓貼的那張圖，不是您在6樓又貼出來的圖，這兩樓圖面零件編號不一樣。

所謂R6 1K ...

感謝ysc大堤點，等等來實作電路試試

最後再問個問題 =)

我一直以為mos off時，電容是透過1樓的R2 10k在放電的。
但ysc大有提到電容是透過1樓的R6 1k在放電。
所以R2 沒法加快放電嗎?
還是說是因為R1 10 (ohm)太小，忽略 。
1k並10k約等於1k。的緣故

scottwang

ysc 發表於 2015-2-25 11:02 AM
沒有特別的效果，純粹是在功能性夠用又能簡化零件考量，能用NPN來拉低當然更好，但零件數目肯定會更多。
...

沒錯,我竟然忘了當輸入0時,它的E沒有另外的電壓進來.

ysc

houie98 發表於 2015-2-25 11:23 AM
感謝ysc大堤點，等等來實作電路試試

最後再問個問題 =)

沒錯，R2雖然也有放電效果，但跟1K+10Ω比起來阻值還是大多了，所以主要還是透過1K來放電，但1K被動電阻放電還是太慢了，必須加上主動元件來加速放電。

houie98

今天有事著接接看了，目前狀況。
負載接5w  2k(ohm)
有升到24v，但電路不知哪裡一直發出滋滋滋聲 。



附載接100w 6(ohm)
電源供應器跳cc
還有一次是電壓一直飆升


明天繼續~

houie98

ysc 發表於 2015-2-25 11:41 AM
沒錯，R2雖然也有放電效果，但跟1K+10Ω比起來阻值還是大多了，所以主要還是透過1K來放電，但1K被動電阻 ...

不好意思YSC大 ，問個問題。
由於我在閉迴路遇到附載加大無法動作的問題，所以我直接用開迴路先測。

只要負載在80(ohm)↑，輸出Vout就能達到24v。但為什麼只要負載↓80(ohm)，輸出Vout就無法到24v,大概只能在18v。
我知道負載加重，電壓可能會被拉低，所以把Don增加，但依然只能到18v。

• 輸     入:  用直流電源供應器送，單端輸出可以到:30v,3A
• G極信號:  直接用信號產生器送
• 電    容 :  1000u/35v 電解電容
• 二 極體 :  fr604
• mos      :  IRF840
• 電    感 :  自繞，用外徑25mm ，內徑15mm, 高10mm  的環形黃白色鐵粉芯，繞25砸(有留氣縫) 。 有用LCR量過大概46u(H)
  

根據公式:Isat= N*Ae*B/L → Isat = 25*(25mm-15mm)*10mm*0.9(特斯拉)/46u = 48.9A (有點扯，是我哪裡搞錯嗎?)


如果負載用50(ohm) ，電流= Vout/R =24v/50=0.48 A ，輸出功率=24*24 / 50 = 11.52 (W)

應該都沒超出元件和儀器所能供應範圍、所能承受範圍才對。

原本想說是不是電感飽和了。但鐵粉芯最少應該能到2~3A八，0.48A應該不會飽和才對。(也有試過用610uH，但結果一樣)

但想不出為什麼。還是說這種簡單電路架構，基本上極限大概就只能做到6W左右??

感謝:sam06

ysc

houie98 發表於 2015-2-27 09:20 PM
不好意思YSC大 ，問個問題。
由於我在閉迴路遇到附載加大無法動作的問題，所以我直接用開迴路先測。

這種架構絕對不可能只能做到6W，問題應該還是在元件選用與電路搭配上面，
鐵粉心形狀與尺寸？D1二極體型號？訊號產生器是如何驅動POWER MOS的？建議將實裝電路照片貼出來。

您目標由9V升壓至24V/4A，也就是輸出功率到達96W，3A電源供應器調在9V最大只能提供27W，不過問題暫時還不在這邊。

升壓比例2.67倍，輸出電流最大4A，不計轉換損失輸入電流至少10.67A，實際上會更大，選用的POWER MOS受得了？

houie98

ysc 發表於 2015-2-27 10:17 PM
這種架構絕對不可能只能做到6W，問題應該還是在元件選用與電路搭配上面，
鐵粉心形狀與尺寸？D1二極體型 ...

因為禮拜一才能用實驗器材，所以先用模擬側了一下。問題好像真的出在mos上面，換了一個耐電流較大、Rds(on)較小的，電壓就上的去了。

只是還不是很懂他是怎麼影響輸出的。 我再多查一下資料   感謝ysc大 =)

houie98

ysc 發表於 2015-2-27 10:17 PM
這種架構絕對不可能只能做到6W，問題應該還是在元件選用與電路搭配上面，
鐵粉心形狀與尺寸？D1二極體型 ...

今天有試了一下實體電路，換一顆耐流較高的mos，電壓是上去了。但沒多久就燒掉，後來發現在 mos 導通時會有一個尖峰電流。
紫色:mos的 d端的電流 ， 青藍色:mos g極電壓  ，黃色:輸出電壓(有達24v)



實體電路其實我是亂飛..   最左邊只是箝位電路(把訊號產生器-5~5 → 0~10v)
二極體是fr604

是由二極體的逆向回復電流所引起的嗎?但一般datashit上的逆向回復電流都只有幾uA

1.後來換了蕭特基試了之後，尖峰電流確實都消失了。
2.在二極體前面加了一個小電感也有減低尖峰電流效果。

如果不使用上面1、2方法，還有沒有甚麼方法可以減小尖峰電流? (有試過在二極體上並RC但沒甚麼效果)

雄爸爸

麵包板是很便利
用來做你要的電路並不適合

houie98

雄爸爸 發表於 2015-3-3 09:25 PM
麵包板是很便利
用來做你要的電路並不適合

是因為，電流大，溫度會較高的關係嗎?

ysc

houie98 發表於 2015-3-3 09:12 PM
今天有試了一下實體電路，換一顆耐流較高的mos，電壓是上去了。但沒多久就燒掉，後來發現在 mos 導通時會 ...

問題還是在G極驅動方式，也就是G極驅動能力不足，您現在的方法G極上升下降時間拖太長，MOS處於線性區太長當然會發熱。

麵包板不適合用來做功率較大、頻率較高的電路，一不小心還會把麵包板燒焦，建議焊萬用板比較實際。

雄爸爸

圖片來源
http://320volt.com/en/12v-to-30v ... 20v-30v-adjustable/

雄爸爸

你的輸入電壓是9~20
PWM 的VCC最好加個穩壓
以免超出POWERMOS的Vgs而把POWERMOS的G給擊穿了
又為了增加電路工作的穩定性
建議將輸出的電壓拉回去輸入端
以避免輸入9V時,Vg電壓過低,POWERMOS發熱


POWERMOS 的主線電路不經過7815

houie98

ysc 發表於 2015-3-3 10:21 PM
問題還是在G極驅動方式，也就是G極驅動能力不足，您現在的方法G極上升下降時間拖太長，MOS處於線性區太長 ...

那我加一個圖騰柱試試~


如果我加一個  圖騰柱應該就可以解決驅動問題吧?
原本想用tlp 250 但發現他工作頻率只到25k

ysc

houie98 發表於 2015-3-4 09:25 PM
那我加一個圖騰柱試試~

應該會改善，不過這裡並無隔離需求，需要用到 TLP250 嗎？
有 GATE 驅動專用 IC 可選，或是用 CMOS LOGIC ，如 CD40106 之類串兩級成非反向來驅動，也比用電阻拉低來得好多了。
既然輸入電源電壓不固定，建議要注意控制電源電壓穩定性。

houie98

雄爸爸 發表於 2015-3-4 04:24 PM
你的輸入電壓是9~20
PWM 的VCC最好加個穩壓
以免超出POWERMOS的Vgs而把POWERMOS的G給擊穿了

感謝雄爸 ， 學習了 =)   
但將輸出的電壓拉回去輸入端，小弟理解成，有一個Vin 和輸出 Vout 並聯，之後流過7815。
7815出來的電壓不是跟沒拉輸出電壓回輸入端時是一樣的嗎@@?
他怎麼避免Vg電壓過低,POWERMOS發熱的?  

雄爸爸

houie98 發表於 2015-3-4 09:48 PM
感謝雄爸 ， 學習了 =)   
但將輸出的電壓拉回去輸入端，小弟理解成，有一個Vin 和輸出 Vout 並聯，之後 ...

POWERMOS 的Rds(on)通常是以Vg=15V為測試條件
當你的PWM IC工作電壓只有9V的時候
電路固然是會動作沒錯
但是PWM IC輸出的波幅最大也不會超過9V

假設
當輸入電壓為9V經過7815之後, PWM IC仍然可以正常動做
當一有輸出電壓時,經由二極體的隔離進入7815穩壓
此時PWM IC的VCC即馬上升高到15V
完全符合POWER MOS的測試條件了
讓整個電路更穩定

又再來
如果沒有7815的穩壓時
當輸入電壓為20V的時候
難保POWER MOS的G不會被擊穿

houie98

ysc 發表於 2015-3-4 09:43 PM
應該會改善，不過這裡並無隔離需求，需要用到 TLP250 嗎？
有 GATE 驅動專用 IC 可選，或是用 CMOS LOGIC ...

今天試成功了
但如果不加補償，一樣無法動作，會跳C.C. ，輸出電壓也上不去。
只要有加補償輸出電壓就上去了

這是電路圖， 感謝YSC大和雄爸的幫忙