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問問 boost

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發表於 2015-2-24 19:37:54 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
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。

擷取.JPG

擷取2.JPG
發表於 2015-2-24 20:01:59 | 顯示全部樓層
佔空比已到最高

要把頻率提升   或是變更 電感感抗值
發表於 2015-2-24 20:11:39 | 顯示全部樓層
改用100uH 的電感看看
 樓主| 發表於 2015-2-24 20:35:06 | 顯示全部樓層
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
擷取2.JPG
發表於 2015-2-24 21:54:46 | 顯示全部樓層
本文章最後由 ysc 於 2015-2-24 09:56 PM 編輯

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。

 樓主| 發表於 2015-2-25 00:16:29 | 顯示全部樓層
本文章最後由 houie98 於 2015-2-25 12:18 AM 編輯
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 {:9_584:}

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。
2015-02-24_235233.png

2015-02-25_001338.png

2015-02-25_001434.png

以上都為模擬
發表於 2015-2-25 00:49:41 | 顯示全部樓層
本文章最後由 ysc 於 2015-2-25 12:58 AM 編輯
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:
BOOT.jpg


評分

1

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發表於 2015-2-25 10:41:20 | 顯示全部樓層
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?
發表於 2015-2-25 11:02:20 | 顯示全部樓層
本文章最後由 ysc 於 2015-2-25 11:05 AM 編輯
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。

 樓主| 發表於 2015-2-25 11:23:34 | 顯示全部樓層
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
發表於 2015-2-25 11:37:35 | 顯示全部樓層
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.
發表於 2015-2-25 11:41:34 | 顯示全部樓層
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。

 樓主| 發表於 2015-2-25 22:28:54 | 顯示全部樓層
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 。
擷取.JPG


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~
 樓主| 發表於 2015-2-27 21:20:26 | 顯示全部樓層
本文章最後由 houie98 於 2015-2-27 09:21 PM 編輯
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。

2015-02-27_202431.png

  • 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?)
2015-02-27_211931.jpg

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
發表於 2015-2-27 22:17:44 | 顯示全部樓層
本文章最後由 ysc 於 2015-2-27 10:20 PM 編輯
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?

 樓主| 發表於 2015-2-28 17:51:47 | 顯示全部樓層
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 =)
 樓主| 發表於 2015-3-3 21:12:30 | 顯示全部樓層
本文章最後由 houie98 於 2015-3-3 09:34 PM 編輯
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)
tek0003.png

擷取.JPG
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)
發表於 2015-3-3 21:25:37 | 顯示全部樓層
麵包板是很便利
用來做你要的電路並不適合
 樓主| 發表於 2015-3-3 21:36:29 | 顯示全部樓層
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?
發表於 2015-3-3 22:21:58 | 顯示全部樓層
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。

發表於 2015-3-4 14:07:26 | 顯示全部樓層
發表於 2015-3-4 16:24:56 | 顯示全部樓層
本文章最後由 雄爸爸 於 2015-3-4 04:26 PM 編輯

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
schematic-tl497-dc-dc-converter-circuit-diagram.png
 樓主| 發表於 2015-3-4 21:25:18 | 顯示全部樓層
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
發表於 2015-3-4 21:43:39 | 顯示全部樓層
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。

 樓主| 發表於 2015-3-4 21:48:28 | 顯示全部樓層
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?  
發表於 2015-3-5 10:15:48 | 顯示全部樓層
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
schematic-tl497-dc-dc-converter-circuit-diagram.png
 樓主| 發表於 2015-3-9 15:22:59 | 顯示全部樓層
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
2015-03-09_151835.jpg
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