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时间:2020-03-14
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1、Boost升压斩波电路1.升压型DC-DC转换器原理图1原理图图2输入输出波形1)当Vi为高电平时:VT饱和导通,能量从电源流入,储存在电感L中,由于VT饱和压降小,二极管D截止,电容C中能量释放给负载。2)当Vi为低电平时:VT截止,由于电感中电流不能突变,它所产生的感应电动势将阻止电流的减小,电动势极性左负右正,使二极管D导通,电感L中能量经D对滤波电容C充电,同时提供给负载。2.电路设计1)电源图3防反插电源输入图4+12V供电图3和图4获得驱动电压2)MOS管驱动和反馈采购图5MOS管驱动图6DC-DC变换图7反馈采样3设计参数1)开关频率:
2、40.2K2)效率:大于95%3)设计功率:100W4)输入电压:13V-30V4器件选用1)MOS:IRF540*12)肖特基二极管:MBR30100CT*23)电感:173uH4)电感绕制方法用普通线绕道10匝,测电感量。再根据电感量与匝数平方成正比关系,即可初步算出所需匝数。5设计中的问题1)首次完成效率94.4%.2)发现电感发烫。更换为大磁环,加大绕线线径,电感发烫问题解决。3)出现新问题,MOS管发烫。考虑MOS导通内阻,把540换成4410或是CSD19536,还是发烫,且并联两个MOS比单个MOS更烫,所以此处并非导通内阻和频率导致的
3、发热,对比以前经验,我用单个3205过10A电流,基本不发烫,相比之下,只是驱动不同,推动3205的是正负电源供电的图腾柱电路,而此处是ir2104,查找数据手册,发现输出的最大电流为200mA,并以此觉得是推动能力不够而导致的MOS关断开启速度不够,从而在开启关断的时候有更大的内阻,在电流流过的时候产生热量,并测量栅极波形,上升和下降有明显的弧度,更换单个540问题解决。若是还想进一步提高效率,建议使用更大功率的驱动,并联多个MOS.6复测负载60欧;输入:20V-DC;输出:60V-DC输入功率:Pi=20.3*3.03=61.7W输出功率:Po
4、=60.7*1=60.7W效率:98.3%7部分作品及测试图制作人:戴琛2016.7.25后记:UC3843设计的DC-DC效率约为93%,估计主要原因是UC3843驱动能力不够。最大额定值IO=±1A。ISC=-100mA。数据初步表明,UC3843驱动低内阻、大电流的MOS器件,如IRFB4410和CSD19536,耗散功率会较大。使用UC3843,建议还是选择结电容小的MOS管,尽管MOS内阻较大(设为50mΩ),20V,60W电流约为了3A,内阻耗散功率为3*3*0.05=0.45W,约占总功率的0.9%,对整个系统影响并不太大。解决办法是:
5、1)换MOS管。2)使用专用大电流驱动芯片IR2110、IR2113和TLP250(光耦)。3)UC3843增加扩流电路。陈松2016.7.25
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