Нестабильный преобразователь постоянного тока в топологию Zeta

Поэтому я попытался построить преобразователь постоянного тока в постоянный с топологией Zeta на основе простого понижающего преобразователя IC XL4016, который отлично работает в обычной топологии понижающего преобразователя. Однако при подключении к топологии Zeta, как показано на схеме ниже, схема становится нестабильной.

Если выходное напряжение установлено с помощью потенциометра R1, скажем, на 9 В, то все более или менее хорошо при входных напряжениях V1 < ~ 7 В и V1 > ~ 12 В, за исключением +-0,5 В изменения напряжения с входным напряжением. Когда входное напряжение близко к выходному (V1 > 7В && V1 < 12В), преобразователь внезапно прыгает до выходного напряжения ~14-16В и "запирается" в этом состоянии - независимо от того, какое входное напряжение (даже если оно выходит за пределы диапазона 7-12 В) или положение потенциометра, оно остается на этом выходном напряжении до отключения питания или пока потенциометр не будет установлен на минимум.

Так в чем тут может быть проблема как с резким подъемом и фиксацией выходного напряжения, так и с немного нестабильным выходным напряжением (+-0,5В) за пределами "мертвого диапазона"?

Спецификация XL4016: http://www.xlsemi.com/datasheet/xl4016%20datasheet.pdf

PS Проблем с максимальной/минимальной скважностью вроде бы нет: скважность в дзета-топологии при входных напряжениях, близких к выходным, становится близкой к 50%, а не к 100% или 0%, а ИС XL4016 заявляет чтобы иметь возможность работать в полном диапазоне рабочего цикла от 0% до 100%.

Между прочим, я использую блок питания Mastech HY3005 для входного напряжения.

Схема отлично работает в симуляции Proteus с ИС XL4016, замененной на Lm2576-ADJ (я нигде не нашел модель ИС XL4016)

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Ответы (1)

Проблема устранена путем значительного увеличения C1 до 47 мкФ. Наверное, это слишком много, но никак нельзя «перебить» его в разумных пределах. Добавление входного фильтрующего конденсатора 220 мкФ значительно снизило нестабильность напряжения до +-0,05 В.

У Texas Instrumets есть несколько замечательных материалов, касающихся конструкции преобразователей Zeta:

Хотя значение C1 может показаться неважным (как я предполагал вначале), на самом деле он имеет некую минимальную емкость, так как падение напряжения на нем может стать слишком большим. Однако я понятия не имею, почему это происходит при рабочих циклах около 50%.

В первой ссылке минимальное значение конденсатора С1 указано на странице 4 документа. Он в значительной степени зависит от частоты вашего контроллера, максимального/минимального рабочего цикла и типичных входных и выходных напряжений/токов, поэтому значение этого конденсатора варьируется от случая к случаю.