Почему этот понижающий преобразователь выдает такой низкий ток?

При 100% рабочем цикле вы правы в том, что диод не будет проводить. Кроме того, ваш понижающий индуктор насыщается, и входное напряжение (за вычетом резистивных потерь) будет подаваться непосредственно на светодиод без каких-либо других средств ограничения тока.

Вы неправильно управляете МОП-транзистором. Ваше импульсное напряжение должно быть от затвора к истоку, а не от затвора к выходному возврату. Понижающие преобразователи с N-канальными МОП-транзисторами нуждаются в питании на стороне высокого напряжения. Полевой МОП-транзистор никогда не сможет полностью открыться, если потенциал затвора и стока будет близок к одному и тому же потенциалу относительно истока, поскольку минимальный порог затвора для этой части (относительно истока) составляет около 1,1 В.

Тангенс: вы сказали, что вам нужен источник постоянного тока, но в вашей трансмиссии вы не измеряете ток, который хотите поддерживать постоянным. Я не совсем понимаю, как это должно работать. Я ожидаю, что у вас есть какой-то чувствительный к току элемент (например, резистор) последовательно со светодиодом, который будет использоваться для генерации напряжения для управления рабочим циклом понижающего преобразователя, чтобы сделать ток постоянным.

Когда начать?

Вы не показываете, как вы управляете полевым транзистором, но я собираюсь предположить, что он управляется со ссылкой на источник (я вижу, что Мадмангуруман также упомянул об этом ... и более подробно). Светодиод (который кажется устаревшим ... если это Digikey, говорит, что он снят с производства в 2011 году) имеет прямое падение около 3,2 В при 0,7 А, а частота ШИМ 63 кГц означает, что вам понадобится около 330 мкГн. для L1 (примерно в 10 раз больше, чем сейчас). Вот сообщение, посвященное выбору катушки индуктивности для понижающего регулятора. Поскольку это не выходное напряжение, но вам все равно нужна непрерывная проводимость, вы, вероятно, можете обойтись более высоким пульсирующим током (в данном случае +/- 20%), поэтому уравнение будет таким:

• $L$~$\frac{5 V_{\text{LED}}}{I_{\text{LED}} F_{\text{PWM}}}$знак равно$\frac{5 \text{(3.2 V)}}{\text{(0.7 V)} \text{(63000 kHz)}}$~$330 \text{$\mu $H}$

Глядя на осциллограммы, можно заметить, что верхняя кривая на первом изображении не похожа на напряжение затвора. Похоже на источник или катод D2. Обратите внимание, что когда переключатель выключается и напряжение падает, оно уходит под землю, как и следовало ожидать от катода диода. Затем обратите внимание, что примерно через 2 мкс оно подскакивает до того, что кажется напряжением на C1, как и следовало ожидать, если бы L1 исчерпал энергию и стал прерывистым. Вероятно, это примерно подходящее время для L1 всего 47 мкГн. Он также должен звонить в это время, но где-то в цепи (L1, D1 или, может быть, даже M1) достаточно потерь, чтобы его заглушить.

Непонятно, как вы управляете током, но управляя светодиодом с постоянным током, вам не нужен C1. Просто поддерживайте разумную пульсацию в катушке индуктивности и получайте постоянный ток в светодиоде. Также было бы проще компенсировать петлю без C1. Кроме того, есть детали, которые обеспечивают ШИМ-управление светодиодами, например этот ( самый дешевый пример в Digikey).

Как вы указали, 1N4001 не лучший выбор, это будет слишком потеряно. Шоттки было бы лучше.

Чтобы узнать, что ограничивает ток, включите полный рабочий цикл и посмотрите на падение напряжения на каждом компоненте. Если у вас есть 5 В на входе, эти 5 В должны падать на что- то , когда ток течет от положительного вывода источника обратно к его отрицательному полюсу. Это что-то ограничивает ваш ток. Очевидными претендентами являются полевой транзистор, дроссель, входной источник питания и сама нагрузка . Судя по номерам деталей на вашей схеме, ни один из этих компонентов не должен иметь таких перепадов, но, очевидно, что-то не сходится.

Вы также должны рассмотреть макетную плату без пайки; их может быть трудно предсказать.

Я думаю, что ваш магнетизм очень мал. С силовыми индукторами индуктивность — это еще не все. Проверьте его последовательное сопротивление и максимальный ток, который он может поддерживать.