Почему выходное напряжение повышающего преобразователя без нагрузки постоянно увеличивается?

Я разрабатываю повышающий преобразователь с катушкой индуктивности 3 мГн и конденсатором 680 мкФ с частотой 20 кГц. Когда я пытаюсь использовать источник питания 12 В, 5 А на входе и фиксированный рабочий цикл 50%, я могу достичь выходного напряжения 24 В, так как сопротивление нагрузки превышает 50 Ом. Когда я использую сопротивление менее 50 Ом, выходное напряжение будет уменьшаться, а чем ниже сопротивление, тем ниже выходное напряжение, пока оно не станет аналогичным входному (около 12 В). В этом состоянии мой MOSFET IRFP460 сильно нагревается. Когда я пытаюсь снять сопротивление, выходное напряжение постоянно увеличивается до более чем 80 В с тем же рабочим циклом на 50%.

Кто-нибудь может объяснить мне, что происходит в моей схеме при работе при сопротивлении менее 50 Ом и при отсутствии нагрузки, пожалуйста.

Индукторы так работают. Когда катушка индуктивности срабатывает, она использует энергию разрушающегося магнитного поля для генерации любого напряжения, необходимого для проталкивания тока через себя. Что это за напряжение, так это напряжение, которое выше, чем напряжение в выходной крышке.
« при работе с сопротивлением менее 50 Ом ». Я думаю, вы имеете в виду более 50 Ом, поскольку состояние без нагрузки похоже на бесконечные Ом. Но БОЛЬШАЯ нагрузка означает низкое сопротивление (поскольку она будет потреблять больше тока), а небольшая нагрузка означает высокое сопротивление (поскольку она будет потреблять меньше тока). Так что в английском языке наоборот, когда говорят о значении сопротивления нагрузки и «размере» нагрузки.
Используется ли микросхема регулятора? Если это так, добавьте это к вопросу, пожалуйста.
@DKNguyen: OP, похоже, правильно использует термины: «менее 50 Ом» для более высокого тока нагрузки и «более 50 Ом» для более низкого тока нагрузки.
@BenVoigt Думаю, это зависит от того, что они на самом деле просят. Для меня я думал, что они просто перефразировали вещи.
@DKNguyen Я действительно сделал это, сэр, когда я поместил керамический резистор менее 50 Ом на выходную сторону, выходное напряжение падает даже при моем рабочем цикле 50% и становится ниже, когда я уменьшаю значение сопротивления до приближения к 12 В (например, входное напряжение ). но он отлично работает, когда мое сопротивление больше 50 Ом.
@DKNguyen, так что, когда без нагрузки, с входным напряжением 12 В и рабочим циклом 50%, я не могу поддерживать выходное напряжение на уровне 24 В? Я просто хочу проверить свою схему, работает ли она без обратной связи и без нагрузки, потому что, если я поставлю нагрузку, схема работает нормально.
@rdtsc я использую микроконтроллер dspic30f4011 для генерации ШИМ и микросхему IR2110 для управления полевым транзистором. Я просто использую выход с низкой стороны для управления полевым транзистором в моей цепи повышения и задаю вход на землю с высокой стороны IR2110.
@FahrullohMY Как вы планируете это сделать, если индуктор всегда срабатывает с напряжением, равным или превышающим напряжение конденсатора? Он просто делает это с большей или меньшей энергией в зависимости от рабочего цикла, поэтому крышка просто продолжает заполняться, просто меньше или больше.

Ответы (2)

Повышающий преобразователь будет поддерживать постоянное выходное напряжение с постоянным рабочим циклом только в том случае, если он находится в «режиме непрерывной проводимости» (CCM). Это означает (среди прочего), что ток должен протекать через катушку в обоих направлениях, когда выход слабо нагружен. Обычно это означает, что используется синхронное выпрямление (MOSFET вместо диодов).

Без этого фиксированное количество энергии, хранящейся в катушке при каждом цикле переключения, некуда будет деваться, кроме как на выходе, повышая ее до тех пор, пока что-нибудь не сломается.

поэтому, когда без нагрузки, с входным напряжением 12 В и фиксированным рабочим циклом 50%, нельзя ли поддерживать выходное напряжение на уровне 24 В? потому что выходное напряжение будет все выше и выше, как вы сказали. Я просто хочу проверить свою схему, работает ли она с фиксированным рабочим циклом без нагрузки, потому что, если я поставлю нагрузку, схема работает нормально.
Мы не можем ответить на вопросы о вашей схеме, пока вы не покажете ее нам. Отредактируйте свой вопрос, чтобы добавить хотя бы схематическую диаграмму.

При устранении тока нагрузки PFM также должен уменьшаться в некотором рабочем цикле, чтобы просто компенсировать потери. Или вы уменьшаете как постоянный ток, так и скорость PFM.

DCM имеет нестабильные характеристики при нагрузке от полной до нулевой.