Повышающий преобразователь 12 В в 300 В — идеальный индуктор для нагрузки 9 кОм

В настоящее время я работаю с микросхемой MAX1771, конструкция может поддерживать стабильное напряжение примерно до 15 кОм и выглядит следующим образом: от 12 до 300 В DC-DC Boost: игнорируйте значения NMOS и DIDODE.

Схема повышающего преобразователя

В настоящее время используется катушка индуктивности SRN1060-151M, к сожалению, она имеет пиковый ток 1,25 А и ток насыщения 1,8 А. Я предполагаю, что низкое насыщение и пиковый ток вызывают проблемы с более низкими нагрузками. У меня довольно мало опыта в том, чтобы заказывать правильные детали, и в основном я получал детали, соответствующие первоначальным спецификациям (согласованные значения и выбранное низкое сопротивление постоянному току).

Я так понимаю, что для нагрузки 9 кОм мне понадобится катушка индуктивности, выдерживающая ток до 3 А. NMOS — это STD8NM50N, который может работать с током до 5 А, а ДИОД — это EGL34G-E3/98GICT-ND.

Может ли кто-нибудь порекомендовать доступный индуктор на DigiKey, который может выполнить свою работу? Или изменения в схеме, которые могут помочь сделать возможным 300 В с нагрузкой 9 кОм?

РЕДАКТИРОВАТЬ: нагрузка 9 кОм, а не 3 кОм, это плохо.

Ответы (1)

Поправка после исправления вопроса

Две информативные вещи в спецификации MAX1771:

введите описание изображения здесь

Если вы знаете индуктивность (150 мкГн) и знаете максимальное время включения (12 мкс) и знаете минимальное время выключения (2,8 мкс), вы можете попытаться рассчитать, сколько энергии вы можете передать.

Сколько энергии вы можете вложить в индуктор за 20 мкс? При 20 мкс + 2,8 мкс вы можете предположить, что энергия может передаваться почти полностью (почти, лучше, чем 90%, я бы сказал). Цикл повторяется каждые 22,8 мкс, т.е. 43 860 раз в секунду.

Что такое джоули в секунду - это можно посчитать уже сейчас.

Хорошо, через 20 мкс ток дросселя возрастет до V dt/L, потому что V=L di/dt. Подставьте числа, и я получаю 12 В x 20 мкс / 150 мкГн = 1,6 А.

Что такое энергия? Это 0,5 х L х I ^ 2 = 192 мкДж. Но это происходит 43 860 раз в секунду, поэтому мощность составляет 8,42 Вт.

Ваша схема не может обеспечить мощность более 8,42 Вт, и если я взял на себя потери и передачу только 90% энергии, это больше похоже на 7,5 Вт.

Вы хотите 300 В на 9 кОм, и это выходная мощность 10 Вт - вам не просто нужна катушка индуктивности, которая не насыщает, вам нужна катушка индуктивности с более низким значением. Почему? Катушка индуктивности с более низким значением будет достигать более высокого тока, и его квадрат тока дает вам энергию для подачи на выход.

100 мкГн - пиковый ток составляет 2,4 А, а энергия за один цикл составляет 288 мкДж. Таким образом, мощность составляет до 12,6 Вт.

Это моя рекомендация - попробуйте 100 мкГн, и если он все еще немного маловат (из-за неэффективности), попробуйте лучший полевой транзистор с сопротивлением меньше, чем нынешние 0,7 Ом. Имейте в виду, что очень сложно оценить, сколько энергии, хранящейся в катушке индуктивности, может быть передано на выход, поэтому катушка индуктивности действительно должна быть ниже 100 мкГн, и я чувствую, что вы начинаете доводить чип до предела, и вам может потребоваться задумайтесь над апгрейдом чипа.

Приношу свои извинения, в настоящее время я стремлюсь к 300 В с нагрузкой 9 кОм, в настоящее время он останавливается на 200 В.
Достигает ли он 300 В при нагрузке 10 кОм? Если нет, то какая нагрузка допускает полные 300 В? Вы на самом деле используете потенциометр для управления обратной связью (согласно схеме)?
С 9 кОм он достигает 226 В, я пробовал с 50 кОм, и он отлично достигает 300 В. POT представляет собой переменный резистор на 50 кОм, и при сопротивлении нагрузки около 15 кОм напряжение начинает падать.
Согласно вашей схеме, POT составляет 25 кОм. Я имел в виду именно этот ПТ. Но похоже, что вам нужен лучший индуктор.
Да, POT варьируется от 10 кОм до 47 кОм, он устанавливает выходное напряжение, которое может варьироваться от 180 В до 360 В. Хотя это ничего не значит, если нагрузка приводит к тому, что цепь достигает ограничения по току. Я нашел катушку индуктивности с пиковым током 1,8 А, но она составляет 100 мкГн, надеюсь, это не слишком большая проблема.
100 мкГн и, возможно, лучше полевой транзистор - см. дополнения к моему ответу.
Большое спасибо! Вы очень помогли мне понять эту конкретную конструкцию (и повышающие преобразователи). Схема должна использоваться для управления 6 клапанами, которым требуется 0-250 В и входной ток от 5,5 мА до 10 мА. Я использовал этот блок питания Nixie в качестве эталона, по большей части я понятия не имел, как индуктор влияет на выходные возможности схемы. Спасибо!