Повышающий преобразователь застрял на уровне около 80 вольт

Я создаю повышающий преобразователь, который использует таймер 555, переключающийся на частоте 60 кГц с рабочим циклом 96%, который управляет полевым МОП-транзистором IRF3205 для питания катушки индуктивности с ручной обмоткой (рассчитано на ~ 330 мкГн) с диодом 6A10 и 400 В, Конденсатор 80 мкФ на 5 вольт. Моя цель - достичь 360 вольт.

Проблема, с которой я сталкиваюсь, заключается в том, что схема постоянно достигает максимума около 80 вольт и пытается увеличить напряжение, например, увеличивая индуктивность индуктора, добавляя железный стержень, последовательно добавляя еще один индуктор, увеличивая рабочий цикл таймера 555. и даже увеличение напряжения не оказывает существенного влияния на напряжение. Я могу только понизить напряжение, используя эти методы.

Я думаю, что это может быть из-за диода, ограничивающего ток, так как замена диода 6A10 на диод с более высоким сопротивлением, похоже, снижает напряжение до ~ 60, и дальнейшие попытки возиться с этим также терпят неудачу.

У меня больше нет диодов, которые я могу использовать, и поэтому мне интересно, доступен ли ток для катушек индуктивности, которые ограничивают выход, прежде чем я куплю еще диоды.

Какое сопротивление нагрузки на конденсаторе?

Ответы (2)

Проблема, с которой я сталкиваюсь, заключается в том, что схема постоянно достигает максимума около 80 вольт.

Учтите, что IRF3205 может быть ограничивающим фактором:

введите описание изображения здесь

Тогда учтите, что следующим в очереди будет диод 6А10 для ограничения напряжения:

введите описание изображения здесь

Поправьте, если я ошибаюсь, но подключен ли переключающий мосфет вообще к выходному напряжению в повышающем преобразователе (я так не думаю)? Я считаю, что максимальное напряжение стока, которое испытывает МОП-транзистор, определяется напряжением питания плюс напряжение на катушке индуктивности во время фазы выключения.
@vtolentino пиковое напряжение на стоке полевого МОП-транзистора - это пиковое напряжение, подаваемое катушкой индуктивности на выходной конденсатор (без учета падения на диоде, которое увеличивает его на 0,7 вольта). Таким образом, если выходной конденсатор имеет напряжение 50 вольт, то пиковое напряжение на стоке составляет 50,7 вольт.
Глядя со стороны нагрузки, это имеет смысл.
Я только что заменил полевой МОП-транзистор на быстродействующий, и он отлично работает! Я могу получить до 360 вольт при увеличении входного напряжения до 10 вольт!

Максимально достижимое выходное напряжение с повышающим преобразователем зависит от напряжения питания, эффективности и рабочего цикла в соответствии со следующим:

В о ты т , ( м а Икс ) В я н , ( м я н ) н 1 Д "=" В я н , ( м я н ) 2 н В я н , ( м я н ) Δ я л ф С Вт л

Где:

н эффективность

Д рабочий цикл

Δ я л пульсирующий ток индуктора

ф С Вт частота переключения

л индуктивность

В вашем случае, учитывая консервативную эффективность 86 % и входное напряжение 5 В :

В о ты т , ( м а Икс ) 5 В 85 % 1 96 % "=" 106 В

Более подробное описание можно найти в этом примечании к применению от Texas Instrument.

Спасибо, мне все еще интересно, какую роль в этом играет частота.
@ballpoint Рабочий цикл может быть записан с точки зрения частоты переключения и характеристик катушки индуктивности. Я обновил свой ответ.