Проблемы с переключением MOSFET для повышающего преобразователя

Я должен построить повышающий преобразователь, который повышает входное напряжение 1,5 В до 5 В (у меня только 1,5 В в качестве источника питания). Я разработал схему, но единственная проблема, с которой я сталкиваюсь сейчас, заключается в том, что я не могу включить полевой МОП-транзистор при максимальном напряжении 1,5 В. В качестве переключателя я использую полевой МОП-транзистор B012N03LX3.

Это мое схематическое соединение (предположим, что диод идеальный, и предположим, что NE555 может работать с 1,5 В, что показывает моделирование)

введите описание изображения здесь

Я проверил таблицу данных и знаю, что V gs(th) должно быть не менее 1 В, чтобы включить полевой МОП-транзистор.

введите описание изображения здесь

NE555 имеет выходную частоту 10 кГц с коэффициентом заполнения 0,7.

введите описание изображения здесь

Но выходное напряжение при Vload:

введите описание изображения здесь

Таким образом, я почти уверен, что МОП-транзистор не получил достаточного напряжения на V gs (th) для включения. Но из-за того, что у меня есть только 1,5 В в качестве источника напряжения, я не уверен, какую коррекцию мне нужно внести в мою схему, чтобы убедиться, что MOSFET может правильно включиться (только с 1,5 В в качестве источника напряжения).

Кстати, я думаю, что вывод должен выглядеть так, если MOSFET может правильно включиться:

введите описание изображения здесь

Итак, есть идеи, что мне следует изменить в моей схеме, чтобы она заработала?

@MarcusMüller, на самом деле у меня нет источника 15 В. Я просто использую его для проверки переключения. Но я попытался переключить источник питания на 1,5 В (это единственный источник питания, который у меня есть) для NE555 с выходным током около 200 мА и -200 мА, но с коэффициентом заполнения менее 0,1. процент, который я не так уверен, почему.
Добро пожаловать в EE.SE! Почему вы используете 555 вместо специального чипа для приложения?
@winny, о, это потому, что мой лектор хочет, чтобы таймер 555 контролировал это, а также что вы подразумеваете под специально изготовленным чипом (любой пример).
Вы не показали выходной сигнал от 555.
@ tw.C4444 " also what do u mean by purpose-made chip (any example)" Винни говорит об одноцелевых микросхемах, т. е. синхронных повышающих преобразователях напряжения, понижающих силовых модулях постоянного/постоянного тока, гистерезисных несинхронных контроллерах напряжения и т. д. Наиболее известными производителями являются Texas Instruments, Infineon, STMicro (в мое мнение) для такого рода вещей.
@Andyaka обновлено
Разве что форма сигнала при подключении к затвору мосфета. Я думаю, что это должно быть.
@Andyaka, это форма сигнала, когда я подключаюсь к затвору MOSFET, я думаю, что все, что мне нужно, чтобы исправить это, - это исправить форму сигнала для тока (не уверен, что я прав, поправьте меня, если я ошибаюсь), но у меня нет идея как это решить тбх
Я не могу этого понять, 10 кГц и нагрузка 70% должны давать около 4 вольт на нагрузке 25 Ом.
@Andyaka Я думаю, что я поставил диод в качестве идеального в этом случае (может быть, поэтому)
VCC = 1,5 В не будет правильно питать 555. Также, как вы можете видеть, недостаточно правильно включить MOSFET. Вам нужно более высокое напряжение (при относительно низком токе), чтобы запустить 555 И правильно управлять затвором MOSFET. Отключите питание 555 как минимум на 5 В и вернитесь к этому, когда все остальное заработает.
@BrianDrummond Но у меня есть входное напряжение Vcc 1,5 В, и выход 555-таймера работает правильно (но давайте предположим, что 555-таймер может работать в пределах 1,5 В), тогда как я могу включить MOSFET с помощью выходное напряжение, выходящее из 555-таймера. Я знаю, что для включения Vgs(th) должно быть не менее 1 В, но я не уверен, как мне это сделать с источником питания всего 1,5 В.
Нет, 1 В - это когда MOSFET едва начинает включаться. Посмотрите на его техническое описание: Rds((on) указан при Vgs = 4,5 В (и при 10 В), и это то, с чем вы должны стремиться управлять им. И 555 не будет работать при 1,5 В (проверьте его техническое описание) - хотя ваша имитационная модель может.
Вы говорите, что ваш рабочий цикл составляет «70%», но ваша форма волны составляет около 30%. Как сказал Брайан Драмманд, согласно вашему собственному техническому описанию, включение МИНИМАЛЬНО 1 В (и при этом всего 250 мкА), но МАКСИМАЛЬНО 2,2 В, то есть производитель говорит вам «черным по белому», что ваш MOSFET может оставаться на 100% OFF до тех пор, пока не достигнет 2,2 В, поэтому ваш дизайн в основном DOA, как вы его задумали.
@BrianDrummond не против спросить, есть ли какая-нибудь схема, которая может заменить таймер 555 в этой схеме?
@Atomique, на самом деле это 70% рабочего цикла, сначала он выключен, затем включен и так далее.
Вы можете установить 2 транзистора в качестве нестабильного мультивибратора. Но замена 555 не решит проблему напряжения привода затвора.
@ tw.C4444 возможно ли, что контакт OUT от NE555 не может обеспечить достаточный ток для включения MOSFET? Возможно, нужен водитель ворот.

Ответы (4)

Также я проверяю таблицу данных и знаю, что Vgs (th) должно быть не менее 1 В, чтобы включить MOSFET.

Нет, вы неправильно читаете техпаспорт. В нем говорится, что для получения тока стока 250 мкА некоторым полевым транзисторам потребуется только 1 вольт, а некоторым - 2,2 вольта.

Вы используете 1,5 вольта в качестве напряжения питания, так что вам должно очень повезти в выборе полевого транзистора, чтобы получить тот, который будет работать в вашей схеме. Это даже хуже, чем вы думаете, поскольку вам нужно гораздо больше, чем 250 мкА, а это означает, что вам нужно еще более высокое напряжение затвора.

Vgs(th) это только для начала движения, чтобы действительно служить переключателем нужно VGS = 4,5 В (см. rds(on))

Вы должны попробовать другие схемы, как показано ниже.

повышающий преобразователь 1,5 В вход 5 В выход 200 мА, повышающий преобразователь 1,5 В вход 5 В выход 10 мА, повышающий преобразователь 1,5 В вход 5 В выход 500 мА, повышающий преобразователь 1,5 В вход 5 В выход 300 мА


Вопрос: "МОП-транзистор не получил достаточного напряжения на Vgs(th) для включения... какая коррекция"
Ответ: Так как есть осциллятор, сделайте подкачку заряда (напряжение удвоить или утроить). Затем переключите это напряжение на затвор полевого транзистора.

Одна вещь, которую вы можете попробовать, просто чтобы увидеть это на симуляторе:
сдвиньте рабочую точку, добавив два резистора и конденсатор
1,5 В — Ra — (X) — Rb — GND, (X) — FET. ворота, (X)--Cx--выход 555.

Если вам когда-нибудь удастся запустить его, добавьте кольцевые диоды от 1,5 В постоянного тока/выход к VCC. Имейте в виду, что это усложнит ваши начальные задачи, но ваш привод ворот станет намного сильнее после того, как он заработает. Не забудьте использовать диоды Шоттки.

Редактировать: вы можете использовать переходник (добавьте последовательный резистор с базой). Вам нужно только 0,7 В, чтобы управлять 2222a.

Проблемы с переключением MOSFET для повышающего преобразователя
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v