DC-DC (Buck) Converter tervezés?
Szükségem lenne egy olyan feszültség átalakítóra, ami 300 Voltos bemeneti feszültségből csinál 40 Voltot. Egy alap kapcsolást már össze is raktam. Először szimulációs programban, majd a valóságban is. Jól működik, de a hatásfokán még lehetne javítani, olyan 80-85% körüli jeleneleg. A kimeneti teljesítmény 300-400 Watt körül van.
Arra gondoltam, hogy ha jobb hatásfokot szeretnék elérni, akkor ehhez csökkenteni kellene a ki- és bemeneti feszültség közötti eltérést és/vagy növelni kellene a FET nyitott/zárt állapotának arányát. Előbbi nem igazán vitelezhető ki, utóbbi viszont szerintem igen (emiatt lenne jó: [link] , most jelenleg 15%-on megy). Ezt úgy vitelezném ki, hogy figyelni kellene a kimeneti feszültség szintet, majd ha egy X érték alá csökken, akkor aktiválni a FET-et, de nem 15%-os kitöltési tényezőjű jellel, hanem mondjuk 60%-ossal, így ugye ritkábban lenne aktív, és akkor elvileg a hatásfok is nőne valamennyit. A kapcsolási rajza ennek már szinte meg is van, viszont ezt már nem tudod megfelelően leszimulálni (mikrovezérlő adja a FET vezérlő jelét, az meg nincs a programban és egyszerűen ki sem váltható), így nem tudom hogy ez vajon működőképes megoldás lehet-e. Szerintetek? Értelmes ötlet? Működhetne ez így? Mert ha igen, akkor megveszem hozzá a szükséges alkatrészeket és kipróbálom.
válasza:Ez az alapja: [link]
A PWM jelölésnél mint írtam egy mikrovezérlő van, pontosabban a kettő között még van egy Gate Driver, ami csak annyit csinál hogy nem 5 Voltot kapcsol a Gate-re, hanem 18 Voltot (a teljes és gyors nyitás érdekében).
Az L1 tekercs 300uH-s, a C1 kondenzátor értéke pedig 500uF. A rá kötött terhelés pedig fix 15 Ohm, így azzal elvileg nem is kell törődni, hogy ha változik ez a terhelés akkor a kimeneti feszültség is.
válasza:kellene valami feedback, hogy mennyi a feszültség a kimeneten, és az alapján kacsolni a FET-et.
Mérni úgy lenne a legegyszerűbb, ha a high-side kapcsolás lenne. Ott is lehet N-channel FET-et használni megfelelő driverrel.
Vagy ha így akarod, akkor szerintem legegyszerűbb lenne optocouplerrel figyelni, hogy mikor magasabb a fesz, mint 40V és mikor alacsonyabb, és az szerint kapcsolni
Vagy ha nem változik a terhelés, akkor próbálhatod kézzel is beállítani a megfelelő kitöltést, de az úgy nem lesz valami pontos.
Egyébként mennyi a kapcsolási frekvencia?
Ilyen nagy fesz különbségnél és teljesítménynél az a 80-85 hatásfok már elég szép. Mi melegszik a legjobban? Mert ha 100W esik rajta, akkor annak a valaminek elég melegnek kell lennie.
Én is optocsatolós megoldásra gondoltam. (High-side megoldás esetén ez egyszerűbb lenne, viszont olyan meghajtóm meg nincs.) El is kezdtem szimulálni és arra jutottam, hogy a 300uH-s tekercscsel még kis Ohmikus terhelés esetén is gyorsan változik a kimeneti feszültség, hogy gyakorlatilag "túllövi" a beállítotton. Eredetileg az optocsatolóról magának a vezérlőnek akartam csak jelet adni, hogy majd ha kell akkor nem ad FET-nek vezérlést, de ez úgy néz ki hogy túl sokáig tart. Ha 1ms időt számolok jelfeldolgozásra, akkor ez idő alatt akár 100 Volttal is megemelkedhet a kimeneti feszültség, ami kicsit azért sok. Így a szimulációban növeltem az értékeken, de még 30mH-vel és 2mF-os kondenzátorral is elég gyorsan nő a feszültség, szóval szerintem az halott ötlet, hogy a vezérlőn keresztül fog történni a megszakítás.
Kapcsolási frekvencia 10kHz. 250 Wattos terhelés mellett (itt mértem olyan 80%-os hatásfokot) legjobban a FET melegedett. Egy tenyérnyi hűtőbordára szereltem rá, azzal már megfogható hőmérsékletű üzem közben (a végső eszközön majd aktív hűtő lesz rajta, mert fontos hogy kis helyen elférjen). Ezen kívül még a tekercs, a 230-as egyenirányító híd, meg a FET "felett" lévő dióda is melegedett, de annyira nem hogy hűteni kellejen.
Kapcsolódó kérdések:
Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!