在这篇文章中,我们试图理解降压升压转换器电路中电感的尺寸或计算方法,以确保这些器件的最佳性能。
我们以IC 555升压变换器和IC 555降压变换器为例,试图通过方程和手动调整来理解优化技术,以便从这些变换器设计中获得最优的输出响应。
在我之前的几篇文章中,我们全面研究了SMPS降压和升压变换器的工作原理,我们还推导了一些基本公式,用于评估这些变换器电路中的重要参数,如电压、电流和电感。
在开始介绍电感设计方法的本文之前,您可能希望总结以下文章中的细节。
基本Buck-Boost方程
为了计算buck-boost开关电源电路中的电感,我们可以分别推导出buck变换器和boost变换器的以下两个结论公式:
Vo=DVin----------用于Buck变换器
Vo=Vin/(1–D)----------用于升压变换器
这里D =占空比,也就是每个PWM周期的晶体管开/开+关时间
Vo =转换器输出电压
Vin=转换器的输入电源电压
由上面推导的公式,我们可以理解,用于测量SMPS电路输出尺寸的3个基本参数是:
Buck-Boost变换器的主要参数
1) 占空比
晶体管的开/关时间
3)输入电压等级。
这意味着通过适当地调整上述任何一个参数,就可以调整转换器的输出电压。这种调节可以通过一个自调节PWM电路实现手动或自动。
虽然上面的公式清楚地解释了如何优化buck或boost变换器的输出电压,但我们仍然不知道如何在这些电路中构建电感以获得最佳响应。
您可能会发现许多详细的、经过研究的公式来解决这个问题,但是没有任何新的爱好者或电子爱好者会有兴趣实际使用这些复杂的公式来获得所需的值,因为这些公式的复杂性,实际上可能会提供更大的错误结果。
更好、更有效的方法是通过实验装置和一些实际的试错过程来“计算”电感值,如以下段落所述。
使用IC 555配置升压转换器
一个简单的基于IC 555的升压和降压转换器设计如下所示,可用于确定特定SMPS升压转换器电路的最佳电感值。
电感器L最初可以任意制造。
这个经验法则是使用匝数略高于电源电压因此,如果电源电压为12V,匝数可能在15匝左右。
- 它必须缠绕在合适的铁氧体磁芯上,可以是铁氧体环或铁氧体棒,也可以缠绕在EE磁芯组件上。
- 电线的厚度是由安培要求决定的,这不是一个相关的参数,因此任何相对薄的铜漆包线都可以工作,可能在25 SWG左右。
- 随后,根据预期设计的当前规范,在对电感器进行绕组时,可向电感器并联添加更多的导线,以使其与规定的额定电流兼容。
- 电感器的直径取决于频率,频率越高,直径越小,反之亦然。更准确地说,随着频率的增加,电感器提供的电感变得更高,因此需要使用相同的IC 555设置通过单独的测试来确认该参数。
升压变换器电路图
优化电位计控制
上述设置显示了一个基本的IC 555 PWM电路,该电路配有单独的电位器,用于启用可调频率,以及可调PWM输出销# 3。
引脚3可以看到连接到一个标准的升压转换器配置使用TIP122晶体管电感L,二极管BA159和电容C。
介绍了晶体管BC547限制当前整个TIP122在调整过程中,当锅正在调整TIP122再也不允许交叉故障点,从而BC547保障TIP122从目前过度,使程序为用户安全万无一失。
在整个测试过程中,通过C监控输出电压或升压电压,以获得最大的最佳响应。
然后,可以通过以下步骤手动优化IC 555升压转换器:
- 最初,将PWM电位器设置为在引脚#3处产生尽可能窄的PWM,并将频率调整为约20kHz。
- 取一个固定在100 V DC范围以上的数字万用表,用适当的极性连接C上的触针。
- 接下来,只要C上的电压继续上升,就逐渐调整PWM壶和监视器。当你发现这个电压下降,恢复调整到之前的位置,产生最高可能的电压上的锅,并固定这个锅/预设位置作为选择的电感的最佳点。
- 在此之后,对频率锅进行类似的调整,以进一步优化C上的电压水平,并设置为所选电感实现最有效的频率点。
- 为了确定占空比,可以检查PWM电位器电阻比,该电阻比与引脚#3输出占空比的标记空间比成正比。
- 频率值可以通过频率计或通过使用给定数字万用表的频率范围(如果有设备)来学习,这可以在IC的引脚3处进行检查。
你的电感参数现在已经确定,可以用于任何升压转换器的最佳最佳响应。
确定电感器的电流
电感器的电流规格可以通过简单地在绕线时使用许多平行导线来增加,例如,您可以使用大约5根26SWG导线并联,以使电感器能够处理5安培的电流。等等
下一个图表显示了针对buck变换器应用优化和计算开关电源中电感的过程。
降压变换器电路图
同样的过程也适用于这种设置,正如上面解释的升压转换器设计一样。
可以看到,输出级现在改变了降压转换器的设置,晶体管现在被PNP类型和电感的位置,二极管适当地改变了。
因此,通过使用上述两种方法,任何人都可以确定或计算buck-boost开关电源电路中的电感,而无需使用复杂且不可行的公式。
亲爱的斯瓦加坦先生,如果我想增加这个升压转换器的电流强度(大约10安培),我需要做什么?
亲爱的Bello,电流可以通过增加导线厚度或密度来增加,但首先要验证基本设计是否正常工作,然后才能实施升级。
请问bc546和zener 6v的功能是什么?谢谢
它被配置为电压调节器,用于将IC的电源稳定在6V固定电压
Hi Swag,在bc546和齐纳之间,和7806稳压器,两者之间更好。谢谢先生
Hi Tolu, 7806更好,但其输入电压被限制到最大32V。
我尝试了这个ic 555 buck转换器电路,但Vout只是有0.25v diff没有变化,尽管转向pwm预设。栅极和发射极电压相同。我能做些什么,谢谢
这是不可能的,除非你在你的连接中犯了一些错误,我会尽快上传一个工作视频……
谢谢斯瓦格,巴克转换器工作了。但它的配置不同于我尝试过但不工作的简单mppt电路中的配置。如前所述,p1电阻变化范围为0-236欧姆。有什么建议吗。
您是否通过隔离各个阶段来检查我之前建议的程序?断开IC1、IC2、opamp和太阳能电池板之间的连接,分别确认各阶段
我做到了,任何低于10v的ic2都不能驱动电机。
IC 2的引脚#5内部已经达到2/3的Vcc,当引脚#5上没有任何应用时,能够在电机上产生75%的速度,将该水平降低到较低值将成比例地降低电机速度…这是一个标准的IC 555 pwm电路
你可以参考这篇文章更好地理解它
//www.addme-blog.com/constant-torque-dc-motor-speed/
你好,我把Buck变换器的尖端换成p沟道MOSFET,与尖端相比,电压有很大的变化,没有太大的差异,为什么要改变锅。为什么晶体管没有显示出不同于MOSFET在参考Vin。
如果你的IC工作正确,如果你能够改变引脚3的PWM,那么你肯定能够看到通过buck的变化输出。
你用示波器测试PWM了吗?测试它与一个范围,将证明您的电路是否工作正确或不。
我需要一个简单的直流-直流转换器电路来降低48v到12v,用于我的逆变器振荡器阶段。
您现在的位置是:虫虫下载站>资源下载>其他> buck converter
我尝试了这个ic 555 buck转换器电路,但Vout只是有0.25v diff没有变化,尽管转向pwm预设。栅极和发射极电压相同。我能做些什么,谢谢
你好,我做了上面的升压转换器电路,从4v电池升压到5v。但是电路从12v上升到50v。所以我不能得到5v,即使尝试了不同的电感组合,而且我的电路的计算占空比是>20%。
那么得到5v的解是什么呢?同样,当我用fet(irf540)取代TRNSR时,它没有开关,所以我怀疑540是否在4v工作?
您好,可以将电压降低到5V,您必须在输出端连接一个1K电阻的虚拟负载进行检查。然后将圈数减少到5V。您还必须试验降低电压的频率,并确保频率与线圈电感匹配。
是的,mosfet在8V以下不能正常工作
lm 2596和晶体管vs--lm 317和晶体管---
我不知道该走哪条路
我在很多论坛上都听说过开关稳压器电压调节更好散热更少是真的吗?
逻辑——假设输出为5V x 1A = 5W。如果开关有85%的效率,那么总输入功率将是5W / 0.85 = 5,88w。输出功率和输入功率之间的差就是我们要找的散热0,88W。
但LM317是(输入-输出电压)*电流——因此产生了更大的热量
---但开关稳压器的问题——假设输出为7 v*6a=42 w——输入为42/.55=76 w(我考虑效率为55%,因为输入为60 v,所以我采取的输出为7 v——随着数据表中开关稳压器的效率急剧下降,降低)--所以34瓦的散热量很快就会消失,lm 2596会消失——我猜开关的最大散热量是10瓦
---那么根据你的意见,哪条路更好呢?
我不知道如何处理300w负载与lm 2596 -我可以把晶体管,mosfet或更多没有lm 2596 ?
如果你能正确地建立一个开关调节器,那么你应该努力做到这一点,并获得最大的效率。您也可以参考基于LM317的开关调节器:
//www.addme-blog.com/lm317-variable-switch-mode-power-supply/
谢谢——在我的城市加尔各答,只有lm 2596开关调节器可用--
1 - lm 2596和晶体管npn -增加电流输出超过3a -是可能的吗?
2--LM2596--4--并行---可能吗?
我不认为任何外部修改将与LM2596一起工作,因为它是一种降压转换器设计,任何跨引脚的修改都可能导致IC出现故障…。
好的,谢谢
先生
当指数值小于buck变换器的指定指数时会发生什么情况。它会影响BucknConversitor的输出电压吗?
指数值直接或间接与降压变换器的输出电压成正比。
Kiran,低于要求的电平将导致线圈和驱动晶体管发热。
电感值与电流输出成反比。
先生我做了一个降压转换器,驱动一个高压直流电,把300v的dv转换成150V的直流电。pwm信号使用来自ardino的31 khz。但我的输出电压只有28v。我的错在哪里???
Naseef, buck变换器的电压水平主要取决于线圈的匝数或电感值和PWM“on time”…确保这些参数正确计算所需的150V输出
先生
但我的IGBT(25N120)只有20至30伏的发射极,如果给予300v的集电极。栅极电压的检测值接近10v。
我的pwm是50% ON时间
naseef,发射极电压将等于门电平,因此门应高于所需的输出电压…在你的情况下,它必须是150 + 2V。
如本文所述配置IGBT阶段
//www.addme-blog.com/2015/05/5v-pwm-solar-battery-charger-circuit.html
先生Eny从光耦切换低电压my IGBT的替代方法
naseef,发射极电压将几乎等于栅极电压,因此,例如,如果在栅极处馈电2V,发射极也将处于该水平左右。我希望你已经理解了这个理论。
谢谢你,斯瓦加坦先生,我更了解这个原则,这是一个尝试和错误的事情,我会做,让你知道,先生。谢谢你,亚历克斯
当然,Alex先生,……这不是一种尝试和错误的方法,因为在这里,您可以在优化它的同时监控结果。
谢谢,先生。我理解。