在这篇文章中,我们试图理解降压升压变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升压转换器和IC 555降压转换器为例,并试图通过方程和手动调整来理解优化技术,以实现这些转换器设计的最优输出响应。
在我早期的一些帖子中,我们全面研究了SMPS降压和促进转换器如何工作,我们还推导了一些基本公式,用于评估这些转换电路中的电压,电流和电感等重要参数。
在开始讨论电感器设计方法的这篇文章之前,你可能想从下面的文章中总结一下细节。
基本Buck Boost方程
为了计算buck - boost SMPS电路中的电感,我们可以分别推导出buck变换器和boost变换器的两个结论公式:
签证官= 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=晶体管的ON时间/ ON +每个PWM周期的OFF时间
Vo =转换器输出电压
输入到转换器的电源电压
从以上推导的公式中,我们可以了解到,在基于SMPS的电路中,可以用来确定输出尺寸的3个基本参数是:
有关Buck Boost变换器的主要参数
1)占空比
2)晶体管开/关时间
3)和输入电压水平。
这意味着通过适当地调整上述任何一个参数,就有可能调整转换器的输出电压。这种调整可以通过一个自调整PWM电路手动或自动实现。
尽管上述公式清楚地解释了如何从降压或升压转换器优化输出电压,但我们仍然不知道如何建立电感器,以便在这些电路中获得最佳响应。
你可能会发现许多精心设计和研究的公式来解决这个问题,然而,没有任何新的爱好者或任何电子爱好者会有兴趣与这些复杂的公式实际斗争所需的值,这实际上可能有更多的可能性提供错误的结果,由于它们的复杂性。
更好和更有效的想法是通过实验装置和一些实际的试错过程来“计算”电感值,如下所述。
使用IC 555配置升压转换器
下面展示了一个简单的基于IC 555的升压和降压转换器设计,它可以用于确定一个特定SMPS升压转换器电路的最佳电感值。
电感器L最初可以任意制作。
的拇指的规则是使用略高于电源电压的匝数数,因此如果电源电压为12V,匝数可以在15匝左右。
- 它必须缠绕在合适的铁氧体磁芯上,铁氧体磁芯可以是铁氧体环或铁氧体棒,或在EE磁芯总成上。
- 电线的厚度是由安培的要求决定的,最初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。
- 后来,根据预期设计的电流规格,更多的电线可以被平行地添加到电感器,而绕组它,以使它与指定的额定安培兼容。
- 电感器的直径取决于频率,频率越高,直径越小,反之亦然。为了更精确,电感器提供的电感随着频率的增加而变高,因此这个参数需要通过使用相同的IC 555设置的单独测试来确认。
升压转换器电路图
优化电位器控制
上面的设置显示了一个基本的IC 555 PWM电路,它配备了单独的电位器来实现可调频率,以及一个可调脉宽调制输出销# 3。
可以看到,引脚3连接到使用TIP122晶体管、电感L、二极管BA159和电容C的标准升压转换器配置。
引入晶体管BC547以限制尖端122上的电流,使得在调节过程中,当罐调整罐时,从不允许越过击穿点,因此BC547从过量的电流保护尖端122并使该过程安全用户万无一失。
在整个测试过程中,在C上监视输出电压或升压电压,以获得最大最佳响应。
然后可以通过以下步骤手动优化IC 555升压转换器:
- 最初,设置PWM槽产生最窄的PWM在引脚#3,频率调整到大约20kHz。
- 拿一个固定在100v以上的直流范围的数字万用表,并以适当的极性通过C连接探针。
- 接下来,随着C的电压继续上升,逐渐调节PWM罐和监视器。当您发现此电压下降的那一刻,将调整恢复到先前位置,从而使罐上的最高电压,并将该罐/预设位置固定为所选电感器的最佳点。
- 在此之后,类似地对频率槽进行微调,以进一步优化跨C的电压电平,并将其设置为所选电感的最有效频率点。
- 为了确定占空比,可以检查PWM槽电阻比,它与引脚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来了解,或者通过使用给定DMM的频率范围(如果它有设备的话),这可以在IC的引脚3处进行检查。
现在确定您的电感器参数,可用于任何升压转换器,以获得最佳最佳响应。
确定电感器的电流
电感器的电流规格可以通过简单地使用许多平行导线,而绕组它,例如,你可以使用大约5个26SWG导线平行地增强电感器处理5安培的电流。等等。
下一个图显示了优化和计算SMPS中电感的过程,用于降压转换器的应用。
电路图Buck变换器
同样的过程也适用于这个设置,就像上面解释的升压转换器设计一样。
可以看到,输出级现在改变与降压转换器设置,晶体管现在替换为PNP类型和电感,二极管的位置适当地改变。
因此,通过使用上述两种方法,任何人都可以确定或计算降压增压器开关电源电路中的电感,而无需使用复杂和不可行的公式。
未知的说
谢谢你,斯瓦格塔姆先生,我更了解原则,这是一个尝试和错误的事情,我会让你知道,先生。谢谢你亚历克斯
Swagatam说
当然,Alex先生,......这不是一个反复试验的方法,因为在这里你可以在优化的同时监控结果。
naseef.说
谢谢先生。我明白了。
naseef.说
先生。我做了一个降压转换器,驱动一个高压直流转换300v dv到150v dc。pwm信号使用31千赫从ardino。但输出功率只有28v。我的错误在哪里????
赃物说
Naseef,降压转换器的电压水平主要取决于线圈匝数或电感值和PWM“on time”…确保这些参数正确计算所需的150V输出
naseef.说
先生
但是我的IGBT (25N120)只有20到30伏在发射器上如果给300v集电极。栅极电压接近10伏。
我的pwm是50%的准时
赃物说
发射电压将等于栅极电平,因此栅极应该高于所需的输出电压…在你的情况下,它必须是150 + 2V。
按照本文中所做的配置IGBT阶段
//www.addme-blog.com/2015/05/5v-pwm-solar-battery-charger-circuit.html
naseef.说
先生。从光耦合器用低电压切换我的IGBT的替代方法
赃物说
发射极电压将几乎等于门极电压,所以举例来说,如果你在门极输入2V,发射极也将在这个水平附近。我希望你已经理解了这个理论。
kiran说
先生
当缺陷值小于buck转换器的特定缺陷值时,会发生什么?它会影响逆变器的输出电压吗?
干扰值与降压变流器输出电压成正比或间接成正比。
赃物说
基兰,小于要求的水平将导致加热线圈和驱动晶体管。
电感值与输出电流成反比。
拉胡尔说
lm2596和晶体管vs - lm317和晶体管-
我不知道该走哪条路
我在很多论坛上听到过,开关稳压器-电压调节更好-散热更小-这是真的吗?
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值就是我们要找的散热量0.88 w。
但是lm317是(输入-输出电压)*电流——因此产生了更大的热量
——但是开关稳压器的问题——假设输出是7v *6a= 42w——输入-42/。55=76 w ( i am considering efficiency 55 % because input is 60 v output i took is 7 v –step down-as effiency decreases drastically in switching regulator from datasheet)—-so 34 w heat dissipated immidiately lm 2596 will die—-i guess max heat dissipation in switching is 10 w
——那么按照你的说法哪条路走得更好呢?
- 我不知道如何处理300 w用lm 2596加载 - 我可以把晶体管,mosfet或更多没有lm 2596吗?
赃物说
如果你能正确地构建一个开关调节器,那么你就应该这么做,并获得最大的效率。你也可以参考这个基于LM317的开关调节器:
//www.addme-blog.com/lm317-variable-switch-mode-power-supply/
拉胡尔说
谢谢——在我的城市加尔各答只有开关调节器lm 2596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——lm 2596——4——平行——可能吗?
赃物说
我不认为任何外部修改将与LM2596工作,因为它是降压转换器设计和任何修改在pinouts可能导致IC....故障
拉胡尔说
好,谢谢
查兰的说
嗨,我通过4V电池提高了上述升压转换器电路,从而将电压升高到5V。但电路从12V开始升压到50V。所以即使在尝试不同的电感组合之后,我也无法获得5V,我的电路的计算占空比> 20%。
那么得到5v的方法是什么呢?另外,WHN我用fet(irf 540)替换了TRNSR,它没有切换,所以我怀疑540是否在4v运行?
赃物说
嗨,可以将电压降低到5V,你必须通过连接一个可能是1K电阻的虚拟负载来检查输出。然后将回合数减少到一个值,使你达到5V。你还必须试验的频率,以降低电压,并确保频率匹配线圈电感。
是的,mosfet在8V以下不能正常工作
tinuke说
请我需要一个简单的dc-dc转换器电路降下48v到12v为我的逆变振荡器阶段。
赃物说
在本网站中搜索降压转换器,您可以为目的使用它...
tinuke说
我尝试了这个ic 555降压转换器电路,但Vout只有0.25v的差异没有变化,尽管打开pwm预设。栅极和发射极电压是相同的。我能做些什么,谢谢
tinuke说
我尝试了这个ic 555降压转换器电路,但Vout只有0.25v的差异没有变化,尽管打开pwm预设。栅极和发射极电压是相同的。我能做些什么,谢谢
赃物说
这是不可能的,除非你在你的连接中做了一些错误,我将尝试上传一个工作视频很快…
tinuke说
谢谢斯瓦格,buck转换器工作了。但它的配置不同于一个简单的mppt电路,我尝试了,但没有工作。如前所述,p1电阻变化范围为0-236欧姆。有什么建议吗。
赃物说
你检查过我之前建议你的程序了吗?断开IC1、IC2、运放和太阳能板,分别确认各阶段
tinuke说
我做到了,任何低于10v的ic2都不能驱动电机。
赃物说
IC 2的引脚5在内部已经是2/3 Vcc,当没有在引脚5上施加任何东西时,将能够在电机上产生75%的速度,将这个水平降低到更低的值将按比例降低电机的速度…这是一个标准的IC 555 pwm电路
你可以通过参考这篇文章来更好地理解它
//www.addme-blog.com/constant-torque-dc-motor-speed/
tinuke说
你好,我把Buck转换器的尖端改变为p通道MOSFET,与尖端相比,电压有很大的变化,为什么要改变锅呢?为什么晶体管没有显示出不同的MOSFET参考Vin。
赃物说
如果你的IC工作正确,如果你能够改变PWM在引脚#3,那么肯定你将能够看到一个变化的输出通过buck。
你用示波器测试了PWM吗?用一个范围测试它,以证明您的电路是否正常工作。
妥鲁香胶说
请问bc546和齐纳6v的功能是什么?谢谢
赃物说
它被配置为一个电压调节器,以稳定供应到6V固定的IC
妥鲁香胶说
Hi Swag,介于bc546和齐纳之间,和7806稳压器之间,两者之间比较好。谢谢先生
赃物说
Hi Tolu, 7806是更好的,但它的输入电压被限制到最大32V。
贝罗说
亲爱的Swagatam先生。如果我想增加这个升压转换器的安培(像10安培),我需要做什么?
Swagatam说
亲爱的贝罗,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工作是否正常,然后才能进行升级。