Question:
Comment améliorer l'efficacité d'un convertisseur boost?
Punit Soni
2011-03-01 12:04:56 UTC
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J'ai construit un convertisseur boost 3V à 5V avec des composants discrets.

L = 220uH

Vf (Diode) = 0.25V

ZVN4210A MOSFET

C = 470uF

f = 47KHz

Ma charge est une carte microcontrôleur (M16C QSK62P Plus) qui prend jusqu'à 90mA de courant. J'utilise le signal PWM du même microcontrôleur pour l'impulsion de commutation du convertisseur.J'ai testé mon circuit pour une charge constante de R = 100Ohm

J'ai mesuré le courant moyen traversant l'inductance et la tension de sortie. À partir de là, j'ai calculé les puissances Pin et Pout.

J'obtiens une efficacité d'env. 75%. Je sais que les convertisseurs boost peuvent être plus efficaces (90%). J'ai donc besoin de quelques suggestions sur les modifications de mon circuit pour améliorer l'efficacité.

Avant de trop vous y intéresser, quelle est la qualité de vos mesures - avec quoi les avez-vous faites? La plupart des multimètres ne liront pas les signaux 47 kHz (le vôtre étant une onde triangulaire a des composantes de fréquence encore plus élevées) avec précision. Une meilleure mesure pour Pin / Pout pourrait être effectuée avec des charges résistives et des shunts et de très gros condensateurs.
beaucoup de [informations sur la conception des régulateurs de commutation] (http://opencircuits.com/switching_regulator) sur le wiki Open Circuits.
@Nick T, je mesure la fréquence avec un oscilloscope. Donc, c'est exact. Mais pour mesurer Pin and Pout, j'utilise un multimètre DC pour mesurer avg. courant à travers l'inductance (Pin = Vin * IL) et sortie de tension (Pout = V ^ 2 / R)
C'est une question trop précise. Veuillez reformuler pour être plus général ou il sera probablement fermé.
Comment mesurez-vous la broche à partir du courant d'inducteur moyen?
Cinq réponses:
BarsMonster
2011-03-01 15:18:01 UTC
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  1. Votre inducteur a probablement une résistance série élevée. Vous voudrez peut-être prendre une valeur inférieure avec un fil plus épais. Augmentez la fréquence si nécessaire (mais pas trop, les pertes de commutation augmentent).

  2. Utilisez des plafonds ESR ulta-bas, ceux au tantale. Ajouter un peu de 0,1 + 22-66 uF de bouchon en céramique dans le parallèle. Si la fréquence est suffisamment élevée, laissez simplement la céramique.

  3. Implémentez une rectification synchrone pour se débarrasser de ce 0,25 vDrop (et je ne suis pas sûr que ce soit vraiment 0,25, devrait être plus élevé)

  4. Utilisez un MOSFET approprié. Pourquoi faire partie du 100V? 1,5 Ohm Rds? Cela ne convient pas pour un DCDC efficace. Vous voulez un MOSFET de niveau logique 12-24V avec environ 0,1 - 0,01 Rds.

Russell McMahon
2011-03-09 07:15:10 UTC
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  1. Comme indiqué - le MOSFET n'est pas très approprié. En plus d'un mauvais Rdson, il a une tension de rotation de grille marginale (Vgth ou Vgsth) pour une utilisation à 3V. Cela fonctionnera (et cela fonctionne) mais pourrait être mieux. Avec votre oscilloscope, observez la tension lorsqu'il est allumé. Si vous pouvez le mesurer, c'est trop grand :-).

  2. Comme indiqué également, l'inducteur doit avoir une résistance suffisamment petite pour chuter la tension minimale avec FET activé et il doit avoir un noyau conçu pour ne pas saturer à votre courant de fonctionnement. Vous n'avez pas dit quel inducteur vous utilisez. S'il vous plaît aviser.

  3. La valeur de l'inducteur est peut-être un peu élevée.

Ignorer probablement: à, disons, 3V disponibles et en supposant qu'une rampe de courant double I moy, il faudra 220 uH / 3V x 0,1A x 2 = ~~~ 14 uS pour atteindre le courant requis. avec un fonctionnement en mode continu 220 uH est OK.

  1. La chute de diode est étrangement faible. Quelle diode utilisez-vous?

À 0,25 V, comme vous le dites, la perte de diode à 5 V est> 0,25 V / 5 V = 5% .Fait moins que correctement ajouter MOSFET 5%, inductance 5%, autre 5% = 80% dans l'ensemble. Cela semble familier :-)

S'assurer que le FET et l'inductance sont OK aidera 90% est difficile sans rectification synchrone, qui a ses propres problèmes. Plus de 80% devraient être possibles.

Jon Watte
2013-05-03 09:01:00 UTC
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Ou vous pouvez acheter un convertisseur boost prêt à l'emploi correctement implémenté avec une efficacité> 90% pour moins de 5 $. Si vous en faites beaucoup, des fournisseurs comme Recom ou Murata peuvent en fait avoir des modules pré-construits. Si vous n'en avez besoin que d'un ou de quelques-uns, Pololu a un joli convertisseur boost 5V 200 mA avec une efficacité de 90% pour 4,95 $ Lien, tant qu'il dure: http://www.pololu.com/catalog/product/798

Ray Johnson
2018-03-29 03:26:30 UTC
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Voici une astuce que j'ai apprise il y a quelque temps.La meilleure façon d'améliorer l'efficacité est de faire s'effondrer le champ de l'inducteur le plus rapidement possible.L'ajout de la combinaison PNP / diode de signal améliorera considérablement l'efficacité.

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Arebi Sulaiman
2012-06-05 12:23:15 UTC
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Vous pouvez concevoir un circuit d'amortissement pour un convertisseur de boost, suivez ce lien: http://www.cde.com/tech/design.pdf

Pouvez-vous résumer le contenu du lien?
Clabacchio a raison. Les liens meurent, et si celui-ci le fait, votre réponse devient inutile.
LIEN MORTEL.Bien sûr.
Une [copie archivée du document] (https://web.archive.org/web/20140629123325/http://www.cde.com/tech/design.pdf) est disponible sur Internet Archive.


Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 2.0 sous laquelle il est distribué.
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