DC-DC电路负载选多大合适？

登录 · 发表于 2010-8-13 11:13

本帖最后由 chenhuizai210 于 2010-8-13 11:14 编辑

电路图如上所示。现在其他模块都已经调试通过。
我的问题是：
1、我要做一个AD采样，但是发现，当接了负载4.7K时，输出电压一直在涨到70V还多（PWM占空比为40%，频率50KHz），当增大负载时，输出电压更大。参考了很多资料，对负载的选取都是定性的说明，请问有定量的选取计算方法吗？我希望输出当占空比为40%时，输出大概为1/(1-0.4)*25=42V左右。
2、不知道我对IRF540的漏极添加的限流电阻（大小为15欧姆），其位置和大小是否合适？实际中使用的是15欧姆的大功率电阻，但是选择1K欧姆时又会出现IRF540导通和关断时上升时间和下降时间增大。请教该电阻的大小选择多少合适？

发表于 2010-8-13 11:32

這個電路負載怎麼會影響輸出電壓呢？占空比不是定了嘛。
還有爲什麽25V直流電壓能提升到70V?

发表于 2010-8-13 13:05

调占空比或者调脉冲个数都可以使输出电压降低，不需要在MOS的漏极上串电阻。

发表于 2010-8-13 13:35

MOS管漏极串电阻是多余，除了降低效率，没有其它作用，应该去掉。
要调节输出电压，应该调整PWM占空比。

发表于 2010-8-13 13:37

2楼：
此电路是典型的Boost电路，其输出电压总比输入电压高。输出比输入电压高，正是开关管和那个电感L1以及二极管D2的作用。

发表于 2010-8-13 14:47

又沒人解釋下，爲什麽會有70V，不是倍壓而已嘛。電感到底起什麽作用呢

发表于 2010-8-13 14:50

4# maychang

事实上，我此处所接的25V其实是前一级通过AC-DC整流得到的。通过验证发现，如果没有漏极的限流电阻，前一级整流输出的滤波电感就会发烫，甚至烧掉。因为当MOSFET导通的时候相当于短路了。

发表于 2010-8-13 14:54

不妨做个假设，如果没有上述电路的4.7K电阻和100欧姆电阻的话，最后一级电容的电量总是消耗不掉的。理想情况下，属于前一级不停地给该电容充电，但是电容上电量放不掉。电压应该会持续升高的。此处接了负载就相当于再MOSFET导通时电容是放电的。当电容上的充电与放电的情况相等时，电压就稳定了。但是，到底输出部分接多少比较合适啊？

chenhuizai210 · 发表于 2010-8-13 15:10

6楼：
这不是倍压电路。
输出不一定是70V。输出电压是由PWM占空比与L1电感还有负载电阻共同决定的。此处为70V，仅仅是这个电感和这个负载以及楼主设定的PWM占空比恰使输出为此值。无论占空比变化，还是负载变化，都会使输出电压变化。
详细工作原理，请参考例如《开关电源的原理与设计》，《图解开关电源的设计与应用》，《开关电源手册》等，老tyw的新年大书包里面有。此处限于篇幅，无法详述。

7楼：
整流输出的电感发热，是因为电感载流量不够，或电感量太小(相对于脉冲宽度)。
MOSFET导通时并非相当于整流电源短路，因还有个电感存在。开关电源之所以能够升压，全在此电感存储能量。
漏极串电阻，电感确实不会烧，但整个电源的效率却降低很多。正确的作法，是修改PWM脉冲宽度和频率，而不是串联电阻。

发表于 2010-8-13 22:32

路过学习的

发表于 2010-8-13 23:09

9# maychang

你好，你说的电感量太小是指DC/DC转换电路中电感太小会引起电流断续？还是指的是整流部分的电感太小？
谢谢！

发表于 2010-8-14 09:13

你这个电路根本就不对,MOS管的D极怎么接一个电阻做什么,在那里有什么用浪费感情和浪费资源+浪费效率,
你的取样电压就能限制输出电压,干吗要搞定占空比啊?你的输入很稳定吗?你的输出负载很稳定吗?这都决定占空比的大小.

QQ:969391634
TEL:13416684334
东莞

发表于 2010-8-14 11:02

按照理论上算只有60多V啊，怎么会有70V呢?

发表于 2010-8-14 14:18

占空比定为40%就已经错了。无论是4.7K还是1K都是分压电阻，采样用的。根据采样结果，如果输出电压比目标电压低，就要调大占空比；如果高了，就调低。至于负载和输出电压范围，在设计的时候就要考虑好。。。。

发表于 2010-8-14 14:41

13楼：
开关电源，难就难在这里。
开关电源都是在非线性状态下工作，而且工作频率接近元件允许范围的上限。用chunyang的话说，此时已经电感不是电感，电容不是电容，变压器不是变压器了。
我没有计算，根据电源电压、PWM占空比、电感量和负载，应该可以计算输出电压的。但实际电路很可能输出比计算值高(也可能比计算值低)。输出比计算值高，可能是由于MOS管导通和关断的延迟时间不一样，导通延迟时间短而关断延迟时间长，结果是漏极电流的占空比与门极控制电压的占空比不一样，漏极电流占空比大于控制脉冲的占空比。另一个可能的原因是控制信号上拉和下拉的驱动能力不一样，下拉弱而上拉强。若是双极型三极管，还有三极管存储时间问题。这些都可能造成输出比计算值大。

发表于 2010-8-14 18:27

嗯，基本解决了。上面楼主说的是实情。不过问题是出在电感的电感量太小了，电感已经工作在断续模式。我们换了一个250uH的电感后，基本上问题已经解决了。

发表于 2010-8-14 18:44

12楼说的太对了，
估计楼主是想控制电路电流的大小而设定了一个限流电阻，但是显然这大大降低了电源效率
楼主回炉研究理论

DC-DC电路负载选多大合适？

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