需要将单节的锂电池从输入3-4.2V，搞到输出40-50V，负载电...

登录 · 发表于 2022-4-6 14:43

需要将单节的锂电池从输入3-4.2V，搞到输出40-50V，负载电流50mAmax
1.这里用的MOS内阻越小越好，SOT-23封装的MOS国产的有推荐不？
2.理论上，这个升压电路的拓扑是没问题的。MOS的内阻和电感的内阻、饱和电流会影响到升压的效率，这个哪个有经验的？可以讲讲
3.除了电感饱和电流、内阻、MOS的内阻，这些因素外，还有哪些直接影响到升压的效率或者是升压的电压值、带载能力、输出稳定性？
4.PWM控制的频率要如何把握，还有占空比那些，占空比越大，应该升压越高吧
5.升压输出二极管除了正向压降小、反向耐压高于输出电压1.5倍以上，还没有其他的要求

发表于 2022-4-6 16:22

影响效率元件：开关管，二极管，电容，电感的铜损和磁损，这些都是比较重要的，并且是可以计算的，这也是影响效率的重要因素
根据伏秒定理，占空比越大，输出电压越高
二极管，开关管的响应速度要快
峰值电流，纹波率也很重要。

发表于 2022-4-6 20:37

不好搞。脉冲电流可达2.5A. 效率比较低

发表于 2022-4-6 21:31

这个输出电压电流，小功率的升压IC就工作于电流连续模式了，则升压比等于开关比，一般升压IC的最高占空比是90%，即开关比是9，输入3V只能升到27V，还要考虑效率、开关电流等等。用带抽头电感（升压电感）或升压变压器比较好。

发表于 2022-4-7 09:30

这也需要锂电保护吧

发表于 2022-4-7 17:38

coody 发表于 2022-4-6 21:31
这个输出电压电流，小功率的升压IC就工作于电流连续模式了，则升压比等于开关比，一般升压IC的最高占空比是 ...

用变压器太大了我看参考样机人家也是这样做的单节的电池

如果达不到50V 那我就先4.2V搞到12V 然后再升压到50V 应该没有悬念

发表于 2022-4-7 17:39

xch 发表于 2022-4-6 20:37
不好搞。脉冲电流可达2.5A. 效率比较低

电流2.5A 你是如何计算得到的？？？

发表于 2022-4-8 10:03

本帖最后由 xch 于 2022-4-8 11:38 编辑

QWE4562009 发表于 2022-4-7 17:39
电流2.5A 你是如何计算得到的？？？

假设用电感升压模式。效率80%，临界连续导通模式。
Ip >= 50mA *50V /2.5V/80%*2 =2.5A.

发表于 2022-4-8 12:05

QWE4562009 发表于 2022-4-7 17:39
电流2.5A 你是如何计算得到的？？？

简单点近似计算，按极限条件，输入3V，输出50V 50mA，效率80%。
则输入功率 = 50*0.05/0.8=3.125W.
则输入电流 = 3.125/3=1.04A。
电流连续模式，要求ON/OFF=50/3=16.667,
则占空比=16.667/17.667=94.34%.
一般升压IC最高占空比90%。

发表于 2022-4-8 15:07

xch 发表于 2022-4-8 10:03
假设用电感升压模式。效率80%，临界连续导通模式。
Ip >= 50mA *50V /2.5V/80%*2 =2.5A. ...

2.5V是电池电压？我最低是3V啊还有*2是什么鬼

发表于 2022-4-8 15:09

coody 发表于 2022-4-8 12:05
简单点近似计算，按极限条件，输入3V，输出50V 50mA，效率80%。
则输入功率 = 50*0.05/0.8=3.125W.
则输 ...

威武！
1.这个50/3代表啥含义？17.667又是从那里冒出来的？
2.那MCU+MOS+电感的方式是否可以提高占空比＞90%

发表于 2022-4-8 15:45

本帖最后由 xch 于 2022-4-8 15:50 编辑

QWE4562009 发表于 2022-4-8 15:07
2.5V是电池电压？我最低是3V啊还有*2是什么鬼

设输入3V 是指最低“平均”电压。2.5A 脉冲时，开关管也有个导通压降，电感直流内阻也有导通压降，加上电源阻抗纹波，再考虑开关管，二极管延时时间等等因素算2.5V。
且本计算公式只是粗略估算。我比较笨，所以取2.5V，50V/2.5V方便心算。如果是3V很难算

*2 也是粗略处理。粗略估计峰值电流=三角波平均电流的2倍。也是为了好算。

发表于 2022-4-8 16:01

按照最低3V升压50V计算（这是必须的），
则升压比3:47，平均输出功率=2.5W，单级BOOST算效率一般可以做到85%以上，这里考虑升压比比较高，所以取80%差不多，则平均输入功率=2.5W/0.8=3W 最大输入电流=1A，临界模式，导通时间足够大，基本上最大峰值电流=1*2=2A。
VDS选择60V够呛，再上面一档基本上就是100V。查了一下万代的SOT-23封装的，没有一个能符合要求。
有一款国产的G1003A，5A的，135mΩ，这个貌似可以用，Ciss690pF，应该满好驱动。
看re2. Safe operating area曲线，也应该在安全范围里（0.4V2A）。
安全点建议选择SOT-89封装，像CJA05N10这样的5A以上的管子。
频率嘛，其实主要看你选择的电感和驱动，驱动能力强，速度可以快，电感就可以用的小。一般来说，100KHz左右，电感要求大点，但是驱动要求低点。

发表于 2022-4-8 21:05

QWE4562009 发表于 2022-4-8 15:09
威武！
1.这个50/3代表啥含义？17.667又是从那里冒出来的？
2.那MCU+MOS+电感的方式是否可以提高占空比＞ ...

50/3是升压比，3V升到50V，上面说的是简单计算，严格点，就根据伏秒平衡计算，二极管压降算0.5V，忽略开关管压降，则如下：
Uo+0.5 = Ui *(1+Ton/Toff)，即50.5=3*(1+Ton/Toff)，则 Ton/Toff=15.8333，从而Ton=15.8333*Toff。
则占空比 = Ton/(Ton+Toff) = 15.8333/(15.8333+1)=0.94=94%.
明白了吗？

发表于 2022-4-14 19:27

coody 发表于 2022-4-8 21:05
50/3是升压比，3V升到50V，上面说的是简单计算，严格点，就根据伏秒平衡计算，二极管压降算0.5V，忽略开 ...

1-【1/（50/3）】岂不是更简单

发表于 2022-4-14 19:30

tianxj01 发表于 2022-4-8 16:01
按照最低3V升压50V计算（这是必须的），
则升压比3:47，平均输出功率=2.5W，单级BOOST算效率一般可以做到85 ...

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