Przetwornica podwyższająca DC/DC

UWAGA: Ten eksperyment ma na celu ograniczenie napięcia wyjściowego do poziomu mniejszego niż 50V DC. Używaj tylko współczynników wypełnienia, częstotliwości, napięcia wejściowego lub obciążeń, które są tutaj podane.

Ten eksperyment będzie wykorzystywał płytkę konwertera DC-DC dostarczoną przez HiRel Systems. http://www.hirelsystems.com/shop/Power-Pole-Board.html

Informacje na temat działania zarządu można znaleźć w tym filmie "Wprowadzenie do tablicy HiRel."

Procedura pokazana tutaj dotyczy każdego prostego obwodu konwertera boost, który może być zbudowany na płytkach proto, płytkach stykowych lub płytkach drukowanych.

1. Ustawienia tablicy:

1. Podłącz zasilanie sygnałowe ±12 do złącza "DIN", ale pozostaw "S90" WYŁĄCZONE.
2. Upewnij się, że selektor sterowania PWM znajduje się w pozycji otwartej pętli.
3. Ustaw zasilacz prądu stałego na 10 V.
   1. Na razie pozostaw wyjście odłączone od płyty.
4. Przed podłączeniem rezystora obciążenia należy go ustawić na 20 Ω.
5. Zbuduj obwód pokazany na rys. 2, używając dolnego tranzystora MOSFET, górnej diody i płytki magnetycznej BB.
   1. Zwróć uwagę na wartość indukcyjności pokazaną na tablicy.
6. Połącz "R_L" przez "V1+" i "COM".
   1. Zauważ, że połączenia wejściowe i wyjściowe są odwrócone w porównaniu z tymi w eksperymencie z konwerterem buck
   .
   2. NIGDY Nie odłączaj obciążenia podczas eksperymentu, ponieważ konwerter doładowania może stać się niestabilny i spowodować uszkodzenie płyty.
   3. Upewnij się, że układ przełączników wyboru MOSFET (dolny MOSFET), wyboru PWM i innych ustawień jest prawidłowy, aby uzyskać funkcjonalny obwód, jak na rys. 2.

Rysunek 2. Obwód przetwornicy doładowania

2. Regulacja współczynnika wypełnienia i częstotliwości przełączania

1. Podłącz sondę różnicową w poprzek bramki do źródła dolnego tranzystora MOSFET.
2. Włącz "S90". Na ekranie lunety powinien pojawić się sygnał przełączający.
   1. Dostosuj oś czasu sygnału, aby zobaczyć dwa lub trzy okresy.
   2. Wyreguluj potencjometr częstotliwości, aby uzyskać częstotliwość 100 kHz (okres 10 μs).
3. Wyreguluj potencjometr stopnia wypełnienia, aby uzyskać 10% współczynnik wypełnienia (czas włączenia 1 μs).

3. Testowanie przetwornika doładowania dla zmiennego wejścia

1. Podłącz wejściowy zasilacz prądu stałego, który jest już ustawiony na 10 V, do "V2+" i "COM".
2. Podłącz sondę różnicową, aby zmierzyć prąd cewki indukcyjnej w "CS5".
   1. Podłącz drugą sondę w poprzek obciążenia. Upewnij się, że złącze uziemiające jest podłączone do "COM".
   2. Uchwyć przebiegi i zmierz średnie napięcie wyjściowe, tętnienie prądu cewki indukcyjnej i średnie prąd cewki indukcyjnej.
   3. Zapisz odczyty prądu wejściowego i napięcia na zasilaczu prądu stałego.
3. Dostosuj napięcie wejściowe do 8 V, 12 V i 14 V i powtórz powyższe kroki dla każdego z tych napięć.
4. Odłącz wejściowe zasilanie prądem stałym i ustaw jego wyjście na 10 V.

4. Testowanie konwertera doładowania dla zmiennego współczynnika wypełnienia

1. Podłącz sondę różnicową w poprzek bramki do źródła dolnego tranzystora MOSFET.
   1. Podłącz drugą sondę w poprzek obciążenia. Upewnij się, że złącze uziemiające jest podłączone do "COM".
   2. Podłącz wejściowe zasilanie prądem stałym do "V2+" i "COM".
   3. Uchwyć przebiegi i zmierz średnią napięcia wyjściowego i czas włączenia napięcia bramka-źródło (również współczynnik wypełnienia).
   4. Zapisz odczyty prądu wejściowego i napięcia na zasilaczu prądu stałego.
2. Dostosuj współczynnik wypełnienia do 20%, 40% i 60%. Powtórz powyższe kroki dla każdego z tych trzech przełożeń pracy.
3. Zresetuj współczynnik wypełnienia do 10%.
4. Odłącz wejściowe zasilanie prądem stałym.

5. Testowanie przetwornicy doładowania dla zmiennej częstotliwości przełączania

1. Podłącz sondę różnicową w poprzek bramki do źródła dolnego tranzystora MOSFET.
2. Podłącz drugą sondę w poprzek obciążenia za pomocą złącza uziemiającego podłączonego do "COM".
3. Podłącz wejściowe zasilanie prądem stałym do "V2+" i "COM".
4. Dostosuj częstotliwość przełączania na 70 kHz.
5. Uchwyć przebiegi i zmierz średnią napięcia wyjściowego i czas włączenia napięcia bramka-źródło (również współczynnik wypełnienia).
6. Zapisz odczyt prądu wejściowego i napięcia na zasilaczu prądu stałego.
7. Dostosuj częstotliwość przełączania na 40 kHz, 20 kHz i 10 kHz (lub minimalną możliwą wartość, jeśli nie można osiągnąć 10 kHz).
8. Powtórz powyższe kroki dla każdej z tych trzech częstotliwości przełączania.
9. Wyłącz wejściowe zasilanie prądem stałym i "S90", a następnie zdemontuj obwód.