Преобразователь наддува постоянного тока в постоянный

ВНИМАНИЕ: Этот эксперимент предназначен для ограничения выходного напряжения до уровня менее 50 В постоянного тока. Используйте только те коэффициенты заполнения, частоты, входное напряжение или нагрузки, которые приведены здесь.

В этом эксперименте будет использоваться плата преобразователя постоянного тока, предоставленная компанией HiRel Systems. http://www.hirelsystems.com/shop/Power-Pole-Board.html

Информацию о работе платы можно найти в этом видео коллекции "Введение в плату HiRel."

Показанная здесь процедура применима к любой простой схеме повышающего преобразователя, которая может быть построена на прототипных платах, хлебных платах или печатных платах.

1. Настройка доски:

1. Подключите сигнал ±12 к разъему "DIN", но оставьте "S90" выключенным."
2. Убедитесь, что селектор управления ШИМ находится в положении разомкнутого контура.
3. Установите источник питания постоянного тока на напряжение 10 В.
   1. Пока держите выход отключенным от платы.
4. Перед подключением нагрузочного резистора отрегулируйте его на 20 Ω.
5. Постройте схему, показанную на рисунке 2, используя нижний МОП-транзистор, верхний диод и магнитную плату BB.
   1. Обратите внимание на значение индуктивности, показанное на плате.
6. Подключите "R_L"между "V1+" и "COM".
   1. Обратите внимание, что входные и выходные соединения поменяны местами по сравнению с экспериментом с понижающим преобразователем.
   2. НИКОГДА не отключайте нагрузку во время эксперимента, так как повышающий преобразователь может выйти из строя и привести к повреждению платы.
   3. Убедитесь, что массив переключателей для выбора MOSFET (нижний MOSFET), выбора ШИМ и других настроек правильный, чтобы получить функциональную схему, как показано на рисунке 2.

Рисунок 2. Схема преобразователя наддува

2. Регулировка коэффициента заполнения и частоты переключения

1. Подсоедините дифференциальный пробник через затвор к источнику нижнего МОП-транзистора.
2. Включите "S90." На экране прицела должен появиться сигнал переключения.
   1. Отрегулируйте временную ось сигнала, чтобы увидеть два или три периода.
   2. Отрегулируйте потенциометр частоты так, чтобы достичь частоты 100 кГц (период 10 μс).
3. Отрегулируйте потенциометр с рабочим отношением для достижения коэффициента заполнения 10% (время включения 1 μс).

3. Тестирование преобразователя наддува для переменного ввода

1. Подключите входной источник питания постоянного тока, который уже настроен на 10 В, к "V2+" и "COM."
2. Подключите дифференциальный щуп для измерения тока индуктивности в точке "CS5".
   1. Подсоедините другой щуп поперек нагрузки. Убедитесь, что разъем заземления подключен к "COM."
   2. Захват осциллограмм и измерение среднего выходного напряжения, пульсаций тока индуктивности и среднего тока индуктивности.
   3. Запишите показания входного тока и напряжения на источнике питания постоянного тока.
3. Отрегулируйте входное напряжение на 8 В, 12 В и 14 В и повторите описанные выше действия для каждого из этих напряжений.
4. Отключите входной источник постоянного тока и отрегулируйте его выходное напряжение на 10 В.

4. Тестирование преобразователя наддува для переменного коэффициента заполнения

1. Подключите дифференциальный пробник через затвор к источнику нижнего МОП-транзистора.
   1. Подсоедините другой щуп поперек нагрузки. Убедитесь, что разъем заземления подключен к "COM."
   2. Подключите входной источник постоянного тока к "V2+" и "COM."
   3. Захват осциллограмм и измерение среднего выходного напряжения и времени включения напряжения затвора-источника (а также коэффициента заполнения).
   4. Запишите показания входного тока и напряжения на источнике питания постоянного тока.
2. Отрегулируйте коэффициент пошлин до 20%, 40% и 60%. Повторите описанные выше шаги для каждого из этих трех коэффициентов заполнения.
3. Сбросьте коэффициент пошлины до 10%.
4. Отключите входное питание постоянного тока.

5. Тестирование повышающего преобразователя для переменной частоты переключения

1. Подключите дифференциальный пробник через затвор к источнику нижнего МОП-транзистора.
2. Подключите другой щуп поперек нагрузки с помощью заземляющего разъема, подключенного к "COM."
3. Подключите входной источник постоянного тока к "V2+" и "COM."
4. Отрегулируйте частоту переключения на 70 кГц.
5. Захват осциллограмм и измерение среднего выходного напряжения и времени включения напряжения затвора-источника (а также коэффициента заполнения).
6. Запишите показания входного тока и напряжения на источнике питания постоянного тока.
7. Отрегулируйте частоту переключения на 40 кГц, 20 кГц и 10 кГц (или минимально возможную, если 10 кГц не достигнуты).
8. Повторите описанные выше шаги для каждой из этих трех частот переключения.
9. Выключите входной источник постоянного тока и «S90», а затем разберите схему.