Понижающий преобразователь постоянного тока в постоянный

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 понижающего преобразователя, которая может быть построена на протоплатах, хлебных платах или печатных платах.

1. Настройка доски

1. Подключите источник сигнала ±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 24 В. Держите выход отключенным от платы.
4. Перед подключением нагрузочного резистора отрегулируйте его на 12 Ω.
5. Постройте схему, показанную на рисунке 2, используя верхний МОП-транзистор, нижний диод и магнитную плату BB. Запишите значение индуктивности, отображаемое на доске. Обратите внимание, что магнитная плата BB имеет катушку индуктивности с двумя клеммами, которые подключаются к плате преобразователя постоянного тока (полюса питания).
   1. Соедините "R_L"между "V2+" и "COM."
   2. Убедитесь, что массив переключателей для выбора MOSFET, выбора ШИМ и других настроек таков, как показано на рисунке 2.

Рисунок 2. Схема понижающего преобразователя

2. Регулировка коэффициента заполнения и частоты переключения

1. Подключите дифференциальный пробник через затвор к источнику верхнего МОП-транзистора.
2. Включите «S90». На экране осциллографа 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 мкс).
   3. Отрегулируйте потенциометр с рабочим отношением, чтобы достичь коэффициента заполнения 50%.

3. Тестирование Buck Converter для ввода переменных

1. Подключите входной источник питания постоянного тока, который уже настроен на 24 В, к "V1+" и "COM."
2. Подключите дифференциальный пробник через затвор к источнику верхнего МОП-транзистора.
   1. Подсоедините другой щуп поперек нагрузки. Убедитесь, что разъем заземления подключен к "COM."
3. Захват осциллограмм и измерение среднего выходного напряжения и времени включения напряжения затвора-источника (а также коэффициента заполнения).
   1. Запишите показания входного тока и напряжения на источнике питания постоянного тока.
4. Отрегулируйте входное напряжение на 21 В, 18 В и 15 В и повторите описанные выше действия для каждого из этих напряжений.
5. Отключите входной источник постоянного тока и отрегулируйте его выходное напряжение на 24 В.

4. Испытание понижающего преобразователя на переменную рабочую нагрузку

1. Подключите дифференциальный пробник через затвор к источнику верхнего МОП-транзистора.
   1. Подсоедините другой щуп поперек нагрузки. Убедитесь, что разъем заземления подключен к "COM."
2. Подключите входной источник постоянного тока, установленный на 24 В, между "V1+" и "COM."
3. Захват осциллограмм и измерение среднего выходного напряжения и времени включения напряжения затвора-источника (а также коэффициента заполнения).
   1. Запишите показания входного тока и напряжения на источнике питания постоянного тока.
   2. Отрегулируйте коэффициент заполнения для трех ступеней по вашему выбору от 30% до 70%. Повторите описанные выше шаги для каждого из этих трех коэффициентов заполнения.
4. Сбросьте коэффициент пошлины до 50%.
5. Отключите входное питание постоянного тока.

5. Тестирование понижающего преобразователя для переменной частоты переключения

1. Подключите дифференциальный пробник через затвор к источнику верхнего МОП-транзистора.
2. Подсоедините другой щуп поперек нагрузки. Убедитесь, что разъем заземления подключен к "COM."
3. Подключите входной источник постоянного тока к "V1+" и "COM."
4. Захват осциллограмм и измерение среднего выходного напряжения и времени включения напряжения затвора-источника (а также коэффициента заполнения).
   1. Запишите показания входного тока и напряжения на источнике питания постоянного тока.
   2. Отрегулируйте частоту переключения на три ступени по вашему выбору от 5 кГц до 40 кГц. Повторите описанные выше шаги для каждого из этих трех коэффициентов заполнения.
5. Выключите входной источник постоянного тока и «S90», а затем разберите схему.