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阿貓 發問時間: 科學其他:科學 · 1 0 年前

求助電壓短少現象解決方法

ttp://img77.imageshack.us/img77/4061/boostsamplesa5.jpg

假如說要用一個電路所產生的電壓

當成opa的supply power(opa所要吃的電源)

如上連結內的圖

(圖中電路確定可得到輸出,所以請勿在回答什麼東西沒有接會怎樣怎樣囉!!)

小弟比較不解的地方是

當小弟把電路的輸出30v接到opa的supply power腳後

當成opa所要吃的電源

卻會在原本的30v輸出端發生電壓短少的現象變成只有20v

(30v->20v)

而小弟只是用一條導線拉進opa的電源腳

確會發生降的情況

請問前輩這大概會是什麼情況下才發生降的現象

請前輩幫忙一下

感謝

小弟試過網友所提的電感儲能不足

無法供給給opa當電源使用

所以串了兩顆相同規格的電感(4.7mH*2)試試卻無法改善問題

不知道是那裡還有問題><

可否請站上前輩指導一下呢?

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小弟也想過也許是電流不夠無法驅動opa的vcc腳

所以若硬是要給opa當電源(vcc)的情況下導致電壓損失了10v

所以直接在30v輸出串一個電組到opa的電源端

雖然損失掉的電壓只剩2v

但是opa的vcc腳到地實際卻只得到1v左右

並無法改善小弟想在opa的輸出腳得到30v的輸出

可否請站上前輩指導一下呢?

已更新項目:

http://img231.imageshack.us/img231/5011/boostsampl...

這是小弟的零件使用圖

請前輩們幫忙小弟看是那裡有問題><

2 個已更新項目:

請問迴圈大

該如何得知正確頻率是多少呢?

小弟照您的方法算了一下

感覺好像是串了兩顆反而

得到的最高輸出電流會比一顆所得到的接近電感電流變化量

這樣算是電感量太大?

因為不太懂~所以可能有些地方需要您在指導一下

小弟會努力學習><

3 個已更新項目:

to迴圈大:

小弟仔細在三推過您下面所提供的算式

感覺上算式好像有錯

因為有點矛盾說@@

如果把電感跟電流量都當未知數來推

得不到結果哩!!@@

4 個已更新項目:

小弟是用TL494來做pwm

所以昨晚誤解大大的意思

正確的頻率是20KHz以上

可調整TL494的內部振盪頻率來搭配整個架構

謝謝大大辛苦打字講解

小弟仔細學習

5 個已更新項目:

http://img61.imageshack.us/img61/8370/img1826fh7.j...

這是小弟所使用的tdk電感

大小為1cm左右

小弟單純因為它是繞線電感

在特性的表現上相較電阻型電感

應該會有比較好的特性表現

小弟也因沒有方面的知識

所以也是朦矇懂懂

選擇元件上可能沒有很嚴謹

還請迴圈大幫忙多擔待呢?

http://img213.imageshack.us/img213/7667/42170397ou...

連結裡面是小弟當初預計pwm控制波形的示意圖

目前看來跟大大您所指的Ton及Toff感覺有些出入

晚點我會把實際量到的波型圖傳上來

6 個已更新項目:

To迴圈大

http://img292.imageshack.us/img292/9734/11fs3.jpg

這是小弟目前架構(30v)量到的波型圖

duty-cycle會因輸出電壓的改變而改變

(輸出電壓慢慢變大-->波寬變細)

所以不是一個穩定的值

3 個解答

評分
  • 迴圈
    Lv 6
    1 0 年前
    最佳解答

    電感量太大了.

    這樣算:

    我推測頻率約100KHz,Vin=5,Vo=30.

    因此電感的反電動勢=30-5=25V.

    所以Duty-Cycle=5/6=83.3%.

    Ton=10uS*0.833=8.33uS.

    電感電流變化量=(8.33uS*5V)/4.7mH=8.86mA(P-P)

    電感儲能=0.5*LI2F=0.5*4.7mH*0.00886A2*100KHz=0.01845W

    電感的反電動勢=25V,因此最高可輸出電流=0.01845W/25V=0.738mA........不夠用.

    我不提供解答,請大大依照實際頻率自行推算正確電感量.

    這樣才學的到如何計算.^__^

    2007-06-06 21:43:35 補充:

    DC-DC CONVERTER 的設計當然不是幾段話說的清楚的.

    但是原則上不能在基本條件不確定時做計算.

    Vin,Vo,Fosc,Io是最基本的條件,我可以仔細教大大算一次,但是Io要先知道,就是IC要消耗多少電流.

    頻率先假設一個合理值就好,因為了解計算之後,就知道頻率大概要如何訂,及如何變動.

    因此,需要知道Io,當然也需要連接正確的線路.

    2007-06-07 00:05:28 補充:

    Vin=5,Vo=30,Io=20mA.

    頻率先用20KHz,經過計算後大大會了解頻率為何不能用太低.

    1.輸出功率=30V*0.02A=0.6W

    因為其中的5V是由Vin提供,所以儲能電感儲存/釋放的功率=(30-5)*0.02A=0.5W

    2. 依電感儲存/釋放能量之計算,W=1/2*LI(平方)Fosc

    可以看到電感量,電感電流與頻率之互動關係,

    太低的頻率會導致太大的電感/電容量,電感/電容體積或太大的開關電流.

    高的頻率可以降低每一次儲能的量,電感/電容會較小,開關電流的峰值也小.

    2007-06-07 00:28:16 補充:

    3.電感有個叫做ET飽和極限的參數,電壓E*時間T之積有極大值.

    超過ET飽和極限時,電感會失去電感量,變成只是一條線.

    一般花生米到彈珠大小的電感之ET大約200V-uS,(正確值要算,很麻煩)

    200V-uS表示可以在電感可以承受......例如200V,1uS的脈波而不飽和.

    當然10V,20uS也行,乘積小於200即可.

    由此,大大會發現,當電壓已知(Vin=5V)這代表波寬有極大值,

    也就是200/5=40uS.....最大Ton.

    2007-06-07 01:19:42 補充:

    4.如果在比較穩定的連續模式操作,電感之電流峰值不得大於2Io,也就是40mA.

    若Ton=30uS,則最小電感量為L=(Ton*Vin)/2Io=(30uS*5V)/0.04A=3.75mH.

    當然,提高電感量或提高頻率(減少Ton)都可減少電感電流的變動量,

    對穩定性及降低輸出之Ripple都有幫助.

    一般的PWM IC 操作在100KHz以下是很容易的.

    (太晚了,明天繼續)

    2007-06-07 16:43:46 補充:

    5.一個驗證電感量與頻率是否可運作的有效方法是觀察波形.

    一運作於連續模式的昇壓電路,其Duty-Cycle是可計算的.

    也就是Ton*Vin=Toff*(Vout-Vin)

    Ton*5=Toff*25,因此Ton是Toff的5倍,所以Duty-Cycle=5/6=83.3%.

    如果波形的Duty-Cycle不是接近此值,極可能表示電感飽和.

    當電感飽和時,能量大部分轉變為熱,只會送出極小部分的能量到輸出端.

    2007-06-07 17:20:49 補充:

    6.於是,當線路接好並接上負載動作時,先要觀察波形.

    以確定電路架構與零件是否適當.

    到這裡,先暫停一下,因為要請大大觀察波形,也就是Duty-Cycle.

    然後問題就應該很容易解決了.

    就先等大大的觀察結果了.

    2007-06-08 11:02:01 補充:

    7.大大用的TDK電感,我沒看過.....有些奇怪.

    這裡要談一下儲能電感,很多人會誤用.

    儲能電感必須有儲能而不飽和的特性,一般不是有GAP,就是低u鐵心.

    這和變壓器的電感量不一樣,變壓器的高u鐵心用在converter,要是不切gap 一定會飽和.

    這也是我在一開始請大大不要用感量那麼大的電感,因為感量大雖然對特性有幫助,但是如果誤用不對的材質卻會讓電路動作不正常.

    另外,有些電感的鐵心很小,那經常是用在射頻電路.

    如果用在converter,也會有飽和的現象.

    2007-06-09 15:29:59 補充:

    8.這尺寸的工字型電感在大大的電路中不會飽和.

    但是要注意的是工字型電感的構造及鐵心材質,先天上鐵心會消耗一些功率.

    我的推估,在這電路中會消耗0.3W,因此總入功率為0.6+0.3=0.9W.

    2007-06-09 15:38:44 補充:

    9.大大所說.....duty-cycle會因輸出電壓的改變而改變

    (輸出電壓慢慢變大-->波寬變細)

    這表示有甚麼在限制輸出功率.

    不知道完整的線路是如何,是用494直接推電感,還是494推功率元件再推電感.

    因為總入功率為=0.9W.這樣的電流不是494直接推的動的.

    我確定是輸出功率被限制,所以加OP時電壓會不夠.

    另外關於電流波形似乎也表示功率受限制.

    2007-06-09 16:49:25 補充:

    10.大大的線路有可以改進的地方.

    393不是推MOSFET的好選擇,特別是幾十K的頻率.494還比較夠力.

    不管是393,494.都是開集極輸出,因此是用提昇電阻去推MOS,393或494去關MOS.

    這樣的架構會有蠻大比例的交換損失.

    2007-06-09 16:54:45 補充:

    11.線路上的接法有誤,因為393是多餘的.

    因為把鋸齒波和輸出電壓一起送的393,會變成輸出電壓跟著鋸齒波擺動.

    應該是把輸出分壓送回494的誤差放大器,用誤差放大器的基準電壓和輸出分壓作比較,兩著的差量494會轉換為波寬,來使輸出穩定.

    2007-06-10 23:21:04 補充:

    12.我想先解決494的問題,然後再討論如何升壓.

    我想大大有TI的DATASHEET,第六頁裡面有個測試線路.

    照這線路測試比較好,因為不會有錯誤,因為大大提供的圖不完整.

    例如輸出的提昇電阻沒有,我就無法知道是沒接還是沒畫出來.

    但是我所知道的494,最少工作電壓是7V,如果接5v,只有內震盪部分會動,而無輸出.

    (這是494內定的限制)

    參考資料: ME
  • BUMEGG
    Lv 7
    1 0 年前

    我不知道你是不是上次我回達的大大,如果是請

    1.(圖中電路確定可得到輸出,所以請勿在回答什麼東西沒有接會怎樣怎樣囉!!)把圖劃完整點mos的輸入,ok,只要不是短路當然有東西會出來,圖劃完整點別人就不會跟你廢話.

    2.把mos和你的負載串聯可以?頻率是20KHz以上有很多電壓被倒通接地了,如果ㄧ定要這麼作,頻率低點,導通時間短一點

    3.http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/tl494.pdF%E7%9A... 手冊先攪清楚,是data手冊,不是神鬼,用問的.

  • 1 0 年前

    好像沒人這樣接線路的也

    如果你30V那裏要給OPA電壓

    那你為何不把那顆二極體拿掉呢

    你原本已經有電壓了 卻又額外加電壓!?

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