Как работает Boost Converter

[SwanSwan]

Получается, что если в работающей схеме снять нагрузку, то можно большим выбросом на индуктивности выбить силовой транзистор? Тогда тем более надо знать величину выброса!!!

[SwanSwan]

Присоединяюсь к вопросу. Смоделировал в LTspice 4, получилось весьма интересно. Сначала напряжение нарастает, где-то в 2,7 раза, а вот затем спадает, и соответствует расчетам... Причина - когда заряжается емкость ток в катушке нарастает даже при закрытом ключе. Когда ток заряда падает (напряжения выравниваются) начинается спад тока в катушке, она стараясь его поддержать вызывает бросок ЭДС... Затем при выходе в номинальный режим все устаканивается.
Но почему у вас в железе не так - хороший вопрос...
Приложу книжицу, там указана аналогичная формула. Vout=Vin*1/(1-D), где D - коэффициент заполнения. Т.е. при D=0,5 должно быть в 2 раза...

Не могли бы скинуть проект? А то я в LTspice 4 не очень силен.

[mikaleus]

Ну выброс напряжения убирается как раз наличием конденсатора, но напряжение без нагрузки и без обратной связи по напряжению быстро увеличится, что может привести к катострофе. А вот поставить параллельно силовом транзистору какой-нибудь супрессор (стабилитрон, который позволяет пропустить через себя большой ток) не помешает (это аналог демпферных цепей).

[lastmage]

Согласен с N1X - причина в том, что сначала заряжаются конденсаторы, пусковой ток гораздо выше потребляемого тока в устаканившемся режиме. Вот и выброс по напряжению при старте. Решение - микрухи с soft start-ом. Они сначала заряжают кондеры, а потом уже переходят к процессу регулирования.

-----
http://radiohlam.ru - полезные устройства из радиохлама

[mikaleus]

Выброс напряжения связан с:
1) индуктивность рассеяния
2) время включения диода - эта величина конечная и при включении диода можно считать его ёмкость+ основная ёмкость сток-исток (выходная ёмкость полевого транзистора), которая с основной индуктивностью и индуктивность рассеяния образует колебательный контур. Пока диод не включён - добротность контура достаточно высокая.

[N1X]

Выброс напряжения связан с:
1) индуктивность рассеяния
2) время включения диода - эта величина конечная и при включении диода можно считать его ёмкость+ основная ёмкость сток-исток (выходная ёмкость полевого транзистора), которая с основной индуктивностью и индуктивность рассеяния образует колебательный контур. Пока диод не включён - добротность контура достаточно высокая.

Насколько я знаю в режиме неразрывных токов в момент включения ключа в переходе диода идет рассасывание неосновных носителей и это почти КЗ, а не обрыв...
А в режиме разрывных токов... Посмотрел я даташиты, не нашел ничего убийственного... Для обычных диодов дан параметр
Vfr (forward recovery voltage) - для 1N4148 c фронтом 20 ns это 2,5V
Для шотки вообще подобного не нашел... Там тоже на импульсном тесте прямое напряжение указано - 0,66... Т.е. напруги имеют порядок величин падения в штатных режимах...
Если прозевал чего - объясните. В литературе кстати подобного тоже не встречал.

И такой вопрос: а чем в дросселе нам мешает индуктивность рассеяния? Она имеет место в трансформаторе, т.е. это то, что замкнулось мимо магнитопровода и не передалось в остальные обмотки, а вот в дросселе она если и есть, то она нам ну никак не мешает. Т.к. она работает точно так же как и основная, вот только ко всему ничтожно мала и не участвует в "загонянии" сердечника в насыщение...

====================
Автору темы:

По защите ключа - смотрите книгу, которую я кидал на первой странице. Там расчет бустера очень хорошо расписан, со всеми аспектами.


P.S. Файл проекта в спайсе я прицепил. Также прилепил еще график.
Если у вас нагрузка статична - однозначно загоняйте схему в режим неразрывных токов дросселя.

[mikaleus]

Для Шоттки приводится ёмкость перехода правда почему далеко не всегда, включение действительно происходит без задержки, но вот ёмкость значительно больше, чем p-n переходные диоды. В модели рассматривают индуктивность дорожек?

[vgg]

Мне кажется, если есть желание понять, почувствовать, как работает boost, начинать надо с максимально простой схемы. Никаких индуктивностей рассеяния, никаких времён включения диодов - только идеальные элементы. Рассматривать, естественно, надо с первого импульса, а не установившийся режим. И только потом постепенно переходить к реальным элементам.

[N1X]

Для Шоттки приводится ёмкость перехода правда почему далеко не всегда, включение действительно происходит без задержки, но вот ёмкость значительно больше, чем p-n переходные диоды. В модели рассматривают индуктивность дорожек?

Емкость играет роль скорее в обратном включении... В прямом это опять же не обрыв....

Нет, индуктивность не учитывается. Да и в общем на частотах 40-70 кГц это не такая большая проблема...

[SwanSwan]

P.S. Файл проекта в спайсе я прицепил. Также прилепил еще график.
Если у вас нагрузка статична - однозначно загоняйте схему в режим неразрывных токов дросселя.

При запуске Вашего проекта выдается следующее сообщение: