DC-DC c 12в на 5в Как повысить КПД ? - Страница 3

b_raven · 27.01.2010, 11:06

Сообщение от niXto

Почему конденсатор в питании микросхемы такой маленький?

А больше и не нужен, микросхема то нагружена на емкость затвора полевика, которая в сравнении с емкостью этого конденсатора весьма мала. И заряжается он при каждом такте.

b_raven · 27.01.2010, 11:41

Сообщение от USB10.0

Сейчас оно по типу вольтдобавки, чтоб сделать напругу на выходе "плюсовее" стока.

Всё верно, однако при работе там напряжение вдвое с небольшим выше Uпит. так что если пересадить 5-ю ногу микросхемки и немного увеличить емкость по её питанию, то напряжение на ней не будет падать ниже чем Uпит (которое минимум 10.5 вольт) чего вполне должно хватать для раскачки полевичка.

Можно рассмотреть весь принцип работы:
При включении питания полевик заперт и бутстрепный конденсатор заряжается до напряжения Uпит-Uvd, напряжение Uпит-2*Uvd поступает при этом на микросхему через резистор, затем открывается полевик и вкачивает запасенную енергию в емкость на микросхеме, но не более чем Uстаб. , затем закрывается снова и бустреп снова заряжается до Uпит, процесс повторяется

однако так как 5-я нога поднимается истоком вверх то напряжение на микросхеме будет не 2Uпит-2Uvd а Uпит-2Uvd что вполне приемлемо

Одна проблема, придется добавлять оптопару для контроля выходного напряжения

USB10.0 · 27.01.2010, 12:59

Вот и получается с трансом трахотни меньше.

Elf · 27.01.2010, 14:58

Сообщение от b_raven

изменил схему... поставил n-канальный мосфет с бутстрепом
сейчас вот рисую схемку... чуть позже выложу

КПД поднялся до 93%

Друзья мои, я опечален.
Идет серьезное обсуждение как поднять КПД НЕсинхронного преобразователя 12-5 вольт выше 93%.
Давайте просто тупо посчитаем сколько рассеивается на одном диоде, который проводит 60% времени.
И увидим мы, что рассеивается на нем (при 4 амперах выходного тока) 2,9ватта, что уже составляет 15% от выходной мощности.
Ну ладно, домустим вместо фаст рекавери (как на схеме) там стоит шоттки, на котором упадет в два раза меньше. Все равно 7,5 процентов только на диоде. А еще есть катушка, транзистор. Есть потери переключения, которые мы не учитывали. Есть потребление драйвера на биполярниках и контроллера.
Какие 93 процента??? Может надо как- то мощность померять правильно сначала?

b_raven · 27.01.2010, 15:04

Сообщение от Elf

Может надо как- то мощность померять правильно сначала?

насколько я помню из еще школьного курса физики, мощность равна току умноженному на вольтаж

меряем напряжение питания, меряем потребляемый ток получаем входную мощность
затем меряем выходное напряжение и ток в нагрузке, получаем выходную мощность

считаем соотношение.

микруха с драйверами потребляют на свои нужды примерно 27мА (банально замерял тестером при отключеном стоке мосфета, кстати во втором варианте схемы драйвер исключен)

P.S. замеры проводил для удобства при напруге выхода 6 вольт на 2 нагрузочных сопротивления по 3 ома. Входное напряжение 13.4 вольта. потребляемый при этом ток составлял 1.91-1.92 Ампер

далее если нигде не ошибся нажимая кнопки на калькуляторе, можно посчитать КПД. у меня получилось в пределах 92-93 процента.

P.P.S Ток через диод течет, как показал опыт, менее четверти цикла.... честно говоря не понимаю откуда взято 60%. Помоему кому-то надо собрать схему и хорошо потыкать осцилографом, дабы выяснить принцип работы данной схемы.

Elf · 27.01.2010, 15:49

Сообщение от b_raven

P.P.S Ток через диод течет, как показал опыт, менее четверти цикла.... честно говоря не понимаю откуда взято 60%. Помоему кому-то надо собрать схему и хорошо потыкать осцилографом, дабы выяснить принцип работы данной схемы.

Принцип работы этой схемы является предметом моего профессионального интереса. Включая и тыкания осциллографом.
Выходное напряжение этой схемы (как вы могли бы прочесть в умных книгах) определяется простым соотношением (Vout/Vin)= Tp/(Tp-ton). Tp это полное время периода, ton это время когда проводит транзистор. (есть там еще всякие мелочи на потерях но это мы пока не берем. Тем более что у вас и потерь-то нету

) У вас 5/12 грубо 40 процентов. То есть 40 % времени проводит фет, 60% диод. А если, как вы говорите, у вас диод проводит 25 процентов, то либо входное напряжение не 12 а ~8, либо выходное не 5 a ~9. Это физика, я тут честно не причем.

Elf · 27.01.2010, 15:58

Сообщение от Elf

P.S. замеры проводил для удобства при напруге выхода 6 вольт на 2 нагрузочных сопротивления по 3 ома. Входное напряжение 13.4 вольта. потребляемый при этом ток составлял 1.91-1.92 Ампер

На счет измерения.
Ошибиться, как показывает практика, можно везде. Можно даже больше 100% получить КПД, бывали прецеденты.
Выходной ток вы меряли, или считали из сопротивления резисторов и напряжения?

b_raven · 27.01.2010, 16:11

Сообщение от Elf

Выходной ток вы меряли, или считали из сопротивления резисторов и напряжения?

кхм.. написал же... МЕРЯЛ

он если и отличался от рассчётного то на величину меньшую погрешности измерительного прибора (тобишь меньше чем на 10 мА)

USB10.0 · 27.01.2010, 16:35

Сообщение от Elf

Принцип работы этой схемы является предметом моего профессионального интереса. Включая и тыкания осциллографом.
Выходное напряжение этой схемы (как вы могли бы прочесть в умных книгах) определяется простым соотношением (Vout/Vin)= Tp/(Tp-ton). Tp это полное время периода, ton это время когда проводит транзистор. (есть там еще всякие мелочи на потерях но это мы пока не берем. Тем более что у вас и потерь-то нету

) У вас 5/12 грубо 40 процентов. То есть 40 % времени проводит фет, 60% диод. А если, как вы говорите, у вас диод проводит 25 процентов, то либо входное напряжение не 12 а ~8, либо выходное не 5 a ~9. Это физика, я тут честно не причем.

40/60 это в идеальных условиях. Когда дроссель включен на питание через идеальный транзистор и на землю через идеальный диод. В реалиях сопротивление сток-исток ограничивает нарастающий ток,что требует увеличения времени открытого состояния транзистора, а внутреннее сопротивление диода ограничивает спадающий ток, что требует уменьшения времени проводящего состояния диода. Вкупе два этих фактора и приводят к соотношению далёкому от идеальных, указанных вами.
Для справедливости надо сказать, что КПД действительно должен быть в пределах 85%-90%. Вплоне допускаю где-то не точность в замерах.

b_raven · 27.01.2010, 17:07

Сообщение от USB10.0

То есть 40 % времени проводит фет, 60% диод.

тоесть по вашему мнению, накопленная в дросселе энергия коим-то чудесным образом растягивается на полное время Toff сохраняя ток через диод на постоянном уровне? Или может быть всё же не совсем так ? Потому и советую потыкать осцилографом повнимательнее, например посмотреть импульсы на резисторе малого сопротивления, включенном в разрыв между диодом и общим проводом, сравнив длительность импульса тока с временем Toff. это раз.
Два. Время включенного состояния транзистора зависит еще и от тока, протекающего через резистор в цепи стока полевика, выключающий его при достижении определенного значения.