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Boost电路 40V 升压到48V 3A

这几天做boost电路遇到了问题  真诚请教各位  附加原理图

我同时用两套方案做     一个小组用UC3842控制    另外一组用凌特系列的LTC3803-5控制开关管。

1 UC3842

电路图

 
 
 
这个电路就是 空载时候(不加后面的15欧姆负载)可以稳压
但是一旦加上15欧姆负载 输出电压就掉到3V
暂时有点事情 两小时后再传上
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st.you
LV.9
2
2011-03-07 15:48
这个图,能工作吗?
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road2010
LV.4
3
2011-03-07 15:54
@st.you
这个图,能工作吗?

我现在用安捷伦的直流电源做的 DC输入40V 20A限制电流  一旦加电  前面直流电源就限流在20A  而且输出电压掉3V  同时开关管击穿 先后用IRF540N 640N 和460 三个管子 均烧掉  460甚至起火了   但是这个电路空载时候 输出电压是能稳压48V的 还烦st.you分析分析 thanks 

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st.you
LV.9
4
2011-03-07 16:07
@road2010
我现在用安捷伦的直流电源做的DC输入40V20A限制电流 一旦加电 前面直流电源就限流在20A 而且输出电压掉3V 同时开关管击穿先后用IRF540N640N和460 三个管子均烧掉 460甚至起火了  但是这个电路空载时候 输出电压是能稳压48V的 还烦st.you分析分析thanks 

你需要分清楚电流模式跟电压模式开关电源的区别才行。

图是你自己设计的吗?

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road2010
LV.4
5
2011-03-07 16:12
@st.you
你需要分清楚电流模式跟电压模式开关电源的区别才行。图是你自己设计的吗?

图是我设计的 我不懂啊 我想着有反馈电压接入便是电压反馈把 我读了3842的datasheet  ,那3脚的电流检测不是限流吗? 只要我额定电流不高  就没什么用把???麻烦师长补下课。。     备注:传的那个图3,4脚画错了,应该没连上 我实际电路没搭错

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st.you
LV.9
6
2011-03-07 16:15
@road2010
图是我设计的我不懂啊我想着有反馈电压接入便是电压反馈把我读了3842的datasheet  ,那3脚的电流检测不是限流吗?只要我额定电流不高 就没什么用把???麻烦师长补下课。。[图片]    备注:传的那个图3,4脚画错了,应该没连上我实际电路没搭错
找一个典型的3842应用来看看别人是怎么连接那几个脚的。
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2011-03-07 16:21

看了你的图有好几个疑问:

1,你的输出输出参数要求为多少?升压电感的电感量取的那么低?

2,UC3842的3、4脚短接?图画错了,还是故意这么使用的?

3,如果是采用电流模式控制,那么MOS脚对地应该有电流采样电阻,为什么没有?

4,驱动部分电路的设计也很奇怪。直接用20欧左右的电阻好了,干嘛用电位器?另外,MOS的G到地最好也接一个电阻,阻值4.7K~10K左右。

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road2010
LV.4
8
2011-03-07 17:14
@st.you
找一个典型的3842应用来看看别人是怎么连接那几个脚的。

其实我下了好多3842的应用电路图  除了那个检测电阻没接 其他全是按照典型电路接

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st.you
LV.9
9
2011-03-07 17:21
@road2010
其实我下了好多3842的应用电路图 除了那个检测电阻没接其他全是按照典型电路接
去掉取样电阻的理由是什么?
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610860616
LV.5
10
2011-03-07 17:44
@让你记得我的好
看了你的图有好几个疑问:1,你的输出输出参数要求为多少?升压电感的电感量取的那么低?2,UC3842的3、4脚短接?图画错了,还是故意这么使用的?3,如果是采用电流模式控制,那么MOS脚对地应该有电流采样电阻,为什么没有?4,驱动部分电路的设计也很奇怪。直接用20欧左右的电阻好了,干嘛用电位器?另外,MOS的G到地最好也接一个电阻,阻值4.7K~10K左右。

你在另寻新的途径??我没见过这样的

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road2010
LV.4
11
2011-03-07 17:56
@让你记得我的好
看了你的图有好几个疑问:1,你的输出输出参数要求为多少?升压电感的电感量取的那么低?2,UC3842的3、4脚短接?图画错了,还是故意这么使用的?3,如果是采用电流模式控制,那么MOS脚对地应该有电流采样电阻,为什么没有?4,驱动部分电路的设计也很奇怪。直接用20欧左右的电阻好了,干嘛用电位器?另外,MOS的G到地最好也接一个电阻,阻值4.7K~10K左右。

回好版:

1 输出参数是Uout=48V±2V     Iout≥3A

升压电感完全是按照王志强译本的《开关电源设计》一书设计的 有仿真为例

 备注:我是按照电路工作在非连续状态设计的,书上说 连续状态下boost电路有有右半平面零点(我表示不懂)会造成反馈环不稳。

仿真图: 

 

通道1是脉冲 2是电流 3是开关管电压 4是输出电压

按照参数计算仿真  电流是断续的 同时输出电压大致为47.2V  

2 第2脚与三脚没连上,画图错误。

3我看了datasheet以为,mos对地采样电流电阻是做过流保护的,我直接接为零电平是为了不让他过流,电路一直工作,所以我假定电路不过流的,可能认识还是不足,望好版指导~

4驱动部分我之前也常常用10欧姆或者20欧姆电阻,用滑变是为了可以自由调节脉冲上升幅度,或者减弱走线振荡,因为我是用面包板搭电路,直接固定电阻怕效果不好,更换麻烦,GS电阻我本也要加的,不过目前问题重点不在这。

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road2010
LV.4
12
2011-03-07 18:01
@st.you
去掉取样电阻的理由是什么?
这个地方我有几点不明,第一,那个电流采样电压和电压反馈是怎么个关系呀;第二,如果电流采样电阻是采样开关管电流,即超过电流(如10A)则关断开关管作为保护,那么我取消过流保护也没什么吧,我直接接地,则检测电压为零,开关管就工作,倘若电路异常,过流保护了话,那稳压实际上也失败了呀,这是我为什么不接采样电阻的原因,不过我对这一块的确还有很多疑问,特别想知道,这个电流采样和那个电压反馈是怎么干预开关管脉冲的,thank you!
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road2010
LV.4
13
2011-03-07 18:09
@road2010
回好版:1输出参数是Uout=48V±2V    Iout≥3A升压电感完全是按照王志强译本的《开关电源设计》一书设计的有仿真为例 备注:我是按照电路工作在非连续状态设计的,书上说连续状态下boost电路有有右半平面零点(我表示不懂)会造成反馈环不稳。仿真图:[图片] [图片] 通道1是脉冲2是电流3是开关管电压4是输出电压按照参数计算仿真 电流是断续的同时输出电压大致为47.2V  2第2脚与三脚没连上,画图错误。3我看了datasheet以为,mos对地采样电流电阻是做过流保护的,我直接接为零电平是为了不让他过流,电路一直工作,所以我假定电路不过流的,可能认识还是不足,望好版指导~4驱动部分我之前也常常用10欧姆或者20欧姆电阻,用滑变是为了可以自由调节脉冲上升幅度,或者减弱走线振荡,因为我是用面包板搭电路,直接固定电阻怕效果不好,更换麻烦,GS电阻我本也要加的,不过目前问题重点不在这。

为这个问题纠结了好久,先去吃饭了,劳烦各位前辈看看我的电路出的问题,并给一些改进建议,晚上继续讨论~~~谢谢大家!!

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2011-03-07 18:09
@road2010
回好版:1输出参数是Uout=48V±2V    Iout≥3A升压电感完全是按照王志强译本的《开关电源设计》一书设计的有仿真为例 备注:我是按照电路工作在非连续状态设计的,书上说连续状态下boost电路有有右半平面零点(我表示不懂)会造成反馈环不稳。仿真图:[图片] [图片] 通道1是脉冲2是电流3是开关管电压4是输出电压按照参数计算仿真 电流是断续的同时输出电压大致为47.2V  2第2脚与三脚没连上,画图错误。3我看了datasheet以为,mos对地采样电流电阻是做过流保护的,我直接接为零电平是为了不让他过流,电路一直工作,所以我假定电路不过流的,可能认识还是不足,望好版指导~4驱动部分我之前也常常用10欧姆或者20欧姆电阻,用滑变是为了可以自由调节脉冲上升幅度,或者减弱走线振荡,因为我是用面包板搭电路,直接固定电阻怕效果不好,更换麻烦,GS电阻我本也要加的,不过目前问题重点不在这。

最大的问题是MOS的s极对地居然没有接电阻。你要知道384X系列的电流采样,不仅仅是用来保护的,更重要的是这个电流信号在整个控制过程起着重要作用。除非你改成电压模式,否则必须要采集这个电流样的。

还有就是似乎升压电感的电感量太低了。当然,我没有计算过。你最好自己计算一下,不要完全相信看来的数据。

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road2010
LV.4
15
2011-03-07 19:47
@让你记得我的好
最大的问题是MOS的s极对地居然没有接电阻。你要知道384X系列的电流采样,不仅仅是用来保护的,更重要的是这个电流信号在整个控制过程起着重要作用。除非你改成电压模式,否则必须要采集这个电流样的。还有就是似乎升压电感的电感量太低了。当然,我没有计算过。你最好自己计算一下,不要完全相信看来的数据。

1 我可以尝试接上这个采样电阻试一试,但我从宏观上看,其实该脚接地,导线也是电阻,无非是电阻小了而已。

2 关于电感的计算,如果是让boost电路工作在非连续状态的话,那么这个值虽然看起来小,但是的确是正确的值,仿真波形能说明问题。

3 但是 在非连续情况下,由于电感值小,要保证输出功率,则电流尖峰Ip会很大,这个是个问题。

4 现在还有一点就是,对于boost电路,到底在实际应用中是工作在连续状态用的多还是非连续的多,还望好版指导,thanks~

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NATE007
LV.6
16
2011-03-07 20:08
@road2010
1我可以尝试接上这个采样电阻试一试,但我从宏观上看,其实该脚接地,导线也是电阻,无非是电阻小了而已。2关于电感的计算,如果是让boost电路工作在非连续状态的话,那么这个值虽然看起来小,但是的确是正确的值,仿真波形能说明问题。3但是在非连续情况下,由于电感值小,要保证输出功率,则电流尖峰Ip会很大,这个是个问题。4现在还有一点就是,对于boost电路,到底在实际应用中是工作在连续状态用的多还是非连续的多,还望好版指导,thanks~
你的图确实有些诡异   再好好看看3842是怎么用的吧
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st.you
LV.9
17
2011-03-07 20:09
@road2010
1我可以尝试接上这个采样电阻试一试,但我从宏观上看,其实该脚接地,导线也是电阻,无非是电阻小了而已。2关于电感的计算,如果是让boost电路工作在非连续状态的话,那么这个值虽然看起来小,但是的确是正确的值,仿真波形能说明问题。3但是在非连续情况下,由于电感值小,要保证输出功率,则电流尖峰Ip会很大,这个是个问题。4现在还有一点就是,对于boost电路,到底在实际应用中是工作在连续状态用的多还是非连续的多,还望好版指导,thanks~

你对电流取样电阻的功能认识有误,3脚的电流取样信号是每个周期都要参与工作。

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2011-03-08 08:56
@road2010
1我可以尝试接上这个采样电阻试一试,但我从宏观上看,其实该脚接地,导线也是电阻,无非是电阻小了而已。2关于电感的计算,如果是让boost电路工作在非连续状态的话,那么这个值虽然看起来小,但是的确是正确的值,仿真波形能说明问题。3但是在非连续情况下,由于电感值小,要保证输出功率,则电流尖峰Ip会很大,这个是个问题。4现在还有一点就是,对于boost电路,到底在实际应用中是工作在连续状态用的多还是非连续的多,还望好版指导,thanks~

按顺序回答你:

1,你对384x系列的工作原理理解的不够。

2,仿真不能代表真实情况。仿真的正确性取决于你的模型与真实情况接近的程度。最正确的方法是计算。

3,电感太小,所以电流会很大。故而这个电感量是不合适的。

4,实际应用中连续和非连续都很常见。主要是看输出功率。功率大的基本都是连续的。你这里,用非连续的就可以了。

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road2010
LV.4
19
2011-03-08 09:56
@让你记得我的好
按顺序回答你:1,你对384x系列的工作原理理解的不够。2,仿真不能代表真实情况。仿真的正确性取决于你的模型与真实情况接近的程度。最正确的方法是计算。3,电感太小,所以电流会很大。故而这个电感量是不合适的。4,实际应用中连续和非连续都很常见。主要是看输出功率。功率大的基本都是连续的。你这里,用非连续的就可以了。

首先非常感谢好版的指导

1,我昨晚上在百度文库下了张兴柱博士的一个PPT见图,算有点点明白一些了吧,这个电阻既然会参与到PWM的占空比调节,我有个想法,干脆直接去掉电流环,通过8脚参考给电流检测端一个固定的电压,即只用电压环,3842能否这样,效果会有多大影响?

  

2,仿真前是计算了的,公式如下

        其实我感觉这本书上公式应该是蛮准的,因为它对非连续状态的各个状态说的蛮清晰,只是实际又不一样了,或许就像好版说的,面包板毕竟和仿真模型有差异,我当时想,540能通33A,峰值电流再大也不会超过30A吧,结果还是烧了。
 
3,我今天准备按照连续状态来计算一个数据试验一下,随便问一下好版,能否给一个比较准确的参考文献,我再去算一算非连续状态下的电感量,也算是兼容并包吧。
 
4,我对现在功率定义不是很清楚,Vout=48V   Iout≥3A 144W 如果能做非连续的话我还想再试一试。
 
5,书上说因为右半平面有零点原因,连续状态下系统不稳,我也读了许多资料,毕竟实践电路做的不多,不知是否真的是这样。
 
6,对了,还有个细节我没说,因为用3842没有成功,我便用信号发生器通过IR2103直接给一个固定占空比给开关管,输出能够48V左右(负载15欧姆),这实际上就是完全模拟仿真电路,只是开关管热,我想,这是不是说明3842没有按照我想的来工作。。。控制这一部分出了问题。
再次感谢你!
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2011-03-08 10:14
@road2010
首先非常感谢好版的指导1,我昨晚上在百度文库下了张兴柱博士的一个PPT见图,算有点点明白一些了吧,这个电阻既然会参与到PWM的占空比调节,我有个想法,干脆直接去掉电流环,通过8脚参考给电流检测端一个固定的电压,即只用电压环,3842能否这样,效果会有多大影响?[图片] [图片] 2,仿真前是计算了的,公式如下[图片]       其实我感觉这本书上公式应该是蛮准的,因为它对非连续状态的各个状态说的蛮清晰,只是实际又不一样了,或许就像好版说的,面包板毕竟和仿真模型有差异,我当时想,540能通33A,峰值电流再大也不会超过30A吧,结果还是烧了。 3,我今天准备按照连续状态来计算一个数据试验一下,随便问一下好版,能否给一个比较准确的参考文献,我再去算一算非连续状态下的电感量,也算是兼容并包吧。 4,我对现在功率定义不是很清楚,Vout=48V  Iout≥3A144W如果能做非连续的话我还想再试一试。 5,书上说因为右半平面有零点原因,连续状态下系统不稳,我也读了许多资料,毕竟实践电路做的不多,不知是否真的是这样。 6,对了,还有个细节我没说,因为用3842没有成功,我便用信号发生器通过IR2103直接给一个固定占空比给开关管,输出能够48V左右(负载15欧姆),这实际上就是完全模拟仿真电路,只是开关管热,我想,这是不是说明3842没有按照我想的来工作。。。控制这一部分出了问题。再次感谢你!

老兄,你好,我也正在做BOOST升压电路,只不过我的输入电压只有12V,只能用3843,我们也一想探讨下,DC12升DC60V5A输出,我的电感用的28UH

 

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road2010
LV.4
21
2011-03-08 10:27
@zhusiheng218
老兄,你好,我也正在做BOOST升压电路,只不过我的输入电压只有12V,只能用3843,我们也一想探讨下,DC12升DC60V5A输出,我的电感用的28UH[图片] 
电源网很牛的,还是多来论坛听听高手们指导吧,我也新手!
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2011-03-08 10:37
@road2010
电源网很牛的,还是多来论坛听听高手们指导吧,我也新手!

呵呵,我也是新手,这里高手多多,

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2011-03-08 10:40
@zhusiheng218
呵呵,我也是新手,这里高手多多,

你QQ上线,加了,对了你电感用的是什么材料,绕这么小的电感

 

 

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road2010
LV.4
24
2011-03-08 16:13
@zhusiheng218
你QQ上线,加了,对了你电感用的是什么材料,绕这么小的电感  

正式加了采样电阻做了实验,电路原理图,如图所示,与之前相比 加了上面的二极管MUR810

 

参数:电感L=9UH    Rsense=0.14Ω

输入参数:Vin=40V

实验结果:开关管这回没烧了,万用表测量输出  39.6V    貌似开关管没开通

各位分析下问题出现的原因 ,还是采样电阻吗? 以下是脉冲波形 

 

上电前6脚驱动波形(注:3842是另外的电源供电的不是从输入取)

 

加入输入电压40V 后6脚驱动波形

 

 

加入输入电压40V 后6脚驱动波形(放大)

驱动波形感觉很乱啊  振荡很大  输出电压用万用表测量大致40V 感觉开光管没工作

希望大家帮帮忙呀

 

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NATE007
LV.6
25
2011-03-08 19:42
@road2010
正式加了采样电阻做了实验,电路原理图,如图所示,与之前相比加了上面的二极管MUR810[图片] 参数:电感L=9UH   Rsense=0.14Ω输入参数:Vin=40V实验结果:开关管这回没烧了,万用表测量输出 39.6V   貌似开关管没开通各位分析下问题出现的原因 ,还是采样电阻吗? 以下是脉冲波形 [图片] 上电前6脚驱动波形(注:3842是另外的电源供电的不是从输入取)[图片] 加入输入电压40V后6脚驱动波形 [图片] 加入输入电压40V后6脚驱动波形(放大)驱动波形感觉很乱啊 振荡很大 输出电压用万用表测量大致40V感觉开光管没工作希望大家帮帮忙呀 
采样电阻的波形呢?   你用了多大的采样电阻?   如果电阻过大会把IC关断的
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st.you
LV.9
26
2011-03-08 21:34
@road2010
正式加了采样电阻做了实验,电路原理图,如图所示,与之前相比加了上面的二极管MUR810[图片] 参数:电感L=9UH   Rsense=0.14Ω输入参数:Vin=40V实验结果:开关管这回没烧了,万用表测量输出 39.6V   貌似开关管没开通各位分析下问题出现的原因 ,还是采样电阻吗? 以下是脉冲波形 [图片] 上电前6脚驱动波形(注:3842是另外的电源供电的不是从输入取)[图片] 加入输入电压40V后6脚驱动波形 [图片] 加入输入电压40V后6脚驱动波形(放大)驱动波形感觉很乱啊 振荡很大 输出电压用万用表测量大致40V感觉开光管没工作希望大家帮帮忙呀 
最好给图片加注释,看不明白。
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road2010
LV.4
27
2011-03-08 21:38
@st.you
最好给图片加注释,看不明白。
好的 已经修改了
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hope_wait
LV.3
28
2011-03-08 21:50
@road2010
好的已经修改了[图片]
你的供电电压VCC也太高了点吧17V,12V够了貌似
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hope_wait
LV.3
29
2011-03-08 21:52
@road2010
好的已经修改了[图片]
 
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hope_wait
LV.3
30
2011-03-08 22:06
@road2010
正式加了采样电阻做了实验,电路原理图,如图所示,与之前相比加了上面的二极管MUR810[图片] 参数:电感L=9UH   Rsense=0.14Ω输入参数:Vin=40V实验结果:开关管这回没烧了,万用表测量输出 39.6V   貌似开关管没开通各位分析下问题出现的原因 ,还是采样电阻吗? 以下是脉冲波形 [图片] 上电前6脚驱动波形(注:3842是另外的电源供电的不是从输入取)[图片] 加入输入电压40V后6脚驱动波形 [图片] 加入输入电压40V后6脚驱动波形(放大)驱动波形感觉很乱啊 振荡很大 输出电压用万用表测量大致40V感觉开光管没工作希望大家帮帮忙呀 

你那个调输出电压的可调电阻R22是不是要85.5k.能得到2.5V和3843内部的基准2.5V比较形成反馈稳定输出.

没有电流检测电阻,那么3843内部的电流检测比较器就没用,电流环每个周期都要起作用的.你看上面的内部原理图貌似你这个2脚就可以接地,直接用1脚电压(被内部两个二极管和3个电阻调制后)和Rs上检测的电流的电压比较稳定输出.

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hope_wait
LV.3
31
2011-03-08 22:17
@hope_wait
你那个调输出电压的可调电阻R22是不是要85.5k.能得到2.5V和3843内部的基准2.5V比较形成反馈稳定输出.没有电流检测电阻,那么3843内部的电流检测比较器就没用,电流环每个周期都要起作用的.你看上面的内部原理图貌似你这个2脚就可以接地,直接用1脚电压(被内部两个二极管和3个电阻调制后)和Rs上检测的电流的电压比较稳定输出.

好像要用二脚.

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