Saya telah membaca tentang elektronika daya belakangan ini dan sebagai tantangan (dan juga latihan pembelajaran), merancang catu daya switching pertama saya - konverter uang dalam hal ini.
Perangkat ini dimaksudkan untuk memasok 3.5-4.0V (diputuskan oleh sumber referensi dioda) dan hingga 3A untuk menggerakkan beberapa LED daya dengan sumber DC apa pun, mulai dari pengisi daya USB 5V hingga baterai PP3 9V. Saya ingin pasokan yang efisien, karena pemanasan dan masa pakai baterai akan menjadi masalah nyata (kalau tidak saya akan malas dan menggunakan dioda 7805 +).
CATATAN: Saya sudah memperhatikan bahwa saya mendapatkan logika switching dengan cara yang salah, saya harus menukar koneksi ke komparator atau menggunakan !Quntuk menggerakkan MOSFET.
Pilihan saya pada MOSFET daripada BJT adalah karena kehilangan daya dalam BJT, dan masalah termal muncul. Apakah keputusan ini untuk menggunakan MOSFET lebih dari BJT / IGBT karena peningkatan efisiensi panggilan yang tepat?
Daripada menggunakan chip PWM seperti yang disarankan oleh banyak forum hobi, saya memutuskan untuk menggunakan kombinasi komparator / jam / kait untuk dengan cepat beralih antara "pengisian" dan "pemakaian". Apakah ada kelemahan tertentu dari pendekatan ini? Kait CMOS (kegagalan D-flip) menyalin data ke output di tepi pulsa yang naik dari generator jam (inverter CMOS Schmitt + umpan balik).
Pilihan frekuensi konstanta waktu / sudut untuk jam dan lowpass buck (masing-masing 10-100 kHz dan 10Hz) dimaksudkan untuk mendukung perkiraan riak kecil sementara juga memungkinkan kapasitor output untuk mengisi daya dalam jumlah waktu yang wajar sejak power-on. Apakah ini seperangkat pertimbangan yang tepat untuk menentukan nilai-nilai komponen ini?
Selain itu, bagaimana cara menghitung nilai induktor? Saya akan berasumsi bahwa itu tergantung pada arus keluaran khas dan nilai kapasitor lowpass, tapi saya tidak tahu bagaimana caranya.
[sunting]
Di masa lalu, saya telah menggunakan pasangan MOSFET yang ditunjukkan (selain perangkat lunak PWM) untuk membuat H-bridges untuk bi-directional, kontrol kecepatan motor variabel - dan selama saya menjaga periode PWM jauh lebih besar daripada waktu switching MOSFET , pemborosan daya dari korslet selama switching dapat diabaikan. Dalam hal ini, saya akan mengganti N-MOSFET dengan dioda Schottky karena saya belum pernah menggunakan dioda Schottky sebelumnya dan ingin melihat bagaimana mereka berperilaku.
Saya menggunakan inverter + RC combo sederhana untuk memberikan sinyal jam karena saya tidak perlu frekuensi yang konsisten atau tepat selama itu jauh lebih tinggi daripada frekuensi sudut potong tinggi dari buck-boost.
[sunting II:]
Saya membangunnya di atas papan tempat memotong roti dan mengejutkan saya, itu bekerja langsung tanpa masalah, dan pada efisiensi ~ 92% (dibandingkan dengan 94% yang saya hitung dari switching / kehilangan komponen).
Perhatikan bahwa saya menghilangkan resistor pada tahap output, karena malas - juga saya tidak dapat mengingat mengapa saya meletakkannya di sana.
Saya menghilangkan reverse diode parallel ke P-MOSFET, dan juga menggunakan 1N5817 Schottky diode (catatan: rating 1A) sebagai pengganti N-MOSFET. Tidak cukup panas untuk disadari ujung jari saya. Saya telah memesan diode dengan nilai lebih tinggi untuk ketika saya merakit unit akhir, yang akan berjalan dengan beban penuh.
Saya tidak sengaja merusak komparator LM393 selama pengujian, tetapi LM358AN langsung menggantikannya tanpa masalah.
Karena saya tidak dapat menemukan perangkat lunak desain + tata letak / perutean sirkuit yang layak yang akan berjalan di Arch Linux x64 (atau bahkan menginstal, dalam kasus perangkat lunak Linux asli), saya telah secara manual meletakkannya sehingga mungkin tidak akan berfungsi pada saat itu disolder ... Tapi itu hanya menambah "kesenangan" kurasa!
Nilai komponen yang digunakan: Clock gen {1kR, 100nF}; Output uang {330uH, 47uF}; Input kapasitor [tidak diperlihatkan] {47uF}; P-MOSFET {STP80PF55}; N-MOSFET {Sebaliknya dioda Schottky, 1N5817 - harus diganti dengan> = 3A versi}; IC {40106 NXP, 4013 NXP, LM358AN}
