Tăng SMPS trở nên rất nóng. Tại sao?

Tôi đã cố gắng thử nghiệm tăng SMPS với nhiều đường ray cung cấp và tôi gần như tự thiêu khi chạm vào các bộ phận khi chạy.

Đây là mạch và phần đang nóng:

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Tôi đang cố gắng để đá 8,8V từ bộ điều chỉnh của tôi lên 15V. PWM đến từ Arduino, giả sử gần quy định hoàn hảo từ bộ điều chỉnh cung cấp năng lượng cho thí nghiệm này.

Trong thử nghiệm đầu tiên của tôi với 600Hz PWM và 10mH, cuộn cảm rất ồn và bị nóng. Tôi nhận được 10V trên khắp R1.

Trong lần thử thứ 2 của tôi, chạy 31,5kHz PWM và cuộn cảm 100uH tại L1, MOSFET bắt đầu cực kỳ nóng. Tôi cũng đang nhận được 53V (!!!) trên khắp R1. Tôi có thể làm hỏng diode.

Bất cứ ai có thể cho tôi biết tôi đã làm gì sai trong việc này?

Cấu trúc liên kết mạch của bạn trông cơ bản đúng.

Tuy nhiên, dự đoán đầu tiên của tôi là L1 không thực sự là một cuộn cảm 10 mH. Nếu là 10 GIỜ, điều đó có thể giải thích mọi thứ. Bạn đang chuyển đổi ở mức 31,5 kHz, có khoảng thời gian 31,8. Bạn hiển thị một sóng vuông, vì vậy thời gian bật và tắt của công tắc bằng một nửa hoặc 16 lần. Ngay cả với dòng điện dẫn bắt đầu từ 0, ở cuối một xung bạn sẽ nhận được (8,8 V) (16 Lít) / (10 BútH) = 14 A. Bạn không cung cấp bất kỳ bảng dữ liệu nào, nhưng điều đó hoàn toàn có thể xảy ra độ bão hòa của L1, và có thể là khả năng hiện tại của M1 và nguồn cung.

Một khả năng khác là M1 không bật hoàn toàn. Một lần nữa, vì bạn không cung cấp bất kỳ biểu dữ liệu nào, tôi không thể bình luận thêm. Kiểm tra điện áp cổng M1 được chỉ định để làm gì, sau đó so sánh với bất cứ thứ gì bạn đang lái nó. Nếu PWM chỉ là tín hiệu số 5 V hoặc 3,3 V, thì rất có thể M1 không bật hoàn toàn khi tín hiệu cao.

Khả năng tiếp theo là cổng không được điều khiển với đủ dòng khi chuyển đổi. Điều đó dễ dàng được xác định chỉ bằng cách nhìn vào tín hiệu cổng. Đây có phải là một sóng vuông đẹp và sắc nét không, hay phải mất thời gian để chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác. Nếu sau này, thì FET đang dành quá nhiều thời gian giữa đầy đủ và tắt. Một giải pháp khả thi là sử dụng chip điều khiển FET.

Thêm:

Bây giờ bảng dữ liệu cho FET đã được cung cấp (mặc dù chỉ trong các bình luận), chúng ta có thể thấy FET này rõ ràng không phù hợp với ổ đĩa cổng này. Các Rdson thấp áp dụng tại ổ đĩa cổng 10 V. Điện áp ngưỡng cửa có thể cao tới 4 V, và không có gì đảm bảo nó chỉ làm gì với 5 V trên cổng.

Vì bạn chỉ muốn 15 V ra, một FET điện áp thấp thực sự được chỉ định cho ổ đĩa cổng 5 V sẽ là lựa chọn tốt. Ví dụ: kiểm tra IRFML8244. Nó có thể được điều khiển trực tiếp từ đầu ra logic kỹ thuật số trong nhiều trường hợp.

Tuy nhiên, thay thế FET chỉ giải quyết một trong những vấn đề có thể xảy ra. Ở tần số chuyển mạch chậm như vậy, bạn phải cẩn thận về độ bão hòa của cuộn cảm. Bạn cũng cần phải làm một cái gì đó để ngăn chặn đầu ra quá cao. Điều này có thể đơn giản như một bộ chia điện áp từ đầu ra cung cấp đầu vào bộ so sánh của micro, được thiết lập để tiêu diệt đầu ra PWM khi vượt quá ngưỡng.