Tôi có một vấn đề với bộ chuyển đổi buck tự chế của tôi. Nó dựa trên chip điều khiển TL494 với trình điều khiển MOSFET rời rạc của tôi. Vấn đề là cuộn cảm của tôi rít lên và rên rỉ, khi dòng điện đầu ra vượt quá một giá trị nhất định.

Là một cuộn cảm, lần đầu tiên tôi đã sử dụng một cuộn cảm hình xuyến thông thường từ một ATX PSU cũ (màu vàng với một mặt trắng). Tuy nhiên tôi nhận thấy nó thực sự rất nóng và đó không phải là sự mất mát trong dây đồng của tôi, đó là lõi không phù hợp để chuyển đổi ứng dụng, mà là cho mục đích lọc. Sau đó, tôi tháo rời một máy biến áp ferrite nhỏ, làm tổn thương cuộn cảm của chính tôi trên nó nhưng nó lại ré lên.

Sau đó, tôi nghĩ rằng đó có thể là do các lõi không được dán lý tưởng với nhau, vì vậy sau đó tôi quyết định thực hiện điều này trên một máy biến áp lớn hơn (có lẽ là EPCOS E 30/15/7 với phần trung tâm tròn, nhưng tiếc là tôi không biết gì về vật liệu được sử dụng trong lõi này và nếu nó bị hở hay không), nhưng lần này với các cuộn dây được loại bỏ cẩn thận mà không tách rời lõi.

Kết quả là chấp nhận được (bộ tạo tín hiệu của tôi chưa đến, vì vậy tôi không thể đo chính xác độ tự cảm, nhưng nó nằm trong vùng 10uH, 6 lượt (của một vài dây để giảm hiệu ứng da)). Nó vẫn kêu rít, nhưng chỉ ở điện áp và dòng điện có thể không đạt được với đèn LED của tôi (về cơ bản tôi muốn tạo bộ chuyển đổi DC-DC của riêng mình để điều khiển điện áp đặt vào đèn LED thay vì sử dụng PWM, tạo ra quá nhiều EMI ).

Dưới đây là các dạng sóng (dòng điện chạy qua cuộn cảm, điện áp đo được giảm trên điện trở 0,082 ~ 0,1), mà tôi thu được khi tôi sử dụng lõi bột sắt (màu trắng vàng) làm lõi cuộn cảm. Mỗi dạng sóng được ghép nối DC.

Sản lượng hiện tại thấp: ca. 1A

Dòng điện đầu ra trung bình: ca. 2A

Sản lượng hiện tại cao: ca. 3A. Ở cấp độ này, tiếng rít bắt đầu. Nhưng tôi phải nhấn mạnh rằng lõi cuộn cảm được nung nóng để ca. 90 ° C. Về cơ bản, nó trông giống như một dạng sóng từ phía trên, nhưng được điều chế bởi một sóng hình sin tần số thấp.

Tôi không thể làm cho dạng sóng hiện tại dao động giữa một mức nhất định mà không chạm 0A. Tôi thấy rằng nó không nên tiếp cận nó trong hình ảnh của dạng sóng trực tuyến và trong bộ chuyển đổi buck của OSKJ XL4016 với máy hiện sóng. Nó trông như thế này: (Xin lỗi vì đã vẽ dạng sóng, nhưng tiếc là tôi đã không lưu nó; Nó chỉ chứng minh điểm này)

Dưới đây là các dạng sóng mà tôi có được với cuộn cảm biến áp ferrite hiện tại của tôi tại thời điểm bắt đầu rít lên.

Kênh 1 (màu vàng): hiện tại
Kênh 2 (màu xanh): điện áp trên cuộn cảm.

Lúc này tiếng rít xuất hiện. Tôi đã thử tăng và giảm tụ điện đầu ra, nhưng nó thường không giải quyết được vấn đề. Ngoài ra, tiếng chuông bị ẩm, khi tôi chạm vào tản nhiệt MOSFET không bị cô lập, tôi không biết tại sao tiếng chuông này lại tồn tại.

Đây là sơ đồ của tôi (nó không hoàn toàn là những gì tôi có trên PCB của mình, nhưng những thay đổi chỉ là tinh tế, như chiết áp thay vì 2 điện trở và giá trị tụ điện được điều chỉnh để có tần số 100 kHz). Chân 2 hiện được kết nối với Vref và Chân 16 đến GND để bật bộ chuyển đổi vĩnh viễn, Vin - điện áp đầu vào = 24V. Do dòng điện cực đại nhìn thấy bởi diode D5, nó đã được thay thế bằng một dòng bền hơn cho 5A:

D4, C2, R15 cuối cùng đã được thay thế bằng một giải pháp tốt hơn và mạnh mẽ hơn, nhưng nó không tạo ra ảnh hưởng đến các dạng sóng trên cuộn cảm L1. Đây là cách bố trí PCB của tôi, nó được thiết kế cho một ứng dụng khác (yêu cầu tối đa 0,5A - 1A, vì vậy tôi đã không thêm bất kỳ tản nhiệt nào ở đó). Ngoài ra, giá trị của một số điện trở và tụ điện được điều chỉnh thủ công để tạo ra hiệu suất tốt ~ 86% khi đầy tải, phần lớn năng lượng bị lãng phí xảy ra trong MOSFET Q7, có lẽ là do tín hiệu cổng tăng và giảm chậm (trên), ở mức 0,3.

Bây giờ (trong quá trình thử nghiệm), cuộn cảm được treo phía trên lớp hàn (vì nó quá lớn để phù hợp với không gian được chỉ định, trở lại khi tôi thiết kế bảng này, tôi không biết rằng tôi không thể sử dụng lõi bột sắt thông thường, mặt khác bộ chuyển đổi, dựa trên LM2576, nó hoạt động tốt, nhưng có vấn đề với việc điều chỉnh điện áp, vì vậy tôi muốn thiết kế nó). Cuối cùng tôi đã ghi lại điện áp và dòng điện ở điện áp nói trên, tại đó cuộn cảm bắt đầu rít lên rõ rệt, đây là kết quả:

• Điện áp đầu ra 5 V - 0.150 A ← phút
• 6 V - 0,300 A
• 7 V - 0,400 A
• 8 V - 1 A
• 9 V - 2,5 A
• 10 V - 2,7 A
• 11 V - 3.1 A ← dòng đầu ra được thiết kế
• 12 V - 3.1+ A
• 13 V - 3.1+ A ← điện áp đầu ra tối đa

Sau đó, tôi hạ thấp độ tự cảm bằng cách tháo 1 lượt và nó bắt đầu rít lên ở những dòng điện thấp hơn nhiều. Điều tương tự xảy ra khi tôi thêm nhiều cuộn dây. Khi tôi thay đổi tần số, không có gì thú vị xảy ra. Tôi cũng đã tính toán các giá trị tụ điện và cuộn cảm bằng cách sử dụng các công thức được cung cấp bên trong biểu dữ liệu TL494, nhưng nó cũng bị rít lên với các giá trị đó. Mọi phép đo hiện tại được thực hiện ở phía đầu ra của cuộn cảm. Tôi đã đo ESR của tụ điện đầu ra của mình và máy kiểm tra LCR-T4 cho thấy 0,09.

Tóm lại: Tôi gặp vấn đề với cuộn cảm rít / rít và tôi không biết cách khắc phục.

Ở mọi cấp độ, đèn LED của tôi thu được ít dòng điện hơn, cần thiết để làm cho cuộn cảm rít lên, nhưng trái tim tôi thực sự muốn biết tại sao điều này xảy ra và những gì tôi không hiểu hoặc hiểu sai. Làm ơn giúp tôi. Nếu tôi bỏ lỡ bất kỳ chi tiết, tôi sẽ viết chúng trong một bình luận cho câu hỏi này. Xin lỗi vì bất kỳ lỗi nào trong phần mềm Tiếng Anh của tôi, đó không phải là ngôn ngữ mẹ đẻ của tôi. Tôi không có kinh nghiệm trong lĩnh vực này, vì vậy xin vui lòng, tha thứ cho tôi nếu tôi phạm một số sai lầm lớn.

Biên tập: "Ở mọi cấp độ, đèn LED của tôi hút ít dòng điện hơn, cần thiết để tạo ra tiếng rít của cuộn cảm" - Ý tôi là, đèn LED luôn phải hút ít dòng điện hơn, điều đó là cần thiết để làm cho cuộn cảm bị rít trong quá trình hoạt động bình thường, cuộn cảm không nên ré lên. Tôi đã tải lên một video hiển thị dạng sóng lên YouTube trong khi thay đổi dòng điện đầu ra, tần số chuyển đổi và điện áp đầu ra. Tải là "tải dòng không đổi" tạm thời của tôi được tạo ra từ MOSFET và điện áp điều chỉnh chiết áp tại cổng MOSFET, thật thô sơ, nhưng nó hoạt động. Như mehmet.ali.anil đã viết (nhưng bây giờ tôi thấy rằng anh ấy đã xóa câu trả lời của mình), tôi đã tăng độ tự cảm lên khoảng 200uH bằng cách cuộn một sợi dây mới và ở cuối video Bạn có thể thấy, tôi vô tình điều chỉnh tần số thành một giá trị "hoàn hảo", dẫn đến công việc CCM thành công, nhưng nó rít lên lặng lẽ mọi lúc và đặc biệt là trong quá trình thay đổi điện áp đầu ra. Ngoài ra, tần số thực sự gần với giới hạn, là ~ 300 kHz. Tôi nên đã tải lên một video tương tự trước đó, xin lỗi. Đây là liên kết cho nó:https://youtu.be/tgllx-tegwo

Cập nhật

Mặc dù 594 có GBW cao hơn nhiều và dung sai 5V chặt chẽ hơn 494 nhưng chúng vẫn có thiết kế tham chiếu sử dụng 20 kHz so với 100 kHz cho tốc độ chuyển đổi. Nó cũng cho phép giá trị C thấp hơn cho điều khiển f. Tất cả những thứ khác dường như giống hệt nhau để bạn có thể làm cho 494 hoạt động tốt hơn với một số thay đổi.

Thiết kế của bạn dường như có thời gian chết kỳ lạ có lẽ từ dòng điện đẩy yếu hoặc điện áp thời gian chết. Thiết kế trình điều khiển kéo đẩy của bạn, nó có sự kết hợp của f / 2 (sóng hài phụ) của f với dòng cơ sở yếu gây ra một số bất ổn. Do đó, tôi khuyên bạn nên giảm các điện trở cơ bản xuống còn 330 Ohms thay vì 10 K và sử dụng 20kHz đơn kết thúc với Rc = 10x Rb để điều khiển FET với bộ chia điện áp hoặc Zener nếu cần để giới hạn VSS xuống 20V.

Sự kết hợp này cho phép thời gian chết 1% và quy định chặt chẽ hơn từ 0% PWM đến 99%. Nhưng kiểm tra cài đặt thời gian chết.

===============================

Các thành phần từ tính có thể tạo ra tiếng ồn có thể nghe được, vì chúng có chứa nhiều yếu tố di chuyển vật lý, chẳng hạn như cuộn dây, băng cách ly và bobbins. Dòng điện trong cuộn dây tạo ra trường điện từ tạo ra lực đẩy và / hoặc lực hấp dẫn giữa các cuộn dây. Điều này có thể tạo ra rung động cơ học trong cuộn dây, lõi ferrite hoặc băng cách ly và tai của con người chỉ có thể nghe thấy tiếng ồn, khi tần số chuyển đổi của nguồn cung cấp nằm trong khoảng từ 20Hz đến 20 KHz.

Sửa chữa có thể

• hạ thấp sự thay đổi thông lượng Bpp bằng các lựa chọn Imax / Imin và tốc độ chuyển đổi
• ngăn đảo ngược thông lượng nếu được sử dụng ở chế độ DC với dòng CM với tải tối thiểu> = 5%. (không lý tưởng)
• giảm thiểu điện trở L, DCR gây ra bước tăng trước đoạn đường hiện tại và hiệu quả thêm gợn do đó gây nhiễu cho vòng điều khiển. Tính tỷ lệ L / R và so sánh với hằng số thời gian C * ESR cho nắp ESR thấp và do đó làm giảm hằng số thời gian của lò phản ứng.

Ferrite có các miền từ tính gây ra hiện tượng trễ khi hướng ngược lại hiện tại. Kích thích những thứ này bằng dòng điện sau đó để trả về 0 A kích thích một số Rung động, nhưng tại sao?

Giả thuyết

Nếu subharmonic f / 2 không ổn định dẫn đến độ rộng xung được điều chế và trộn với 100kHz f chính được sử dụng ở tốc độ chu kỳ dưới cùng, có thể có tiếng rít siêu âm hoang dã 100k - 50k tạo ra âm thanh này từ 0 đến 50kHz.

• những thay đổi đối với bộ lọc Phản hồi là bộ lọc chì có thể cải thiện điều này.

Cập nhật số 2

Op đã tình cờ phát hiện ra cách tạo bộ lọc Chì pha để cải thiện độ ổn định https://m.imgur.com/nBEd18F , cải tiến tiếp theo là bộ lọc pha chì pha lag để tối ưu hóa biên độ ổn định. Nó có thể sử dụng hai nắp và một loạt R thay vì 1 nắp. Một nắp lớn hơn gấp 10 lần với chuỗi khoảng 1/10 R được sử dụng điều khiển Vdc Nó có C lớn hơn và R thấp hơn để giảm phạm vi điện áp điều chỉnh xung xung nhưng không khuếch đại gợn quá nhiều sau đó nắp shunt nhỏ hơn 1/10 trong // với phản hồi R hoạt động aa HPF để giảm nội dung tần số cao hơn trong các xung để giảm gợn đầu ra. (Xin lỗi, không có sơ đồ với ngón tay của tôi trên màn hình cảm ứng)

• kết thúc cập nhật

Khi dòng điện dừng trong Cuộn cảm, chúng tôi nói nó đang hoạt động ở Chế độ không liên tục (DCM) và Công tắc phải được mở tại thời điểm này và ít tải hiện tại được áp dụng. Công tắc trình bày một điện dung nhỏ nối tiếp với L, tạo ra song song trở kháng cao // cộng hưởng 6 MHz trên đường cong cuối cùng của bạn phân rã trong <10us. Điều này được làm ẩm bởi sức đề kháng của da và tần số thấp hơn bởi điện dung của da + cơ thể. (? 100k // 200pF ??) khi chạm vào tản nhiệt nhưng không phải là vấn đề về tiếng ồn.

Giải pháp để giải quyết vấn đề này là thêm một phản hồi tiêu cực, như được giải thích trong video này https://youtu.be/wNnOfF1NkxI?t=1584. Đầu tiên tôi đã thêm một tụ điện giữa đầu ra và chân phản hồi của TL494, nó dường như đã giải quyết được vấn đề, nhưng nó không hoạt động tốt như thêm một phản hồi tiêu cực thích hợp. Tôi đã thực hiện một số thử nghiệm, điều đó chứng minh điều này: Lúc đầu, tôi tăng dòng điện từ 0A lên 3A và sau đó tôi thay đổi tần số dao động từ ~ 170 kHz thành ~ 20 kHz và sau đó đi đến "sự cố" (tôi cho là) TL494 vượt quá 300 kHz và sau đó trở về ~ 170 kHz. Dấu vết màu vàng - điện áp tại tụ dao động, Dấu vết màu xanh - dòng điện chạy qua cuộn cảm. Cuộn cảm bây giờ không rên rỉ mà rít lên, nó phụ thuộc vào lõi được sử dụng, bởi vì khi tôi thử với EI, nó ít được chú ý hơn (trong đêm băng đã được nới lỏng và cuộn cảm bắt đầu rít lên, bây giờ tôi đang thử nghiệm sơn móng tay như một cách để dán lõi mà vẫn có thể tháo rời), Thử nghiệm này được thực hiện với lõi EE dán tại nhà máy. Ảnh chụp màn hình của ứng dụng "Spectroid" được thực hiện khi dòng điện đầu ra ở mức 3 và ở phía dưới Bạn có thể thấy khoảnh khắc 20 kHz và ở đỉnh 300 kHz.

Phản hồi tiêu cực + tụ điện https://youtu.be/S9KfA9NNXkE

Phản hồi tiêu cực https://youtu.be/h1AN7rQTDa4

Tụ https://youtu.be/7h7OzDj9q8Y

Không có gì (vấn đề ban đầu) https://youtu.be/nVOfPynJRGE

Theo phản hồi tiêu cực và tụ điện, ý tôi là:

Sau này tôi sẽ kiểm tra xem trình điều khiển MOSFET kéo đẩy của tôi có hoạt động tốt không. Nếu có nhu cầu, tôi có thể thực hiện ghi âm nâng cao hơn và hiển thị tần số được tạo bởi cuộn cảm tương ứng với tần số dao động.