作者chocomaro (終於熬過來囉~)
看板Electronics
標題[問題] DC/DC 升降壓型sepic converter
時間Sun Apr 17 14:49:03 2011
各位好~
最近在實作電路上碰到sepic的設計問題
設計的部分從參考文獻上設計出來後
但實際接上電路後卻有很大的問題
一直搞不定，不得已只好上網求助各位板友了
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設計原理是參考這份文獻
http://users.ece.utexas.edu/~kwasinski/_8_EE362L_DC_DC_SEPIC_Spring%202008.pdf
首先，所設計的sepic是利用在太陽能板的MPPT追蹤上
太陽能板的規格是24V,215W，Ishort=8.47A
最後選擇兩個電感都用300uH
電容則是選電解電容470uF
MOSFET是irf3710
datasheethttp://www.datasheetcatalog.org/datasheet/irf/irf3710.pdf
SCHOTTKY diode則是stps41h100ct
datasheethttp://www.datasheetcatalog.org/datasheet/stmicroelectronics/8613.pdf
但是實際做好之後卻無法運作
輸出電壓一直呈現0.1V
真的超想翻桌的...
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中間做了滿多debug的程序
所以大致上可以確定線路沒有問題
元件確定MOSFET沒有問題
diode還沒測過，不過從datasheet上應該是沒問題
所以現在就變成線路都沒錯
結果輸出不正常
之後我用power supplay 12V當輸入並量測波形圖
http://www.wretch.cc/album/show.php?i=y76m4d8&b=3&f=1841644837&p=0
黃色是pwm,藍色是輸出電壓,紅色是mosfet的D極電壓
現在在懷疑
會不會是電解電容的紋波電流不夠大導致的現象
因為我的紋波電流算出來還滿大的
不過我上網查電解電容根本很多都沒標紋波電流
這..要我怎麼選阿~
(之後可能會去買一些固態電容來試試看...)
所以想請教板友~
除了電容有可能有問題之外
還有哪邊有可能需要檢查?
麻煩大家給我一些建議了!
如果有甚麼標示不清楚請告知
我會盡快補上!
先謝謝各位板友了
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另外，有人說sepic不適合作大功率的轉換
其原因是?...會跟我這現象有關嗎?
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各位好~
之後我調成20kHz再試一次~
輸入用12V的power supply供應~
結果輸出變成一直都在12v左右~
不過這還好~可能是power supply瓦數不大~
所以輸入電壓也不太對~
開duty cycle50%時輸入電壓從12V降為5V多
還有一個更嚴重的問題~
就是我的輸入電容一直爆漿~
百思不得其解~
輸入電容10uF耐壓50V應該是最不會被加熱的電容~
卻反而第一個被加熱到爆漿~
這有可能是甚麼問題呢?
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各位板友好~
我的電路設計圖如下
http://www.wretch.cc/album/show.php?i=y76m4d8&b=3&f=1841644838&p=1
目前雖然已經有轉換了~只是轉換效率真的非常低~
大約只有20%...mosfet根本開不久~
實體照片如下~藍色那塊是霍爾sensor~
http://www.wretch.cc/album/show.php?i=y76m4d8&b=3&f=1841644839&p=2
另外~這是我的波形圖~
http://www.wretch.cc/album/show.php?i=y76m4d8&b=3&f=1841644840&p=3
Vds是藍色的波形~
一開始的pulse大概是我的輸入電容爆漿了吧~
所以會有突波~
但從圖中發現我的Vds在mos開的時候居然有電壓?!
不過真的滿奇怪的~
power都不會流進耦合電容的樣子~
輸入電容都爆漿了~耦合電容居然沒事...
我在猜想應該是電容的問題比較大~
所以最近在網路上找代理商~
想買規格比較高的鋁質電解電容~
看有沒有幫助~
感謝各位的建議!!
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現在操作波形有較為改善
http://www.wretch.cc/album/show.php?i=y76m4d8&b=3&f=1841644841&p=4
紅色波型為輸入電壓
藍色波型為Vds
黃色波型為pwm
但有一個問題~
我的電源供應器電壓一直出不來
尚未開啟pwm時輸入電壓一開始設定在24V~
調整pwm後輸入電壓就陡降~
輸入電流已經調整到10A了~
輸入電壓仍然只有4~5V
不是很清楚電壓與電流的關係~
不過我調整轉換器輸出端的電阻也沒甚麼影響~
且輸入電流當初設計並沒有設計這麼大!
且當輸入電流變大時~
輸入電壓會開始不穩~
如紅色的波形那樣中間會降一下~
現在有點沒有頭緒了..
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◆ From: 59.121.129.249
※ 編輯: chocomaro 來自: 59.121.129.249 (04/17 14:52)
1F：推 Maybetrue:抱歉沒細看...不過你的switching frequency合理嗎？ 04/17 15:02
2F：→ Maybetrue:週期似乎是250us，頻率為4kHz。我是認為4kHz太低了。 04/17 15:03
3F：→ Maybetrue:按照文獻第一頁所示的電路，不容易將能量儲存起來。 04/17 15:04
4F：→ Maybetrue:調整到100kHz再試試看吧。功率半導體沒燒掉的話算運氣很 04/17 15:05
5F：→ Maybetrue:好了。若是頻率太低的話，電感性元件會被視為短路的導線 04/17 15:05
6F：→ chocomaro:是的~頻率才4kHz,因為是用微處理機的內建pwm 04/17 15:12
7F：→ chocomaro:所以最高大概也才能到20kHz而已 04/17 15:12
8F：→ chocomaro:當初有考慮過這問題,所以才把電感再弄大一點 04/17 15:13
9F：→ chocomaro:用20kHz試試看可以嗎? 04/17 15:13
10F：→ chocomaro:確實第一次做好像有燒掉的問題... 04/17 15:16
11F：→ chocomaro:第二次作就變成波形那樣mosfet好像連開都不開了所以沒燒 04/17 15:16
※ 編輯: chocomaro 來自: 114.45.176.210 (04/18 11:32)
※ 編輯: chocomaro 來自: 114.45.176.210 (04/18 11:35)
12F：推 LaLuLa:從pwm和Vds看起來,MOS似乎沒有真的在做切換 :O 04/18 20:07
13F：→ LaLuLa:gate driver所提供的Vgs電壓是多少呢？ 04/18 20:08
14F：→ chocomaro:你好~請問是指我的pwm所提供的Vgs嗎? 04/18 20:29
15F：推 LaLuLa:是得沒錯～ 04/18 20:30
16F：→ chocomaro:pwm我今天有改用12V跟0V作切換~就可以正常開~ 04/18 20:31
17F：→ chocomaro:只是頻率太低(5kHz)電源供應器呈現短路狀況 04/18 20:32
18F：→ chocomaro:後來改用20kHz結果有輸出~只是怪怪的~轉換效率剩20%... 04/18 20:33
19F：推 LaLuLa:那你只能慢慢繼續debug,先從中間那顆電容的電壓開始看吧！ 04/18 20:41
20F：→ LaLuLa:畢竟那顆電容電壓應該會等於輸入電壓 ._. 04/18 20:42
21F：→ chocomaro:哈哈~是阿~不過mosfet發燙超嚴重的~我都不敢開太久... 04/18 20:44
22F：推 Maybetrue:你可能要考慮換電路架構了。你參考到的架構怪怪的。 04/19 08:30
23F：→ Maybetrue:不是很容易實踐的類型，看可不可以使用bulk-boost？ 04/19 08:30
24F：→ chocomaro:不太容易實踐是因為? 04/19 10:09
25F：→ chocomaro:其實也是可以使用buck-boost~只是時間緊迫... 04/19 10:10
26F：推 DerrickLin:你先貼一下你的線路圖與電路的實體照片吧.. 04/19 21:20
27F：→ DerrickLin:SEPIC 不會太難, 有弄正確就會動的. 04/19 21:22
28F：推 Maybetrue:不容易實踐的原因是因為你的切換頻率調不快。 04/20 01:33
29F：→ Maybetrue:如果你的工作頻率太慢的話，會造成電容嚴重的充放電。 04/20 01:33
恩恩~最近才釐清電容除了電容值之外~
還要考慮鏈波電流的問題~
因為頻率真的太慢了~導致我的電容需要非常高的規格~
現在找不太到~只能用並聯串聯的方式來實現了~
還是說~建議我用pwm的ic?
上次查過uc3842跟tl494...不過datasheet是有看沒有懂......
※ 編輯: chocomaro 來自: 59.121.237.28 (04/20 22:47)
※ 編輯: chocomaro 來自: 59.121.237.28 (04/20 22:50)
30F：推 DerrickLin:你用幾伏特給 NMOS 的 Gate ? 我會猜 Vgs 太低 04/21 01:34
原本是5V+光耦合開關不能用~
之後改為12V+光耦合開關得到波形如下
http://www.wretch.cc/album/show.php?i=y76m4d8&b=3&f=1841644840&p=3
內文後面有說明一下最近的情形~
還再嘗試中~
※ 編輯: chocomaro 來自: 59.121.232.117 (04/21 05:03)
※ 編輯: chocomaro 來自: 114.45.191.93 (04/22 16:03)