Как должна вести себя катушка?, Какое напряжение должно быть в точке ключа? Опции

[javalenok]

Физику эл-м полей объяснять не надо, не пойму. Меня интересует, работа нагнетателя в импульсном блоке, повышающем (boost) напряжение. Кто не знает, что это такое, может заглануть к Максиму на туториал. Один конец катушки соеденён с входм питания, на другом - ключ и прямосмещённый диод, эта точка называется "ключевая" или "ключём". На другом конце диода - повышеное выходное напряжение, отфильтрованное кондёром. Замыкане ключа на землю позволяет раскручивать катушку.

В стационарном режиме, когда ключ долгое время разомкнут и ток через катушку не идёт, на обоих концах катушки имеем одинаковое (входное) напряжение. Иначе, если бы напряжение на концах катушки различалось, это вызывало бы в ней ток и режим бы был нестабильный. Приступим к работе. Замыкаем ключ на землю, ждём некоторое время пока в индуктор набирает обороты, и вновь отключаем катушку от земли. Ток, протекающий через катушку протолжает гнать заряды со входа +фпитания на ключ и диод. Напряжение на диоде моментально превышает U выходное и ток зарядов вываливает в выходной кондёр. При этом, напряжение на ключвом выводе катушки больше чем на входном. Через короткое время ток спадает до нуля... И что? Это и есть мой вопрос.

По-идее, ток через катушку должен оставаться нулевым до следующего замыкания ключа. Но отсутствие тока подразумевает нулевую разницу давлений на концах индуктора, поскольку любая разница неизбежно вызывает ток. Но у нас-то напряжение на одном конце Uвх, а на другом Uвых. Значит, ток будет, но какой? Видать, на ключе какая-то паразитная ёмкость, заряды оттуда потекут на вход, погонят катушку в противофазу, и быстро закончатся - на ключе получим "минус", ток опять потечёт в прямом направлении. Короче, приходим к колебаниям. Это норма в импульсном блоке?

Интерес мой отнюдь не праздный. Пробовал собрать импульсный повышающий блок на LM5000, вот что вышло - полюбуйтесь на колебания на свиче. Это из-за них проклятых такая лажа в обратной связи и нихрена не работает? Ужо больно точно звон в ОС повторяет колебания катушки, которые я попытался разобрать в данной теме. Примечательно то, что пульсации, приследующие импульс свича, исчезают при увеличении индуктивности катушки.

Есть ли тут люди способные описать надлежащее поведение цепи?

[AlleXX]

Почему изготовители импульсных регуляторов нигде не пишут про гармонические колебания, что с ними делать?

Пишут. В документации на ШИМ контроллеры все расписано. Бороться с ними не нужно. При малой нагрузке так и должно быть (режим "дисконт"). При повышении нагрузки будут прямоугольные импульсы ("континус"). Если, конечно, все правильно расчитано.
Но можно и не считать - просто в лоб собрать по типовой схеме. Если, конечно, параметры нагрузки и источника близки к типовым.

Индуктивность сверх оптимума увеличивать нехорошо, т.к. во избежание насыщения сердечника придется увеличивать его размеры.

Почему он на делителе ОС оказывается

Либо неправильно собрана схема, либо неверные измерения (земля плохая и т.п.). Там напряжение должно быть пилообразной (треугольной) формы.

Сообщение отредактировал AlleXX - Feb 19 2006, 08:42

[javalenok]

Почему изготовители импульсных регуляторов нигде не пишут про гармонические колебания, что с ними делать?

Пишут. В документации на ШИМ контроллеры все расписано. Бороться с ними не нужно. При малой нагрузке так и должно быть (режим "дисконт"). При повышении нагрузки будут прямоугольные импульсы ("континус"). Если, конечно, все правильно расчитано.
Но можно и не считать - просто в лоб собрать по типовой схеме. Если, конечно, параметры нагрузки и источника близки к типовым.

Хм. Мне казалось, что прерывность тока в катушке зависит от нагрузки. То есть малая нагрузка означает низкий коэффициент заполнения импульсной последовательности (duty cycle), в пределе - нулевое время разгона катушки за цикл. Понятно, что за малое время катушка не успеет набрать оборотов, а более высокое тормозящее напряжение весь оставшийся цикл непременно её остановит. Не вижу связи с индуктивностью.

Индуктивность сверх оптимума увеличивать нехорошо, т.к. во избежание насыщения сердечника придется увеличивать его размеры.

У наших катушек вообще никакого сердечника нету 8(

Почему он на делителе ОС оказывается

Либо неправильно собрана схема, либо неверные измерения (земля плохая и т.п.). Там напряжение должно быть пилообразной (треугольной) формы.

Мне казалось в петлю ОС полагается долю напряжения, получаемого на выходе, подавать. А наше устройство совсем не пилу должно вырабатывать...

[=AK=]

Пишут. В документации на ШИМ контроллеры все расписано. Бороться с ними не нужно. При малой нагрузке так и должно быть (режим "дисконт"). При повышении нагрузки будут прямоугольные импульсы ("континус").

Хм. Мне казалось, что прерывность тока в катушке зависит от нагрузки. То есть малая нагрузка означает низкий коэффициент заполнения импульсной последовательности (duty cycle), в пределе - нулевое время разгона катушки за цикл. Понятно, что за малое время катушка не успеет набрать оборотов, а более высокое тормозящее напряжение весь оставшийся цикл непременно её остановит. Не вижу связи с индуктивностью.

Непрерывность связана с тем, успевает ли вся накопленная в катушке энергия уйти в нагрузку пока ключ закрыт. Если успевает - это режим прерывистых токов, т.к. есть периоды времени, когда ток в катушке равен нулю, форма тока - треугольная с паузами. Если не успевает - это режим непрерывных токов, ток в катушке никогда не падает до нуля, форма тока треугольная без пауз, с "подставкой". Граничный режим между непрерывным и прерывистым - это когда форма тока в катушке треугольная, но "подставка" нулевая.

Индуктивность сверх оптимума увеличивать нехорошо, т.к. во избежание насыщения сердечника придется увеличивать его размеры.

У наших катушек вообще никакого сердечника нету 8(

Тогда лучше увеличить, чтобы перейти в режим непрерывных токов. Как buck так и boost идеальный вариант - бесконечно большая индуктивность, тогда через нее течет один и тот же ток, и когда ключ включен, и когда выключен.