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3525做的閉環(huán)BOOST，有電路圖，效率不高，求救。

學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)一個(gè)BOOST電路，要求是輸入電壓15-20V，輸出電壓是40V，輸出電流2A！

看了一些資料，學(xué)習(xí)了電感的設(shè)計(jì)方法，決定使用50K的頻率，3525輸出單路方波25K，由于單路占空比達(dá)不到要求，所以兩路并聯(lián)使用，折算到電感的頻率又回到了50K。

根據(jù)設(shè)計(jì)，應(yīng)選擇91UH的電感，電感峰值電流達(dá)6A（15V輸入的時(shí)候）。

先上原理圖吧，原理圖分為兩部分，一個(gè)是3525控制板，一個(gè)是功率板，采用閉環(huán)控制，PCB也上吧。

 

3525圖騰柱輸出

 

功率板PCB，3525雙路輸出分別驅(qū)動(dòng)兩個(gè)3205，MOS管。

 

這是功率板PCB！

不知道設(shè)計(jì)上是否有問題，現(xiàn)在的問題很奇怪~有耐心的朋友聽我一一道來。

設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該是需要91UH的電感（這個(gè)值多方對(duì)比過，應(yīng)該是可靠的），然后選擇磁芯開始繞電感，由于沒有任何經(jīng)驗(yàn)，就從手上翻出一些磁芯，從小到大挨個(gè)試了遍~繞制的時(shí)候都是用電感表測(cè)過，電感值均略大于91UH。

一號(hào)實(shí)驗(yàn)電感：

 

 

上面兩個(gè)磁芯磁導(dǎo)率都比較大，只繞3匝就有100多UH得電感了，不知道什么材料的，實(shí)驗(yàn)失敗，表現(xiàn)是輸出電流無法提高，以增加輸出電流，電源就保護(hù)啦，應(yīng)該是電感飽和啦，而且在輕載能工作時(shí)，效率也很低，MOS發(fā)熱嚴(yán)重。

二號(hào)實(shí)驗(yàn)電感：

考慮到之前電感飽和啦，使用一個(gè)更大的電感實(shí)驗(yàn)吧，找出這么一個(gè)磁環(huán)，繞了7匝，有130多UH電感，上電實(shí)驗(yàn)，效果跟一號(hào)磁環(huán)一樣。輸出電流無法提高，以增加輸出電流，電源就保護(hù)啦，應(yīng)該是電感飽和啦，而且在輕載能工作時(shí)，效率也很低，MOS發(fā)熱嚴(yán)重。

 

 


三號(hào)實(shí)驗(yàn)電感，大的不行換小的，這個(gè)電感繞了7匝，也是100多UH得電感，上電效果跟之前的一樣~~

 

 

考慮到電感工作之后，實(shí)際電感量可能減少，我又把之前的那些電感全拆了，多繞了一些，每個(gè)繞到300多UH，上電實(shí)驗(yàn)，故障依舊。

急啦，隨便拿了一個(gè)以前繞的四號(hào)電感，上繞了很多雜，電感值3mH多，電試驗(yàn)~靠，電路工作啦，能輸出2A電流，檔案沒有飽和?。?/p>

 

 

很無解啦，為甚四號(hào)電感這么多線，理論更容易飽和，為什么居然能讓電路工作呢？


既然電路開始工作啦，測(cè)測(cè)效率吧，使用四號(hào)電感，效率不高，只有70%左右，而且MOS管發(fā)熱很嚴(yán)重，滿載工作1分鐘，散熱片就燙的無法下手啦。分析了下，感覺這個(gè)四號(hào)電感還是飽和啦，就是飽和程度不高，所以決定用一個(gè)EI33磁芯繞一個(gè)電感~說干就干，用EI33繞了一個(gè)100UH的電感，沒有氣隙，上電實(shí)驗(yàn)！

電感那一個(gè)響呀??！還是飽和啦呀~我無奈了，把EI磁芯的I磁條拿掉，上電！?。?/p>

電路居然神奇的工作啦，電感沒有聲音，沒有飽和，效率達(dá)到88%??！

把電感卸下來，一測(cè)，只有18UH電感，一個(gè)磁路封閉的電感，應(yīng)該很難飽和，但是18UH的電感距離我的計(jì)算，十萬八千里，為什么依舊能正常工作呢，測(cè)試了下輸出紋波，跟使用3mH的四號(hào)電感差不多，真是無解啦！！

為了驗(yàn)證我的計(jì)算值，我用EI骨架繞了28匝的銅線，插上E型磁芯，沒插I磁芯，用表一測(cè)，剛好90UH，很高興，開式磁路，應(yīng)該不會(huì)飽和吧，又非常接近我的計(jì)算值，應(yīng)該不會(huì)有問題吧，興致沖沖的上電實(shí)驗(yàn)，結(jié)果很悲劇。

電感嗡嗡作響，效率很低，無法滿載工作，電感燙的不行~~~

我的天啊，折騰了兩天，沒辦法啦，來電源網(wǎng)求助，各位高手看看我的問題出在哪里吧。

現(xiàn)在整個(gè)板子這樣子的：

 

用的EI33的骨架，雙線繞了14匝，用0.86的線，線徑應(yīng)該足夠啦。注意觀察底部，沒有I磁條，電感值14UH，電路工作正常，效率88%，滿載（80W輸出），工作10分鐘，MOS溫?zé)?，但是電感很燙。

 


啰嗦了這么多，總結(jié)一下我的問題吧：

1、為何我計(jì)算的91uh的電感，使用14UH的能正常工作，按理說電感小，電流脈動(dòng)率增加，峰值電流也增加的，輸出紋波應(yīng)該惡化，但是實(shí)際情況是沒有，這是為什么？

2、為何用開式磁路的方式繞制了跟計(jì)算值很接近的電感（90uH），電感仍會(huì)飽和，且效率很低？

3、現(xiàn)在電感很燙，應(yīng)該是電感值小，導(dǎo)致電感電流脈動(dòng)率增加，電感峰值電流增加造成的，而且效率也不高，若想解決這個(gè)問題，進(jìn)一步提高效率，應(yīng)該怎么做？

4、我想繞一個(gè)91UH的電感，工作在我的電路中，不飽和，效率高，應(yīng)該用什么樣的材料呢？

這個(gè)帖子寫了挺長(zhǎng)時(shí)間，折騰了兩天，實(shí)在不知道該如何是好了，希望能得到熱心朋友的解答。我看了不少書，電感值的計(jì)算很明白，但是如何得到一個(gè)我需要的電感啊~~

全部回復(fù)(21)
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2011-08-09 13:20

個(gè)人理解，你的電感計(jì)算有誤，3mH應(yīng)該才是你所需要的

至于你說的18uH可以工作，個(gè)人懷疑根本沒工作，電感量太小，相當(dāng)于一根導(dǎo)線，多少伏輸入，就多少伏輸出，效率當(dāng)然高。

要判斷有沒工作，看開關(guān)管DS間的波形

電感會(huì)響更多的與你外電路有關(guān)，你看一下開關(guān)管波形，抖動(dòng)應(yīng)該很厲害（也就是工作頻率不穩(wěn)定），還有就是帶骨架的電感浸油后一般都不會(huì)響。

飽和與否不能用聲音判斷，你要看流過開關(guān)管的電流波形。

發(fā)熱問題，只有持續(xù)的電流流過才會(huì)發(fā)熱，脈動(dòng)率增加只能說明你的樣機(jī)沒有正常工作。這說明流過電感的電流可能真的太大了。

 

 

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2011-08-09 13:28
@edie87@163.com
個(gè)人理解，你的電感計(jì)算有誤，3mH應(yīng)該才是你所需要的至于你說的18uH可以工作，個(gè)人懷疑根本沒工作，電感量太小，相當(dāng)于一根導(dǎo)線，多少伏輸入，就多少伏輸出，效率當(dāng)然高。要判斷有沒工作，看開關(guān)管DS間的波形電感會(huì)響更多的與你外電路有關(guān)，你看一下開關(guān)管波形，抖動(dòng)應(yīng)該很厲害（也就是工作頻率不穩(wěn)定），還有就是帶骨架的電感浸油后一般都不會(huì)響。飽和與否不能用聲音判斷，你要看流過開關(guān)管的電流波形。發(fā)熱問題，只有持續(xù)的電流流過才會(huì)發(fā)熱，脈動(dòng)率增加只能說明你的樣機(jī)沒有正常工作。這說明流過電感的電流可能真的太大了。  
另外，你的開關(guān)管沒必要用到4個(gè)管子，你看看人家規(guī)格書上的接法，只用兩個(gè)mos管
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xzszrs
LV.11
4
2011-08-09 13:44

鐵氧體的電感需要有氣隙才不會(huì)飽和的。要是鐵硅鋁之類的磁粉芯就自帶氣隙了。

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ATFATFATF
LV.3
5
2011-08-09 14:03
@edie87@163.com
個(gè)人理解，你的電感計(jì)算有誤，3mH應(yīng)該才是你所需要的至于你說的18uH可以工作，個(gè)人懷疑根本沒工作，電感量太小，相當(dāng)于一根導(dǎo)線，多少伏輸入，就多少伏輸出，效率當(dāng)然高。要判斷有沒工作，看開關(guān)管DS間的波形電感會(huì)響更多的與你外電路有關(guān)，你看一下開關(guān)管波形，抖動(dòng)應(yīng)該很厲害（也就是工作頻率不穩(wěn)定），還有就是帶骨架的電感浸油后一般都不會(huì)響。飽和與否不能用聲音判斷，你要看流過開關(guān)管的電流波形。發(fā)熱問題，只有持續(xù)的電流流過才會(huì)發(fā)熱，脈動(dòng)率增加只能說明你的樣機(jī)沒有正常工作。這說明流過電感的電流可能真的太大了。  

謝謝你的回復(fù)，但是有些問題我還是想說明下的。

確定的是，電路肯定工作啦，因?yàn)槭巧龎海?5可以升到40，并且輸出80W的功率，電感沒起作用是不太可能的吧。

DS的波形還算好，又很小的尖峰，上升下降沿都很陡峭，問題應(yīng)該不大，頻率穩(wěn)定，但是相位不穩(wěn)定，就是示波器不能穩(wěn)定出發(fā)，波形左右來回動(dòng)，從我的3525出來就這樣，我也不知道怎么回事，沒接負(fù)載，沒接功率板，出來50%的方波，也來回動(dòng)，不穩(wěn)定~~

由于沒有電流探頭，沒法看電感波形，正在想辦法看電流波形呢。

跟你說一個(gè)更奇怪的問題，我沒有加磁芯，只用繞線，電路也可以工作，升壓穩(wěn)定，能輸出功率，就是效率低，電感極燙無比。

我現(xiàn)在覺得電感量不夠是肯定的，因?yàn)?8UH確實(shí)太小了，但是不知道用什么材料可以弄出91UH的電感，鐵氧體EE33，不加I磁條（可以理解氣隙很大），繞到91UH，上電還是會(huì)飽和~~難道我要換更大的磁芯？

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ATFATFATF
LV.3
6
2011-08-09 14:04
@edie87@163.com
另外，你的開關(guān)管沒必要用到4個(gè)管子，你看看人家規(guī)格書上的接法，只用兩個(gè)mos管
呵呵，我是只用了兩個(gè)而已，上面那個(gè)是圖騰柱罷了，呵呵~~謝謝指教
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ATFATFATF
LV.3
7
2011-08-09 14:04
@xzszrs
鐵氧體的電感需要有氣隙才不會(huì)飽和的。要是鐵硅鋁之類的磁粉芯就自帶氣隙了。
謝謝鐘工回復(fù)，我現(xiàn)在覺得電感量不夠是肯定的，因?yàn)?8UH確實(shí)太小了，但是不知道用什么材料可以弄出91UH的電感，鐵氧體EE33，不加I磁條（可以理解氣隙很大），繞到91UH，上電還是會(huì)飽和~~難道我要換更大的磁芯嗎？
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2011-08-09 14:16
@ATFATFATF
謝謝你的回復(fù)，但是有些問題我還是想說明下的。確定的是，電路肯定工作啦，因?yàn)槭巧龎海?5可以升到40，并且輸出80W的功率，電感沒起作用是不太可能的吧。DS的波形還算好，又很小的尖峰，上升下降沿都很陡峭，問題應(yīng)該不大，頻率穩(wěn)定，但是相位不穩(wěn)定，就是示波器不能穩(wěn)定出發(fā)，波形左右來回動(dòng)，從我的3525出來就這樣，我也不知道怎么回事，沒接負(fù)載，沒接功率板，出來50%的方波，也來回動(dòng)，不穩(wěn)定~~由于沒有電流探頭，沒法看電感波形，正在想辦法看電流波形呢。跟你說一個(gè)更奇怪的問題，我沒有加磁芯，只用繞線，電路也可以工作，升壓穩(wěn)定，能輸出功率，就是效率低，電感極燙無比。我現(xiàn)在覺得電感量不夠是肯定的，因?yàn)?8UH確實(shí)太小了，但是不知道用什么材料可以弄出91UH的電感，鐵氧體EE33，不加I磁條（可以理解氣隙很大），繞到91UH，上電還是會(huì)飽和~~難道我要換更大的磁芯？

沒接負(fù)載波形是會(huì)抖動(dòng)，你把示波器從uS級(jí)調(diào)到mS級(jí)應(yīng)該可以看到波形的全貌。

相位不穩(wěn)定，沒有這種說法。只會(huì)說頻率不穩(wěn)定，這個(gè)多少都會(huì)抖動(dòng)，沒什么。

假如你的開關(guān)管下面，也就是S極與地之間有個(gè)檢測(cè)電阻，可以看看這個(gè)電阻的電壓波形，就可以了解有沒有飽和。

若懷疑磁芯太小，你可以試一下更大的磁芯骨架。

 

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ATFATFATF
LV.3
9
2011-08-09 14:20
@edie87@163.com
沒接負(fù)載波形是會(huì)抖動(dòng)，你把示波器從uS級(jí)調(diào)到mS級(jí)應(yīng)該可以看到波形的全貌。相位不穩(wěn)定，沒有這種說法。只會(huì)說頻率不穩(wěn)定，這個(gè)多少都會(huì)抖動(dòng)，沒什么。假如你的開關(guān)管下面，也就是S極與地之間有個(gè)檢測(cè)電阻，可以看看這個(gè)電阻的電壓波形，就可以了解有沒有飽和。若懷疑磁芯太小，你可以試一下更大的磁芯骨架。 
我之前做了一個(gè)反激，用3842做的，頻率很穩(wěn)定，示波器可以穩(wěn)定觸發(fā)，觀察到波形穩(wěn)定的方波，但是這個(gè)就始終不穩(wěn)定，來回晃動(dòng)，但是按暫停鍵觀察，波形是很好的，很費(fèi)解~
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2011-08-09 14:30
@ATFATFATF
我之前做了一個(gè)反激，用3842做的，頻率很穩(wěn)定，示波器可以穩(wěn)定觸發(fā)，觀察到波形穩(wěn)定的方波，但是這個(gè)就始終不穩(wěn)定，來回晃動(dòng)，但是按暫停鍵觀察，波形是很好的，很費(fèi)解~
還是跟電感有關(guān)，你再調(diào)整一下電感的感量吧，不一定說就要91uH，改大改小都試試，
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xzszrs
LV.11
11
2011-08-09 17:44
@ATFATFATF
謝謝鐘工回復(fù)，我現(xiàn)在覺得電感量不夠是肯定的，因?yàn)?8UH確實(shí)太小了，但是不知道用什么材料可以弄出91UH的電感，鐵氧體EE33，不加I磁條（可以理解氣隙很大），繞到91UH，上電還是會(huì)飽和~~難道我要換更大的磁芯嗎？

你可以用27mm鐵硅鋁環(huán)，磁導(dǎo)率125的。約25T,可以保證10A以上不飽和。

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ATFATFATF
LV.3
12
2011-08-09 22:01
@xzszrs
你可以用27mm鐵硅鋁環(huán)，磁導(dǎo)率125的。約25T,可以保證10A以上不飽和。

好的，謝謝鐘工，我回頭試試！請(qǐng)問27MM是指直徑還是什么呢？

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ATFATFATF
LV.3
13
2011-08-11 02:43
@xzszrs
你可以用27mm鐵硅鋁環(huán)，磁導(dǎo)率125的。約25T,可以保證10A以上不飽和。
今天去買了鐵硅鋁磁芯，真的很給力，不飽和啦，滿載起動(dòng)也沒有問題，效率上去啦，非常好，但是又發(fā)現(xiàn)新問題啦，誤差放大器的反饋電阻要是太大的話，會(huì)在漏極形成震蕩，直接影響效率啦，要是太小的話貌似影響誤差放大器的工作，滿載卸載的話電源就保護(hù)啦~
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ATFATFATF
LV.3
14
2011-08-11 02:43
@edie87@163.com
沒接負(fù)載波形是會(huì)抖動(dòng)，你把示波器從uS級(jí)調(diào)到mS級(jí)應(yīng)該可以看到波形的全貌。相位不穩(wěn)定，沒有這種說法。只會(huì)說頻率不穩(wěn)定，這個(gè)多少都會(huì)抖動(dòng)，沒什么。假如你的開關(guān)管下面，也就是S極與地之間有個(gè)檢測(cè)電阻，可以看看這個(gè)電阻的電壓波形，就可以了解有沒有飽和。若懷疑磁芯太小，你可以試一下更大的磁芯骨架。 
今天去買了鐵硅鋁磁芯，真的很給力，不飽和啦，滿載起動(dòng)也沒有問題，效率上去啦，非常好，但是又發(fā)現(xiàn)新問題啦，誤差放大器的反饋電阻要是太大的話，會(huì)在漏極形成震蕩，直接影響效率啦，要是太小的話貌似影響誤差放大器的工作，滿載卸載的話電源就保護(hù)啦~
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2011-08-11 13:28
@xzszrs
你可以用27mm鐵硅鋁環(huán)，磁導(dǎo)率125的。約25T,可以保證10A以上不飽和。
頂起~~~
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lvyuanpu
LV.5
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2011-08-11 16:14
@ATFATFATF
今天去買了鐵硅鋁磁芯，真的很給力，不飽和啦，滿載起動(dòng)也沒有問題，效率上去啦，非常好，但是又發(fā)現(xiàn)新問題啦，誤差放大器的反饋電阻要是太大的話，會(huì)在漏極形成震蕩，直接影響效率啦，要是太小的話貌似影響誤差放大器的工作，滿載卸載的話電源就保護(hù)啦~

請(qǐng)問你加了鐵鋁磁芯后，電感量是90uH么？如果是的話，你現(xiàn)在的占空比大概是多少?。?/p>

還有你18uH的時(shí)候，F(xiàn)ET的占空比又是多少啊，望相告。

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huayuguo
LV.3
17
2011-08-16 15:23
@無敵司馬亮
頂起~~~
等試驗(yàn)結(jié)果，這個(gè)電感 及其 磁芯材料 很無解啊。誰給上上課啊
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xzszrs
LV.11
18
2011-08-16 16:16
@ATFATFATF
今天去買了鐵硅鋁磁芯，真的很給力，不飽和啦，滿載起動(dòng)也沒有問題，效率上去啦，非常好，但是又發(fā)現(xiàn)新問題啦，誤差放大器的反饋電阻要是太大的話，會(huì)在漏極形成震蕩，直接影響效率啦，要是太小的話貌似影響誤差放大器的工作，滿載卸載的話電源就保護(hù)啦~
涉及到由誤差放大器構(gòu)成的控制到輸出特性，也就是我們常說的伯德圖，需要比較正確的設(shè)計(jì)誤差放大器的零點(diǎn)和極點(diǎn)。
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2011-08-16 20:18
@ATFATFATF
今天去買了鐵硅鋁磁芯，真的很給力，不飽和啦，滿載起動(dòng)也沒有問題，效率上去啦，非常好，但是又發(fā)現(xiàn)新問題啦，誤差放大器的反饋電阻要是太大的話，會(huì)在漏極形成震蕩，直接影響效率啦，要是太小的話貌似影響誤差放大器的工作，滿載卸載的話電源就保護(hù)啦~
鐵硅鋁磁環(huán)感量隨電流增大而變小，你計(jì)算的感量應(yīng)是額定載2A時(shí)的，所以實(shí)際無電流時(shí)感量應(yīng)大些，才能保證額定時(shí)為設(shè)計(jì)感量，使工作在CCM模式。
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2011-08-16 20:18
@ATFATFATF
今天去買了鐵硅鋁磁芯，真的很給力，不飽和啦，滿載起動(dòng)也沒有問題，效率上去啦，非常好，但是又發(fā)現(xiàn)新問題啦，誤差放大器的反饋電阻要是太大的話，會(huì)在漏極形成震蕩，直接影響效率啦，要是太小的話貌似影響誤差放大器的工作，滿載卸載的話電源就保護(hù)啦~
你說的誤差放大器的反饋電阻是指哪里？
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2011-08-16 20:20
@劉玄德yxd
你說的誤差放大器的反饋電阻是指哪里？
是PI那塊還是？
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lcj586
LV.3
22
2012-06-26 19:56
圖有問題，應(yīng)該用兩個(gè)電感，然后通過二極管合并。
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