मेरे बक-बूस्ट कनवर्टर में स्पाइक्स या दोलन के कारण क्या है?


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वर्तमान में, मुझे बक-बूस्ट कनवर्टर के बारे में एक समस्या है। मेरे बक-बूस्ट कनवर्टर के योजनाबद्ध को नीचे देखा जा सकता है:

मेरे बक-बूस्ट कनवर्टर का योजनाबद्ध

मैंने बक-बूस्ट के लिए इनपुट वोल्टेज और इनपुट करंट को मापने के लिए हॉल इफेक्ट ट्रांसड्यूसर, LV25-P और LA25-NP का इस्तेमाल किया। फिर, संकेत को ट्रांसड्यूसर्स द्वारा मापा जाता है और सिग्नल स्थिति सर्किट (इस आंकड़े का अधिकार) को भेजा जाता है। सिग्नल स्थिति सर्किट के लिए, मैंने वोल्टेज अनुयायी बनाने के लिए LM358 का उपयोग किया। अंत में, संकेत ADCs को भेजे जाते हैं।

मैंने जो IGBT का उपयोग किया है वह IRG4PH50U है। चालक TLP250 है। TLP250 के लिए बिजली आपूर्तिकर्ता + 15 वी है, और इसका मैदान "मध्य" के रूप में संदर्भित होता है। स्विच आवृत्ति 20KHz है।

मैंने बक-बूस्ट के लिए इनपुट स्रोत के रूप में पीवी एमुलेटर, क्रोमा ATE-62050H-600S का उपयोग किया। आउटपुट को 20 ओम पर इलेक्ट्रॉनिक प्रतिरोध के साथ संयोजित किया गया है। मैंने आईजीबीटी के कर्तव्य चक्र को 49% पर बनाए रखा। परिणाम निम्नानुसार दिखाए गए हैं:

जहां चैनल 1 पोर्ट "एलए" पर सिंगल को संदर्भित करता है, जो सिग्नल स्थिति सर्किट के सामने है। चैनल 2 पोर्ट "1" में सिंगल को संदर्भित करता है, जो एलसी लोअरपास फिल्टर के साथ सिग्नल स्थिति सर्किट के अंत में है। चैनल 3 वर्तमान आस्टसीलस्कप जांच द्वारा इनपुट वर्तमान I माप है।

परिणाम बहुत अच्छे नहीं हैं। मैं वास्तव में इन स्पाइक्स को हटाना चाहता हूं। हाल ही में, मैंने ग्राउंड बाउंस के बारे में कुछ दस्तावेज पढ़े, जैसे कि मेरे डीसी / डीसी बूस्टर कनवर्टर में बड़े दोलन क्या हैं? क्या यह जमीन उछाल या कुछ और असर है? मैंने स्वीकार किया कि यह जमीनी उछाल के कारण है। हालांकि, मैं इसे हल करने का तरीका नहीं बताता।

किसी भी मदद को बहुत सराहा जाएगा।


नमस्कार, @BruceAbbott हां, मेरे पास 3 आधार हैं।

एक जमीन ट्रांसड्यूसर और LM358 से संबंधित है, और मैंने इसे "त्रिकोण" के रूप में चिह्नित किया है। दूसरा ग्राउंड ड्राइवर, TLP250 से संबंधित है, मैंने "D_GND" के रूप में चिह्नित किया है। तीसरा एक बक-बूस्ट के लिए जमीन है, मैंने "जीएनडी" के रूप में चिह्नित किया है। मैंने उन्हें एक साथ जोड़ने के लिए 0 ओम प्रतिरोधों का उपयोग किया, जैसा कि आप आंकड़े के दाहिने हिस्से में देख सकते हैं। जब मैंने चैनल 1 और चैनल 2 में संकेतों को मापा, तो मैं जिस जमीन से जुड़ा हूं वह पी 6 है।

@PlasmaHH के अनुरोध के रूप में, मैंने प्रोटोटाइप और पीसीबी लेआउट जोड़ा।

प्रोटोटाइप पीसीबी लेआउट


हाल ही में, मैंने @PlasmaHH से समाधान की कोशिश की, और परिणाम नीचे दिखाए गए हैं:

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चैनल 3 इनपुट इनपुट है जिसे मैं वर्तमान आस्टसीलस्कप जांच द्वारा मापता हूं। चैनल 1 और चैनल 2 समान पोर्ट, पोर्ट "1" को संदर्भित करता है। हालांकि, चैनल 1 ने ग्राउंड एंटीना का उपयोग किया, जबकि चैनल 2 ने नहीं किया। हम देख सकते हैं कि कुछ तरंगें कम हो गई हैं, लेकिन उनमें से सभी नहीं।

मैंने अपने बूस्ट सर्किट को भी आजमाया, जो मेरा पिछला काम है। परिणाम निम्नानुसार दिखाए गए हैं:

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जहाँ चैनल 1 ने ग्राउंड एंटीना का उपयोग किया है, जबकि चैनल 2 ने नहीं। इस आकृति से, हम देख सकते हैं कि सभी तरंग कम हो गई हैं।

ऊपर चर्चा से, मुझे लगता है कि @PlasmaHH सही है, लेकिन पूरे नहीं। @carloc और @yeraxe ने कुछ समाधान प्रदान किए, और मुझे लगता है कि वे जाग सकते हैं। मैंने जेफ बैरो, http://www.analog.com/library/analogdialogue/archives/41-06/ground_bounce.html द्वारा एयरटॉक को पढ़ा । मुझे लगता है कि जमीनी उछाल अपराधी है। मैंने अपने बक-बूस्ट के लिए कुछ aaylsis किए, जैसा कि नीचे दिखाया गया है:

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स्विच चालू या बंद होने पर ये आंकड़े दो अलग-अलग वर्तमान लूप देते हैं। इस आंकड़े से, यह वर्तमान लूप क्षेत्रों के बदलावों को देखा जा सकता है। मैंने पीसीबी लेआउट को डिजाइन करने के लिए एक समाधान प्रस्तावित किया, जैसा कि नीचे दिखाया गया है:

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इस लेआउट का उपयोग करने का कारण यह है कि मैंने पाया कि दो वर्तमान छोरों के लिए वर्तमान दिशा समान है। इसलिए, मुझे केवल यह सोचने की ज़रूरत है कि गुलाबी क्षेत्र और हरे क्षेत्र को कैसे फिर से विभाजित किया जाए।

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यहां मेरा पीसीबी लेआउट है, जो अभी तक समाप्त नहीं हुआ है। मैं सिर्फ यह जानना चाहता हूं कि क्या यह काम करता है।

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गुलाबी लाइनें स्विच चालू होने पर वर्तमान लूप को संदर्भित करती हैं, और स्विच को संदर्भित करने वाली हरी लाइनें बंद होती हैं। सफेद क्षेत्र वर्तमान छोरों का परिवर्तन है।

तो, सब लोग, क्या आपको लगता है कि ठीक है?

————————————————————————————————————————————————— नमस्ते, मैंने कुछ नया बनाया है परिवर्तन। सबसे पहले, मैं कैपसिटर के आकार को कम करता हूं, क्योंकि मैंने पाया कि मुझे वास्तव में उस बड़े की आवश्यकता नहीं है। फिर, मैं प्रारंभ करनेवाला GND और Cout के बीच के निशान को कम करता हूं। क्या यह भटका आवक को कम करने के लिए प्रभावी है ”?

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नमस्ते, मैंने अभी-अभी अपना PCB लेआउट अपडेट किया है। क्या आप इसकी जाँच करने में मेरी मदद कर सकते हैं?

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मैंने कुछ बदलाव किए हैं:

  1. लूप एरिया को रिड्यूस करने के लिए आईजीबीटी और डायोड को एक हीटसिंक में बनाया।
  2. नीचे की तरफ कुछ घटक बनाए, लेकिन मैं वास्तव में नहीं जानता कि क्या यह ठीक है।
  3. आधार को एक साथ कनेक्ट करें, जैसा कि सफेद सर्कल मैंने आंकड़े में चिह्नित किया है।

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मुझे पता नहीं है कि कैप के लिए ईएसआर को कैसे मापना है। लेकिन मैंने इसके बारे में कुछ जानकारी की जाँच की। इसे कहते हैं:

"इनपुट कैप 100V 470uF है। इसका ESR 0.06 ओम है। आउटपुट कैप 250V 47uF है। यह ESR 0.6 ओम है।"


हाल ही में, मैंने नया पीसीबी बोर्ड बनाया, जैसा कि नीचे दिया गया है:

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परिणाम ठीक है जैसा कि नीचे दिखाया गया है:

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इनपुट करंट के लिए स्पाइक छोटा होता है। हालांकि, मुझे यकीन नहीं है कि मैं आगे सुधार कर सकता हूं।

वैसे, मैंने आउटपुट करंट और वोल्टेज का भी परीक्षण किया, जैसा कि नीचे दिखाया गया है:

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क्यों तरंग उत्पादन इतना अजीब है? इसे कैसे सुधारा जाए? कृपया इसे देखने के लिए मेरी मदद करें।


आपको 3 अलग-अलग मैदान दिखाई देते हैं। वे शारीरिक रूप से एक साथ कैसे जुड़े हैं? किस बिंदु से जुड़ा हुआ क्षेत्र था? अपना लेआउट दिखाएं।
ब्रूस एबॉट

यह भी दिखाएँ कि आपने प्रोब को कैसे कनेक्ट किया (यानी आपने ग्राउंड एंटिना या उचित लो
इंडक्शन

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@ लेसिओ: हाँ, यह तार काफी कम एंटीना है। अपनी जांच के लिए कम इंडक्शन ग्राउंड स्प्रिंग अटैचमेंट का उपयोग करें और gnd
इंडक्शन

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इसके अलावा पीसीबी लेआउट मदद नहीं करता है। यहाँ दो छोरों को दर्शाया गया है, लिंक हाई, फ़ास्ट स्विचिंग करंट ले जाते हैं। वे काफी आवारा प्रेरण का परिचय देते हैं, जो तब आवारा टोपी के साथ दोलन करने के लिए प्रवण होता है। लेकिन, सबसे खराब, वे पास के सर्किट में कहीं भी शोर पैदा करेंगे। उन कनेक्शनों को केवल भारी तांबे के क्षेत्रों के साथ बनाया जाना चाहिए, हमेशा दो परतों पर एक दूसरे के ऊपर जाने और वापस जाने के लिए प्रयास करना चाहिए।
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[१] स्विचिंग सर्किट के साथ, उच्च कैपेसिटेंस और परजीवी तत्वों के कारण बड़ा होना बेहतर नहीं है। अधिक उपयुक्त वोल्टेज रेटिंग (यानी 1200 वी नहीं) के एमओएसएफईटी और आउटपुट डायोड का उपयोग करने का प्रयास करें। [२] इलेक्ट्रोलाइटिक कैप्स में उच्च ESR होता है, Cout और Cin के साथ समानांतर में कुछ uF रेंज के कुछ सिरेमिक कैप को जोड़ने का प्रयास करें। [३] Cout + पिन से एक मोटे तार में सीधे प्रारंभ करनेवाला पिन लगाने की कोशिश करें, जिससे स्विचिंग करंट लूप क्षेत्रों में कमी आए।
रिओरैक्स

जवाबों:


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सबसे पहले, आपको यह सुनिश्चित करना चाहिए कि आप सही तरीके से मापते हैं। आपकी जांच में ग्राउंड एंटीना प्रभाव होता है, आप अधिक विवरण के लिए " मापक रिपल और स्विचिंग ट्रांजिस्टर इन स्विचिंग रेगुलेटर " एप्लिकेशन नोट पढ़ सकते हैं ।

दूसरा, अल्ट्रा फास्ट डायोड trr <= 30ns आपकी स्पाइक समस्या में मदद करेगा। कम ईएसआर कैपेसिटर खोजने के लिए, आप उच्च तरंग वर्तमान / उच्च तापमान कैपेसिटर का चयन कर सकते हैं; उदाहरण के लिए 105 ° C कैपेसिटर आपकी समस्या को हल कर सकते हैं। आपके पीसीबी को भी लगता है कि उसे परजीवी समाई की समस्या है। आप स्विच के नीचे गंड विमान के साथ भर सकते हैं, यह परजीवी समाई को कम करता है।


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आपके स्पाइक्स IGBT टर्न पर शुरू होते प्रतीत होते हैं। आपके सेट इनवर्टर करंट को चालू होने में काफी अधिक है। अधिकांश कन्वर्टर्स को इस तरह से सेट किया जाता है, इसलिए यह कहना गलत होगा कि यह गलत है। यह कंटीन्यूअस मोड सेटअप है। m derecik ने कहा कि फास्ट डायोड की जरूरत है। इसके अलावा, आपको किसी भी तरह से IGB द्वारा गेट टर्न को धीमा करना चाहिए। आमतौर पर देखा गया गेट रेसिस्टर को समझने और कोशिश करने में आसान होता है। एक तेजी से छोटे डायोड के साथ प्रयोगात्मक गेट रोकनेवाला को बायपास करें ताकि आईजीबीटी बंद न हो। यह कुछ और शक्ति को जला देगा लेकिन आपके द्वारा चुने गए 20KHz पर यह काम करने योग्य होना चाहिए। गेट रोकनेवाला आपके पीसीबी लेआउट पर निर्भर करता है। बेहतर है कि आपका बोर्ड बेहतर हो। कम गेट प्रतिरोध को स्पाइक्स को एक स्वीकार्य स्तर पर लाने की आवश्यकता थी। आप समानांतर में BAV21 डायोड के साथ 47 ओम अवरोधक के साथ शुरू कर सकते हैं।

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