Basit bir boost converter tasarımı

[Cemre.]

Herkese iyi akşamlar.

Başlıkta da belirttiğim gibi basit bir boost converter tasarlamam gerekiyor. Özel bir entegre vs kullanmak istemiyorum.
Boost topolojisini az çok biliyorum.

Devrenin iki kısmı olacağını biliyorum.
Bir kısım gerekli Duty'deki PWM sinyalini üretecek.
Bir kısım ise bobin diyot mosfet kapasite, yani boost devresi olacak.

Tetikleme sinyalini NE555 ile üretmeyi düşünüyorum. Frekansım 45kHz olacak.

18V giriş 30V çıkış için hesaplamalarımı adafruit'in hesap aracıyla yaptığımda aşağıdaki sonuçlara ulaşıyorum. Buradaki duty ve frekans değerleriyle de NE555 için direnç vs değeri hesaplatıyorum.




Buraya kadar sorun yok. Peki sonra ne yapmam gerekiyor? Devre çiziminde herhangi bir şey dikkate almam gerekiyor mu? Google'da arattığımda aşağıdaki gibi bir görsel buluyorum, ikinci transistör ne için kullanılıyor? Benim devremde de ihtiyaç olacak mı?



Diyot ve mosfet seçiminde en çok dikkat etmem gereken nedir? Ben IRFZ 24 N'yi inceledim ve uygun olduğunu düşündüm, doğru bir seçim olur muydu yoksa daha bulunabilir bir model önerebilir misiniz?

Mosfetin D ve S uçlarına paralel RC Snubber yapılmış sanırım, önemini açıklar mısınız?

İyi akşamlar, teşekkürler.

[Icarus]

555 gerekli rise-fall time'a sahip değil
mosfetin sürülüşü yanlış

[Cemre.]

555 gerekli rise-fall time'a sahip değil
mosfetin sürülüşü yanlış

Hocam düzeltmek için ne gibi bir çözüm önerirsiniz? 555 kullanılarak yapılmış bir kaç proje var, bizimki de zaten 60ohm bir yükü 15-20 saniye beslese yeterli, lab. deneyinde gözetmen 30V görsün diye yani, bu yüzden basit ve vakit kaybı yaratmayacak bir şeyler yapmaya çalışıyorum..

[JOKERAS]

Selam,
Bu iş için herşeyi içinde sayısız entegre var,neden bu şekilde yapmayı düşünüyorsunuz?

Bu devreyi sabit bir duty t yada sabit bir frekansta sürerseniz çıkış gerilimi sürekli artar.
Çıkıştaki kapasite patlar.
ikinci transistör çıkış voltajından feedback alıp frekansı veya duty t'yi kontrol ediyor,set edilen değerin üstüne çıkınca
Duty yada frekansı kesime götürüyor bir nevi comparatör gibi.
Bu çok hızlı yapıldığından bunu scopla gözlemlemek gerekir.

Snubber devresinin pek bir etkisi olmaz burada sanırım Fet gürültülerini yok etmek istemişler.

[Cemre.]

Selam,
Bu iş için herşeyi içinde sayısız entegre var,neden bu şekilde yapmayı düşünüyorsunuz?

Bu devreyi sabit bir duty t yada sabit bir frekansta sürerseniz çıkış gerilimi sürekli artar.
Çıkıştaki kapasite patlar.
ikinci transistör çıkış voltajından feedback alıp frekansı veya duty t'yi kontrol ediyor,set edilen değerin üstüne çıkınca
Duty yada frekansı kesime götürüyor bir nevi comparatör gibi.
Bu çok hızlı yapıldığından bunu scopla gözlemlemek gerekir.

Snubber devresinin pek bir etkisi olmaz burada sanırım Fet gürültülerini yok etmek istemişler.

Hocam bir önceki mesajda da belirttiğim gibi bu bir lab. ödevi.
Bobin Mosfet Diyot zaten kullanılacak, geri kalan herşey bize kalmış durumda.
Vi = 18V
Vo = 30V
Freq = 45kHz
Voripple = %2
Ibobinripple = 0.4A
Yük = 60ohm

Bunlar tasarım parametrelerim ve buna göre bir devre tasarlamam gerekiyor. Olay bu aslında..

"Bobin akım dalgalanması" değeri hakkında bilgi verebilecek olan var mı?

[JOKERAS]

Hocam bir önceki mesajda da belirttiğim gibi bu bir lab. ödevi.
Bobin Mosfet Diyot zaten kullanılacak, geri kalan herşey bize kalmış durumda.
Vi = 18V
Vo = 30V
Freq = 45kHz
Voripple = %2
Ibobinripple = 0.4A
Yük = 60ohm

Bunlar tasarım parametrelerim ve buna göre bir devre tasarlamam gerekiyor. Olay bu aslında..

"Bobin akım dalgalanması" değeri hakkında bilgi verebilecek olan var mı?

Ripple'dan bahsediyorsunuz sanırım.
Hesap kitap işlerinden pek anlamam 2 * 2 = 5:)

Bu forumda bu konularda bayağı uzman sayılacak biri var,nick adı z
ona pas atın derim.

[z]

Bobin akımındaki dalgalanma, bobinden akan akımının max ve min değerleri arasındaki fark.

555 li devreyi dene. Çalışıyor görünüyor ancak regülasyon nasıl olur bilmiyorum. Çok kaba bir hesapla 220K yerine 5K6, 1K trimpottan Gnd'ye giden hatta da 270R baglanması gerektiği görünüyor.

Fakat bu devre ripple, frekans şartlarını gerçeklemez. Frekans da değişkendir. Ama iş görür. Hocadan muhtemelen puan aldırmaz.

[Cemre.]

Hocam o devreyi örnek olsun diye koymuştum aslında.




Bu LTspice'da yaptığım simulasyon. 45kHz ve bobin kapasite değerlerinin doğruluğunu görmek için. Çıkış voltajı iş görür durumda. SW yazan elemanı mosfet gibi 45kHz'de anahtarlıyorum. Mosfet ve ne555 ile kurduğumda hesaplamaları yapamıyor LTspice, yapabilen varsa yol gösterirse sevinirim açıkçası.

Şöyle özetleyeyim, bir ne555 devresi tasarlıyorum ve out pininden 45kHz %40duty bir sinyal alıyorum diyelim. Out'u direk bu devredeki SW yerine bir mosfet koyup mosfet'in gate'ine girsem olmaz mı yani? Geribeslemesiz çizimler de var çünkü onlar nasıl yapmış olabilir ki?

En iyisi kafamdakini çizip paylaşmaya çalışayım.

[z]

Eğer yük akımın sabit ise tasarım yapmayı da bilmiyorsan iyi not alacağın bir yöntem önereyim.

http://www.daycounter.com/LabBook/BoostConverter/Boost-Converter-Equations.phtml

Bu sitede bütün bağıntılar var. Doğruluğundan emin olmak için bir başka dokumandan bağıntıları kontrol et.

Hocanın verdiği kriterlere göre endüktans, çıkış kapasite ve pwm duty değerlerini hesapla.



R1, P1, C1 elemanlarının 45Khz de sinyal vermesi için değerlerinin ne olması gerektiğini hesapla. (555 dokumanından yararlanacaksın)

Frekansı scop kullanarak 45Khz olduğunu pwm duty değerinin de hesapladığın değerde olduğunu gör.

Bu aşamayı geçtikten sonra.

555 in 3 nolu bacağına aşağıdaki devredeki gibi IRF740, UF4004, 4.7uF ve 100mikro henri bobini bağla.

Ama 4.7 uf ve 100uH yerine hesapladığın değeri kullanacaksın.



Çıkışa 60 Ohm yükünü bağla.

Daha sonra tüm bu yaptığın çalışmaları kağıda dök. 100'ü kesin kaparsın.

Çıkışta 30v dan az farklı voltaj görüyorsan bunu trimpotu yani Duty'yi ayarlayarak düzelt.

Bu arada uyarıda bulunayım. Girişe 12v beslemeyi regüleli bir kaynaktan vermeyi unutma.

Hocanız bu projede regülasyonla falan ilgilenmiyor belli.

[Cemre.]

Eğer yük akımın sabit ise tasarım yapmayı da bilmiyorsan iyi not alacağın bir yöntem önereyim.

http://www.daycounter.com/LabBook/BoostConverter/Boost-Converter-Equations.phtml

Bu sitede bütün bağıntılar var. Doğruluğundan emin olmak için bir başka dokumandan bağıntıları kontrol et.

Hocanın verdiği kriterlere göre endüktans, çıkış kapasite ve pwm duty değerlerini hesapla.

Ardından aşağıdaki devreyi 555'in 3 numarasına bağlı elemanları kullanmadan kur.

R1, P1, C1 elemanlarının 45Khz de sinyal vermesi için değerlerinin ne olması gerektiğini hesapla. (555 dokumanından yararlanacaksın)

Frekansı scop kullanarak 45Khz olduğunu pwm duty değerinin de hesapladığın değerde olduğunu gör.

Bu aşamayı geçtikten sonra.

555 in 3 nolu bacağına aşağıdaki devrede bağlı elemanları bağla.

555'in 5 numarasına bir şey bağlama.

Bobini 100uH değil hesapladığın değerde kullanacaksın. Çıkışa da yükünü bağla. Sıradan bir yük değil. 60 Ohm olacak.

Daha sonra tüm bu yaptığın çalışmaları kağıda dök. 100'ü kesin kaparsın.

Hocam üstteki mesajımı bir okuyun, sonra da ellerinizden öpeyim Şaka bir yana, yarım saattir bunu anlatmaktı derdim, olur yani değil mi

Bir de konu dışı ama, sizin şu smd dizgi makineniz için yaptığınız basınç odacığı vardı ya? Onun yapımından vs bahsetmiştik bir ara, onunla ilgili de bir kaç soru sorabilir miyim?

[JOKERAS]

Aha 100'lük geldi.
100'lük deyince benim aklıma 100tl geliyor,hayret!:)

[Cemre.]

Aha 100'lük geldi.
100'lük deyince benim aklıma 100tl geliyor,hayret!:)

Yani hayır denmez tabi ki.. 555 ile boost yapacağım da 100TL verecekler Bunu bir kenara not edeyim...

[z]

SMD dizgi makinesi askıya alındı.

[Cemre.]

SMD dizgi makinesi askıya alındı.

Anladım hocam, üzüldüm açıkçası, bitmiş halini merakla bekleyenlerdendim.
İsmini hatırlayamadığım maddelerle basınç odacığı hazırlamıştınız, hatta o dönemde bana da neden pleksi ile uğraşıyorsun benim gibi kalıpla yapsana demiştiniz de ben yanaşmamıştım. İşte o maddenin saydamlığını, ışık geçirgenliğini merak ediyorum bu aralar..?

[Karamel]

Hocam bence smd makinanizi yapmaya devam etmelisiniz. neredeyse bitmisti. Hatta yuzup yuzup kuyruguna gelmek denen sey bu......