Salida LTSPICE inesperada - Convertidor Buck de modo de voltaje

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Estoy intentando simular en LTSPICE un convertidor simple que toma 34V - > 20V @ 2.5A y no veo lo que espero. Aquí está mi circuito y algunas formas de onda:

Lamitadsuperiordelcircuitoeselconvertidor,ylamitadinferioreselcontrolador.Megustaríausarestecircuitocomopre-reguladorparaunsuministrolineal,porloquepuedoespecificarconconfianzalacargamínima.Paralasespecificacionesrealesdeldispositivo,hecalculado:

[email protected]=50mVIpeak=3.5Afsw=100kHzLmin=135uH

Ahoraparaelproblema.SiquitoelcircuitodelcompensadorydirijodirectamenteelMOSFET,entoncespuedodescargarelvoltajecorrectoconfigurandoelciclodetrabajocorrectamente(alrededordel70%).Sinembargo,conelcompensadorconectado,obtengoresultadosextrañosqueparecencentrarsealrededordeR2/U2.

Paralasformasdeonda,eltrazoverdeeselvoltajedesalida,eltrazoazuleselvoltajedelasresistenciasderealimentación,eltrazorojoeslareferenciadevoltaje,elazulclaroeslasalidadelamplificadordeerroryeltrazopúrpuraeselvoltajederampaenelamplificadorcomparador.

Laprimerararezaeselvoltajederealimentación.Conlasalidaesencialmente0V,esperaríaqueelvoltajederealimentaciónfuera1/5deesto,o0V.Aquí,elvoltajederealimentaciónestáconstantementeenaproximadamente2.4V.

Lasegundararezaeslasalidadelamplificadordeerror.ConVrefmásaltoqueVfb,esperaríaqueelopampconduzcaaltoperomantengaunvalor"constante" (es decir, no en forma de diente de sierra). He incluido el voltaje de rampa para mostrar que la salida del amplificador de error está sincronizada, aunque no debería estar (el único lugar donde aparece la frecuencia de conmutación en el circuito es en el generador de rampa). El resultado neto de esto es que el FET solo se controla durante el período en que la traza púrpura está por encima de la traza azul clara, por lo que tal vez un ciclo de trabajo del 1%, por lo que la salida es de casi 0V.

¿Alguna sugerencia sobre por qué las trazas Vfb y Verr no son las esperadas? ¿Por qué la tensión de rampa afecta a la salida de U2?

También tenga en cuenta: he intentado modificar todos los parámetros aquí sin suerte. El sistema no está compensado en este momento, ya que estoy tratando de medir la función de transferencia de bucle no compensada (que actualmente comienza a -120dB y disminuye a partir de ahí). He intentado agregar compensadores de tipo 1, 2 y 3, pero hay un cambio mínimo.

¡Salud!

    
pregunta user3081739

1 respuesta

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Será un diseño de convertidor de modo de interruptor de mierda porque tienes el FET conectado como seguidor de la fuente: -

SiFETtieneunumbraldevoltajedepuertade(porejemplo)4voltios,entoncesnopuedeobtenerningúnvoltajedelafuenteamásde30Vdesucircuito.Además,conestaconfiguración,lostiemposdesubidaybajadadelFETestántotalmentelimitadosporlostiemposdesubidaycaídadelamplificadoroperacionalqueentregala"onda cuadrada". Como el amplificador operacional tiene 2.5 voltios por micro segundos de velocidad de giro, es un interruptor bastante ineficaz.

El tiempo de subida para un cambio de 30V es 12 us. El tiempo de caída es también 12 nosotros. Dado que desearía que estos tiempos fueran inferiores al 5% de un tiempo de ciclo, esto hace que la mejor frecuencia de conmutación efectiva sea de 2 kHz.

Corrija el diseño utilizando un dispositivo de canal P o use un chip de controlador adecuado. Además, tenga en cuenta que el LT1677 tiene pinzas de diodo en sus entradas, por lo tanto, si tiene 4V en una entrada, la otra entrada está restringida a niveles entre 3V y 5V; esto podría responder a uno de los problemas mencionados en la pregunta.

    
respondido por el Andy aka

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