Cambiar el transistor PNP BJT

calculos

Este es mi convertidor buck/boost en la simulación. Obtengo el voltaje deseado de -12 V pero en el circuito real solo obtengo -4.88 V y mi transistor se calienta; Creo que incluso está quemado. No sé cómo encender y apagar mi transistor de forma segura.

¿Por qué obtengo un voltaje superior a -12 V?

Mi transistor es PNP de silicio.

el voltaje de salida

El "canal P" es un tipo de MOSFET, pero su circuito usa un BJT (PNP). Edite su pregunta para describir su circuito claramente.
En cuanto a por qué su transistor se calienta, no puede simplemente aplicar -3 V a la base de un BJT.
@ThePhoton ¿por qué no puedo hacer eso? estoy aplicando 3.3V desde el raspberrypi
Debido a que la unión del emisor base de un BJT actúa como un diodo y generará grandes corrientes si le aplica más de ~ 0.7 V (menos de -0.7 para PNP).
¿Qué circuito de interruptor puedo construir para que funcione? No puedo cambiar el voltaje de suministro.
Use una resistencia para limitar la corriente hase del PNP o cámbiela a un MOSFET.
todos los pmosfet que revisé tienen un Vgs -2 a -4, y mi raspberrypi da solo 3.3V, si quiero agregar una resistencia, ¿dónde la agrego?
En serie con V2, en algún lugar en el rango de 100-500 ohmios (lo siento, no hay tiempo para calcular el valor ideal).
¿Puede explicar la forma de onda de control en términos de frecuencia y ciclo de trabajo? El ciclo de trabajo que controla el transistor (sí, debe tener una resistencia en serie base) tiene una parte baja activa, por lo que cuando la señal de control es baja, enciende el transistor. Además, ¿puede explicar si cree que funcionará en DCM o CCM?
@Andyaka Creo que funciona en CCM, y la frecuencia de PWM 70000Hz, y el ciclo de trabajo es bajo (0.28)
@ThePhoton Dado que se trata de una Raspberry Pi, la salida que impulsa el BJT probablemente presentará aproximadamente 100 Ω , de todos modos. Es una especie de autolimitación. Sin embargo, no es tan bueno para la salida de Pi. Dada la potencia requerida, más de un vatio, probablemente se necesiten dos BJT aquí. Solo hojeando esto.
@SalhaShomary Me gustaría ver sus cálculos. Todos ellos. Incluyendo los que le dicen cuál se supone que es la corriente CCS en el inductor y cómo llegó a un ciclo de trabajo específico. Si eligió primero la frecuencia, me gustaría ver cómo calculó la inductancia. Si eligió primero la inductancia, me gustaría ver cómo llegó a la frecuencia. También me gustaría ver lo que imaginaste como valores realistas para los parásitos en el inductor.
Los números no cuadran en la declaración de pulso en su diagrama @SalhaShomary. Debe mostrar la forma de onda y ofrecer los cálculos que subrayan su circuito (como han dicho otros).
necesitas cambiar tu circuito de polarización, ¡las cosas en el mundo real no son tan buenas!
leí que si uso pnp debería cambiar el ciclo de trabajo, así que defino un ciclo de trabajo bajo para pnp

Respuestas (1)

A continuación las respuestas a las preguntas formuladas:

  1. En realidad, hay muchos parásitos involucrados en el circuito que no se han modelado en su circuito de Pspice, como el inductor con resistencia interna (Rl), el capacitor tiene ESR (resistencia), resistencia de fuente (Rs). Aunque pequeño, el impacto en la relación de voltaje es enorme. El siguiente gráfico (de algún artículo) muestra cuándo se tiene en cuenta el cálculo de estos parásitos. Ideal como proporcionado por usted. Por lo general, no se recomienda operar con una relación de trabajo alta debido a esta razón, ya que no sigue las fórmulas correctamente. La solución sería usar un convertidor flyback (reductor-elevador aislado).

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  1. Por lo general, cuando manejamos cualquier transistor (que también se usa en el convertidor de potencia), se recomienda no conducir el transistor directamente desde los pines del microcontrolador (es costoso). Puede dañar el pin de tu Raspberry Pi . Se debe usar un circuito de controlador de compuerta (alguna idea se da a continuación) para el transistor apropiado.

Comentarios:

  • Driver MOSFET: Ya que actúa como puerta capacitiva. La corriente de pulso inicial requeriría un transistor nominal pequeño entre el controlador y el MOSFET
  • Controlador BJT: Totem-pole sería suficiente para eso o un simple transistor npn también.
  • Durante la prueba, verifique en el osciloscopio la señal de la puerta/base del transistor. Dado que la señal no sería adecuada, se encendería y apagaría a una frecuencia tan alta. Sería algo así (Verde). (A veces tiene un encendido/apagado inclinado, de modo que el ciclo de trabajo puede aumentar de 0,8 a 0,95). El voltaje bajará aún más. Ten esto en cuenta.

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  • El transistor utilizado es 2n2905, que es posible que no admita 70k debido a las altas pérdidas de conmutación que hacen que el transistor se caliente.() Stackexchange Link ingrese la descripción de la imagen aquí
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