Estoy diseñando un convertidor reductor síncrono y estoy en la etapa de la placa de pruebas en mi diseño. Quería verificar la forma de onda actual a través del inductor, pero no tengo una sonda de corriente disponible. Tengo una sonda diferencial, así que decidí agregar una resistencia de 1 ohmio en serie con mi inductor y medir el voltaje diferencial a través de él, que debería ser igual a la corriente. A continuación se muestra mi forma de onda, me pregunto por qué la forma de onda actual no es tan triangular como suelo ver en una fuente de alimentación conmutada. ¿Es porque agregué la resistencia de 1 ohm en serie para un inductor (6.8uH) que solo tiene alrededor de 0.020 ohmios de DCR?
EDITAR:
Cambié a un núcleo de ferrita que debería tener una pérdida de núcleo sustancialmente menor y probé algunos FET diferentes y no pareció hacer mucha diferencia. A continuación se muestra otra forma de onda, esta vez CH2 está en el nodo de conmutación. Una cosa que olvidé mencionar es que estoy usando un controlador de medio puente que agrega una pequeña cantidad de tiempo muerto para evitar que los dos FET se disparen. Aunque no puedo imaginar que ese sea el motivo, probablemente valga la pena mencionarlo. Además, ahora tengo el alcance disparando correctamente y la escala de tiempo ahora es correcta.
También puse la sonda diferencial a través del inductor, y debajo está la forma de onda. Nunca he notado la pendiente, ¿eso se debe a la resistencia en serie? ¿O potencialmente los Vds de los FET cambian porque la onda actual es grande?
No, sumando un 1 La resistencia de detección en serie con su inductor no causará pasos en la forma de onda actual. Agregar la resistencia es como agregar pérdida de devanado, y eso solo causará una curvatura exponencial, con de L/R, en la rampa actual. Si mira de cerca, puede ver la curvatura en la rampa actual en su imagen.
Un paso en la forma de onda actual puede ser causado por una pérdida en el núcleo, pero ese paso sería al revés. Así es como se vería la pérdida de núcleo:
¿Ves el paso en el punto de cambio? Ese es un ejemplo extremo y tiende a ser difícil de ver en núcleos de baja permeabilidad. De todos modos, es al revés de lo que muestra tu imagen. Entonces, a menos que haya logrado revertir el tiempo, no es una pérdida central. (Nota: es posible invertir el tiempo aparente mediante el solapamiento del alcance. Por lo tanto, con el solapamiento, la corriente del inductor podría ser un inductor con pérdida de núcleo o, como se menciona a continuación, podría tener un paso causado por la inductancia en la resistencia de sentido).
Parece que hay alrededor de 3A en el inductor, por lo que alrededor de 10W en la resistencia de detección. Las resistencias de potencia como esa tienden a ser inductivas ya sea por construcción o geometría. Una inductancia parásita en serie con la resistencia de detección podría causar un salto aparente en el voltaje a través de la resistencia de detección, ya que crearía un divisor inductivo. Pero, ese paso se vería como el paso de pérdida central.
Las sondas diferenciales suelen tener al menos 40 dB de rechazo de modo común y, a veces, hasta 60 dB. Realmente es poco probable que se deba a las sondas, a menos que estén dañadas.
¿Es posible que el canal 2 del osciloscopio se haya escalado y agregado al canal 1? Eso es realmente lo que parece. Alcances digitales y funciones matemáticas. Parece sospechoso, especialmente porque las formas de onda no se alinean.
Instrumentación:
Sería una gran mejora reducir el valor de la resistencia de detección (como han dicho otros). Una forma de hacerlo sería hacer una sonda de corriente usando un amplificador de detección de corriente. Con un amplificador de detección de corriente, sería fácil usar un 0.1 detectar la resistencia, y tal vez con algunos problemas bajar a 10 m . Algo como un LT1999 podría funcionar si necesita detección bidireccional. Si la corriente es siempre positiva, podría obtener más ancho de banda usando algo como un MAX9643 . Para la detección bidireccional y el uso de banda ancha, podría funcionar un amplificador de instrumentación de banda ancha, algo así como un AD8421 . El uso de una resistencia de detección de valor mucho más bajo también significaría una inductancia parásita mucho más baja.
Idealmente, la corriente a través del inductor no podría cambiar instantáneamente como lo hace en su rastro, por lo que algo no está del todo bien.
Un pensamiento es que el rechazo de modo común de la sonda diferencial no es muy bueno, por lo que lo que está viendo es parte de la señal del nodo de conmutación mezclada con el voltaje de detección actual.
Una prueba es conectar ambos extremos de la sonda, pero dejarlos conectados a la resistencia; de esta manera, habrá el mismo modo común pero sin señal diferencial, no debería obtener señal, si lo hace, es una limitación de la sonda.
¿Qué extremo del inductor tiene sentido de resistencia? En el extremo de salida de CC no debería haber mucho voltaje de CA.
¿Qué indican los 100 ms en la parte inferior? ¿Es esa la tasa de barrido? ¡Hubiera esperado que un ciclo estuviera en la región de microsegundos, no en 100 ms! ¿A qué frecuencia estás corriendo?
Un ohm es un poco grande para una resistencia de detección de corriente: está perdiendo un par de voltios pp en esa resistencia. Idealmente, sería más bajo, pero su señal también sería más baja.
Aquí hay algunas instrucciones para una sonda de corriente CA simple que sería mucho mejor que una resistencia.
Al observar la captura de su segundo alcance, parece que la ondulación de corriente triangular presenta aproximadamente di / dt = 1 A / us en aumento y -1 A / us en descenso. En la hipótesis de que los aprox. La onda cuadrada que ve superpuesta en el triángulo se debe completamente a la inductancia de la resistencia de detección actual:
onda cuadrada pk-pk = 2 L di/dt = 1V ==> 500 nH
Supongo que está recibiendo alguna interferencia de modo común en alguna parte. Eso obviamente no puede ser la señal de corriente pura porque el di/dt es extremadamente grande.
Su forma de onda no se ve bien para la corriente del inductor. Su convertidor reductor puede estar bien, pero no está seguro. Así que esto es lo que puede hacer. Lo he hecho por otras razones y funciona, por lo que lo ayudará a probar su convertidor reductor. Coloque un CT en cada drenaje y ejecute la salida a través de un diodo rápido a una resistencia de carga. Esto significa que tiene las corrientes de su dispositivo. hecho de 3 resistencias de 12 ohmios en paralelo. Sus valores pueden ser diferentes porque probablemente no esté ejecutando 10 amperios. Utilizo un conector BNC y un coaxial de 50 ohmios directamente al alcance, el cable de 1 metro está bien. Si su alcance solo tiene alta impedancia, eso también es OK. Quería corriente de inductor, así que use una carga común, y sus CT deben ser adecuados para su frecuencia de operación.
usuario76844
Brett Prudhom