¿Por qué este convertidor reductor genera una corriente tan baja?

Con un ciclo de trabajo del 100%, tiene razón en que el diodo no conducirá. Además, su inductor reductor se saturará y tendrá el voltaje de entrada (menos las pérdidas resistivas) aplicado directamente a su LED sin ningún otro medio de limitación de corriente.

No estás manejando el MOSFET correctamente. Su voltaje de pulso debe ser de puerta a fuente, no de puerta a retorno de salida. Los convertidores reductores con MOSFET de la serie de canal N necesitan un suministro de lado alto. El MOSFET nunca podrá encenderse completamente con puerta y drenaje cerca del mismo potencial con respecto a la fuente, ya que el umbral mínimo de puerta para esta parte (con respecto a la fuente) es de alrededor de 1,1 V.

Tangente: dijo que desea un suministro de corriente constante, pero en su tren motriz no está midiendo la corriente que desea mantener constante. No entiendo muy bien cómo se supone que funciona esto. Espero que tenga algún tipo de elemento de detección de corriente (como una resistencia) en serie con su LED, que se usaría para generar un voltaje para controlar el ciclo de trabajo del dólar para hacer que la corriente sea constante.

¿Donde empezar?

No muestra cómo está manejando el FET, pero voy a suponer que está siendo manejado con referencia a la fuente (veo que Madmanguruman también mencionó esto ... y más completamente). El LED (que parece obsoleto ... si se trata de Digikey, dice que se suspendió en 2011) tiene una caída directa de aproximadamente 3,2 V @ 0,7 A, y con una frecuencia PWM de 63 kHz significa que querrá alrededor de 330 uH para L1 (alrededor de 10 veces lo que tienes ahora). Aquí hay una publicación que aborda la elección de un inductor para un regulador reductor. Dado que esta no es una salida de voltaje, pero aún desearía una conducción continua, probablemente pueda arreglárselas con una corriente de ondulación más alta (en este caso +/- 20%), por lo que la ecuación sería:

• $L$~$\frac{5 V_{\text{LED}}}{I_{\text{LED}} F_{\text{PWM}}}$=$\frac{5 \text{(3.2 V)}}{\text{(0.7 V)} \text{(63000 kHz)}}$~$330 \text{$\mu $H}$

Al observar las formas de onda, el trazo superior de la primera imagen no se parece al voltaje de la puerta. Parece la fuente o cátodo de D2. Tenga en cuenta que cuando el interruptor se apaga y el voltaje baja, se va bajo tierra como se esperaría que hiciera el cátodo del diodo. Luego, tenga en cuenta que alrededor de 2 uSec más tarde salta a lo que parece ser el voltaje en C1, como esperaría si L1 se quedara sin energía y se volviera discontinuo. Esa es probablemente la cantidad de tiempo adecuada para un L1 de solo 47uH. También debería sonar en ese momento, pero hay suficiente pérdida en algún lugar del circuito (L1, D1 o tal vez incluso M1) para amortiguarlo.

No está claro cómo está controlando la corriente, pero manejando un LED con corriente constante, no debería necesitar C1. Simplemente mantenga la ondulación razonable en el inductor y obtenga una corriente constante en el LED. También sería más fácil compensar el bucle sin C1. Además, hay partes que brindan control PWM para LED, como esta ( que es el ejemplo más barato en Digikey).

Como señaló, el 1N4001 no es una gran opción, tendrá demasiadas pérdidas. Un schottky sería mejor.

Para averiguar qué está limitando la corriente, encienda el ciclo de trabajo al máximo y busque caídas de voltaje en cada componente. Si tiene 5 V en la entrada, esos 5 V deben estar cayendo a través de algo a medida que la corriente fluye desde el terminal positivo de la fuente hacia su terminal negativo. Ese algo es lo que está limitando tu corriente. Los contendientes obvios son el FET, el estrangulador, el suministro de entrada y la carga misma . Ninguno de esos componentes parece que debería tener ese tipo de caídas a través de ellos, según los números de pieza en su esquema, pero obviamente algo no cuadra.

También debe considerar la placa de prueba sin soldadura; pueden ser difíciles de predecir.

Creo que su magnetismo es muy pequeño. Con los inductores de potencia, la inductancia no lo es todo. Compruebe su resistencia en serie y la corriente máxima que puede soportar.