降圧コンバーター、きしみ/鳴きインダクタ
自家製の降圧コンバータに問題があります。これは、ディスクリートMOSFETドライバを備えたTL494制御チップに基づいています。問題は、出力電流が特定の値を超えると、インダクターがきしむ音を立てるということです。 インダクタとして、私は最初に古いATX PSUからの一般的なトロイダルチョークを使用しました（黄色で1つの白い面）。しかし、私はそれが本当に熱くなっていることに気づきました、そしてそれは私の銅線の損失ではなく、それはスイッチングの用途ではなく、むしろフィルタリングの目的には適さないコアでした。それから私は小さなフェライト変圧器を分解し、それに自分のインダクタを巻きましたが、それは再びきしみました。 次に、コアが理想的に接着されていないことが原因であると考えたので、大きな変圧器（おそらく中央部分が丸いEPCOS E 30/15/7）でこれを行うことにしましたが、残念ながら、このコアで使用されている材料、およびギャップがあるかどうか）ですが、今回はコアを分解せずに巻線を慎重に取り外します。 結果は許容範囲内でした（私の信号発生器がまだ届いていないため、インダクタンスを正確に測定できませんが、10uH、6ターン（表皮効果を減らすための2本のワイヤーの）の領域です）。それでもきしみはありますが、LED照明では到達できない電圧と電流でのみです（基本的に、PWMを使用する代わりに独自のDC-DCコンバーターを作成して、LEDに印加する電圧を制御したいため、EMIが多すぎます）。 これは、インダクタパウダーコア（黄白色）をインダクタコアとして使用しているときに取り込んだ波形（インダクタを流れる電流、0.082Ω抵抗器での測定電圧降下〜0.1 measured）です。すべての波形はDC結合されています。 低出力電流：約。1A 中出力電流：およそ。2A 高出力電流：約。3A。このレベルできしみが始まります。しかし、インダクタコアが約200℃に加熱されたことを強調する必要があります。90℃。これは基本的に上からの波形のように見えましたが、低周波数の正弦波によって変調されました。 0Aに触れずに電流波形を一定のレベルで発振させることができませんでした。オンラインの波形の写真や、オシロスコープを備えたOSKJ XL4016降圧コンバーターでは、到達しないはずです。それはこのように見えました：（ペイントされた波形について申し訳ありませんが、残念ながら私はそれを保存しませんでした。それは要点を証明するだけです） 鳴き始めた瞬間に現在のフェライト変圧器-インダクターで得た波形です。 チャネル1（黄色）：電流 チャネル2（青）：インダクタ両端の電圧。 この時点できしみ音が現れます。出力コンデンサを増減してみましたが、一般的には問題が解決しませんでした。また、リンギングが減衰します。非絶縁MOSFETヒートシンクに触れると、このリンギングが存在する理由さえわかりません。 これは私の回路図です（これは私のPCBに完全にあるものではありませんが、2つの抵抗ではなく電位差計と100 kHzの周波数を取得するために微調整されたコンデンサー値のように、変更はわずかです）。ピン2は現在Vrefに接続されており、ピン16はGNDに接続されており、コンバーターを永続的にオンにします。Vin–入力電圧= 24V。ダイオードD5で見られる高いピーク電流のため、5Aの場合はより耐久性のあるものに置き換えられました。 D4、C2、R15は最終的にはより優れた堅牢なソリューションに置き換えられましたが、インダクタL1の波形には影響しません。これは私のPCBレイアウトで、別のアプリケーション用に設計されています（最大0.5A〜1Aが必要なので、そこにヒートシンクを追加しませんでした）。また、一部の抵抗とコンデンサの値は手動で調整され、全負荷で最大86％の効率を実現しました。おそらくゲート信号とRdsの立ち上がりと立ち下がりが遅いため、MOSFET Q7で無駄な電力の大部分が発生します。 （オン）、0.3 being 現在（テスト中）インダクターははんだ層の上に吊り下げられています（指定されたスペースに収まりきらないため、このボードを設計していたときに、通常の鉄粉コアを他のコアに使用できないことを知りませんでした） LM2576に基づくコンバーターは問題なく動作しましたが、電圧レギュレーションに問題があるため、これを設計したいと思いました）。最後に、インダクターがきしむ音を開始した電圧と電流を記録しました。結果は次のとおりです。 5 V – 0.150 A←最小出力電圧 6 V – 0.300 A 7 V – 0.400 A 8 V – 1 A 9 V – …