Phân tích w88 vin buck
Phòng thí nghiệm chuyển đổi DC-DC bằng MOKU: GO
27 tháng 8 năm 2021
Hướng dẫn trong phòng thí nghiệm này giải thích cách cung cấp năng lượng và phân tích w88 vin buck (bước xuống) bằng cách sử dụng một phòng thí nghiệm điện tử năng lượng điển hình làm ví dụ, sử dụng máy hiện sóng MOKU: GO, máy phát sóng dạng sóng và nguồn nguồn đồng thời
Moku: Go
Moku: Go tích hợp tối đa 14 dụng cụ đo vào một thiết bị, với hai đầu vào tương tự, hai đầu ra tương tự, 16 chân I/O kỹ thuật số và nguồn cung cấp năng lượng tích hợp tùy chọn
- Giới thiệu
- 1 Cài đặt ngoại lệ
- 2 Quy trình thử nghiệm
- 3 Bản tóm tắt
- 4Moku: Lợi ích của GO
- 5 cho sinh viên
- 6Moku: GO MODE DEMO
Giới thiệu
w88 vin nguồn DC/DC là một trong những hệ thống điện tử được triển khai phổ biến nhất hiện nay và có thể nhanh chóng gỡ lỗi và đánh giá chất lượng chuyển đổi là rất quan trọng đối với các kỹ sư thuộc mọi loại MOKU: GO là công cụ kiểm tra và đo hoàn hảo cho các thiết bị điện tử công suất, vì nó tích hợp các dụng cụ đo khác nhau vào một môi trường và cho phép phát triển, thử nghiệm và xác minh mạch nhanh
Phòng thí nghiệm chuyển đổi đầu tiên này trình bày cách dễ dàng mô tả một w88 vin buck điển hình được xây dựng trên bảng điều khiển bằng máy hiện sóng tích hợp, máy tạo dạng sóng và nguồn cung cấp năng lượng lập trình (PPSU) trong Moku: GO MOKU: GO cho phép hai kênh đầu vào trên máy hiện sóng trong khi điều khiển công suất đầu vào, chu kỳ nhiệm vụ PWM và tần số PWM của w88 vin này Điều này cho phép các thay đổi thiết kế được thực hiện và xác minh nhanh chóng trong cùng một giao diện máy tính xách tay, góp phần rút ngắn thời gian phát triển
1 Cài đặt ngoại lệ
So sánh thiết lập thiết bị thử nghiệmSo sánh truyền thống (trái) và Moku: Go (phải)
Thành phần
Moku: Go [1x]
R1Điện trở 1kΩ [x1]
R2Điện trở 10kΩ [x1]
R3Điện trở 100kΩ [x1]
R4Điện trở 100mΩ [x1]
Cintụ điện 100nf [x1]
Cout1Tụ 100 100f [x1]
Cout2Tụ 470
L1cuộn cảm 100 Phahh x [1]
Q1MOSFETIRFZ44N[x1]
Q2Transitor S8050 [x1]
D1Diode 1N4007 [x1]
Breadboard [x1]
Hình 1: Buck Converter
Thiết lập này sử dụng cả PPSU 16V và Trình tạo dạng sóng (WG) để điều khiển cổng của MOSFET WG được cấu hình để tạo sóng vuông với PWM kỹ thuật số và việc lái xe MOFSET và đặc tính của w88 vin bước xuống có thể được thực hiện tất cả từ một giao diện, làm cho nó đơn giản Transitor Q2 được sử dụng làm trình điều khiển cổng để chuyển đổi sóng vuông 5V thành sóng 12V vuông, cho phép FET hoạt động trong vùng bão hòa Lưu ý rằng mạch trình điều khiển đảo ngược chu kỳ nhiệm vụ của tín hiệu PWM, vì vậy nếu chu kỳ nhiệm vụ tăng trên giao diện WG, chu kỳ nhiệm vụ sẽ giảm ở cổng của MOSFET
2 Quy trình thử nghiệm
1: Cài đặt mạch
Xây dựng mạch trong Hình 1 bằng cách sử dụng các thành phần trong phần thiết lập thử nghiệm
Đặt PPSU2 thành 12V, 150mA Tiếp theo, bộ tạo dạng sóng làpp= 5V, vOffset= 25V, f = 500Hz, d = 50% Các cài đặt phần mềm sẽ trông giống như Hình 2 dưới đây
Hình 2: MOKU: Cài đặt phần mềm GO
2: Tín hiệu trình điều khiển cổng kiểm tra (VGS)
MOSFET từ đầu vào 1Q1, và kết nối đầu dò phạm vi khác từ đầu vào 2 với nguồn MOSFET (chân 3) Lưu ý rằng tất cả các đầu vào và đầu ra của Moku: Go chia sẻ một điểm chung, vì vậy các đường nối đất duy nhất để sử dụng là các đường dành cho PPSU (dây phích cắm chuối đen) Từ đây, kích hoạt kênh toán học, chọn toán tử trừ và trừ Input2 (CHB) từ Input1 (CHA) Điều này sẽ cung cấp cho bạn một dạng sóng VGS
Thay đổi chu kỳ nhiệm vụ trong ứng dụng máy tính để bàn và các dạng sóng có trông như mong đợi không? V được đo khi bạn thay đổi chu kỳ nhiệm vụ trong ứng dụng máy tính để bànGSChu kỳ nhiệm vụ của dạng sóng thay đổi như thế nào?
Hình 3: V bằng kênh toán họcgdạng sóng
VGSlà các cạnh tăng và giảm của tín hiệu PWM để ngăn điện áp quá mức phá hủy cổng của FET Sử dụng nút kính lúp ở phía trên bên phải để phóng to vào cạnh tăng của một xung hoặc nhấn 'r' để kích hoạt zoom băng cao su Bạn cũng có thể thay đổi phân chia thời gian bằng cách sử dụng cuộn bánh xe chuột và phân chia điện áp bằng Ctrl+Scroll
Sau khi tập trung vào dạng sóng mong muốn, hãy sử dụng con trỏ mà bạn có thể kéo từ nút con trỏ ở phía dưới bên trái để đo điện áp quá mức
Kéo lên từ nút để hiển thị con trỏ điện áp và kéo bên phải để hiển thị con trỏ thời gian
Tối đa tám con trỏ có thể được hiển thị đồng thời và mỗi con trỏ có các chức năng bổ sung như theo dõi tối đa/tối thiểu và đặt nó làm tham chiếu Để xem menu con trỏ thông minh, nhấp chuột phải vào máy tính bảng số trên màn hình dao động Bạn có thể thấy rằng con trỏ trục thời gian màu xám đo thời gian quay FET với phía ngoài cùng bên trái làm tài liệu tham khảo Điều này cho thấy thời gian bật của FET này là khoảng 25,5
Bạn cũng có thể sử dụng các phép đo tự động trong tab "Đo lường" trong ngăn kéo cài đặt ở phía bên phải của màn hình Bạn có thể nhấp vào các phép đo để thay đổi loại và kênh hoặc để đặt các phép đo cho kênh vi sai
Điện áp quá mức bao nhiêu tại thiết bị đầu cuối cổng khi FET được bật? Ngoài ra, tối đa V của bảng dữ liệu làGSCó vượt quá xếp hạng không?
[Phương pháp giải quyết]
Hình 4: vGSKết quả đo lường và dao động quá mức
Chúng ta có thể thấy rằng điện áp vượt quá đỉnh là khoảng 10,48V Nhìn vào bảng dữ liệu IRFZ4NN, chúng ta có thể thấy rằng nó không đủ lớn để làm hỏng cổng của FET (± 20V)
Hình 5: IRFZ4NN VGSxếp hạng tối đa
3: Hiệu quả của w88 vin
Đối với bất kỳ loại chuyển đổi công suất nào, con số lợi ích phổ biến nhất là hiệu quả của nó, pout/Pin(Pout= Vout*Iout,Pin= Vin*Iin) Hiệu quả của w88 vin ở D = 50%là gì?
[Phương pháp giải quyết]
Moku: GO được sử dụng cho cả màn hình công suất đầu vào và đầu ra của w88 vin, do đó các phép đo hiệu quả công suất rất dễ đo bằng các phép đo "thực tế" của PPSU và kênh toán học của máy hiện sóng Điện trở tảiR3điện áp và khả năng chống shuntR4, bật kênh toán học và đặt nó thành chế độ chức năng của nó Do đó, phương trình công suất là đầu vào trực tiếp với kênh A là điện áp đầu ra và điện áp trên kênh B được đặt thành điện trở shunt (trong trường hợp nàyR4= 100mΩ) Trong chế độ này, bạn cũng có thể chọn các đơn vị bạn muốn cho kênh toán học Thêm phép đo "trung bình" vào tab đo sẽ dẫn đến pout| sẽ được hiển thị Pin, hãy mở cửa sổ PPSU và nhấp vào vthực tếithực tếđể làm như vậy nhiều lần Điều này sẽ dẫn đến hiệu quả chuyển đổi
Hình 6: P trên màn hình PPSU 2 Powerin16657_16666
Hình 7: PoutThiết lập máy hiện sóng để tìm
4: VoutĐiện áp gợn
d = 0,3 và bật khớp nối ACR3V ở giữaoutNếu bạn không thể có được phép đo sạch, hãy bật chế độ chính xác trong tab Cài đặt 'Mua lại' Cho phép tính trung bình cũng giúp trong các phép đo lặp đi lặp lại
VoutGiá trị RMS RMS cho điện áp gợn là bao nhiêu?
Hình 8: Cout1v for = 100 TiếtfoutRipple
Điện áp gợn từ cực đại đến đỉnh là khoảng 93mV, không lớn lắmở đây, CoutTụout2= 470 Tiếtf Ripple đã giảm?
[Phương pháp giải quyết]
Hình 9: Cout2v for = 470 TiếtfoutRipple
5: VoutHòa âm
Kích hoạt kênh toán học và sử dụng FFT để xác định cường độ của các thành phần tần số
Hình 10: voutfft
6: VDSRipple hiện tại
Cinvới bị ngắt kết nối, vDSVDSĐừng quên lấy dạng sóng Tần số dao động khi công tắc được đóng là gì? Có chấp nhận quá mức không?
Hình 11: Cin| Nếu không được sử dụngDS
lần sau Cinvà xem làm thế nào các dạng sóng hiện tại gợn thay đổi
Hình 12: Cin|DS
Cingiao dịch giữa việc giảm điện áp vượt quá đỉnh và tăng tiếng chuông khi MOSFET bật
7: v trong quá trình dẫn truyền không liên tục (DCC)L
Đặt d = 10% và đặt đầu dò phạm viL1Và đây là vLTần số của dao động ký sinh trùng là gì?
Hình 13: vLRung
Hình 14: VLRung
Cuối cùng, hãy xem tần suất ảnh hưởng đến chế độ DCC của w88 vin như thế nào Đặt d = 80%, chọn hộp cài đặt tần số trong WG tích hợp và từ từ tăng tần số với các phím mũi tên Các chữ số quan trọng phía trước con trỏ là các số được thay đổi bằng các phím mũi tên
Hình 15: V trong DCCL@ 500Hz
VLNếu loại dao động này không còn hiển thị trong dạng sóng, thì rõ ràng w88 vin sẽ không còn hoạt động DCC Vào khoảng 4,3kHz, w88 vin trở về chế độ dẫn liên tục Phong cách học tập tích cực này phù hợp để dạy học sinh tại sao lựa chọn thành phần là quan trọng đối với hành vi thiết bị mong muốn
Hình 16: vLTrong cc @ 43kh
3Summary
Phòng thí nghiệm này sẽ thực hiện phân tích chuyển đổi bước xuống điển hình cho sinh viên đại học, tập trung vào cách nhanh chóng vận hành w88 vin và thực hiện phân tích hiệu suất cơ bản bằng môi trường đo lường tích hợp của MOKU: GO Khả năng thay đổi chu kỳ nhiệm vụ và tần số chuyển đổi của w88 vin trong khi nhìn vào một dạng sóng cụ thể trong môi trường máy hiện sóng tích hợp giúp dễ dàng thấy các tham số này ảnh hưởng đến hiệu suất của w88 vin như thế nào Nguồn cung cấp cũng có thể truy cập được từ cùng một giao diện, làm cho nó lý tưởng để so sánh nhanh hiệu suất chuyển đổi cho các thành phần khác nhau Ngoài ra, phạm vi và điều khiển đã có trên máy tính của bạn, cho phép bạn nhanh chóng lưu ảnh chụp màn hình của hiệu suất chuyển đổi
4Moku: GO's Lợi ích
- Đối với các nhà giáo dục và AIDS thử nghiệm
- Sử dụng hiệu quả không gian thử nghiệm và thời gian
- Cấu hình thiết bị dễ dàng nhất quán
- Tập trung vào thiết bị điện tử, không phải thiết bị thiết bị
- Tối đa hóa thời gian của Trợ lý giảng dạy trong phòng thí nghiệm
- phòng thí nghiệm cá nhân, học cá nhân
- Đánh giá và ghi điểm đơn giản với ảnh chụp màn hình
5 cho sinh viên
Các phòng thí nghiệm cá nhân có thể được thực hiện theo tốc độ của riêng bạn sẽ tăng sự hiểu biết và duy trì Di động và cho phép bạn chọn phòng thí nghiệm của bạn làm việc theo tốc độ, địa điểm hoặc thời gian, cho dù làm việc tại nhà, phòng thí nghiệm trong khuôn viên trường, hoặc từ xa Nó có thể được sử dụng để sử dụng thiết bị chuyên nghiệp mặc dù nó là môi trường máy tính xách tay Windows hoặc MacOS quen thuộc
6Moku: GO MODE DEMO
Ứng dụng Moku: Go (phiên bản MacOS/Windows)) từ trang web Dụng cụ Liquid Chế độ demo hoạt động mà không cần phần cứng và cho phép bạn xem tóm tắt về cách sử dụng Moku: Go