Convertidor Buck, ¿el ciclo de trabajo tiene una relación inversa con Vout?

Question

He estado intentando diseñar un convertidor de DC-DC de reducción (buck) para un proyecto escolar, y he estado obteniendo resultados inesperados. Estoy utilizando una señal de PWM de un Arduino para reducir el voltaje, y he estado trabajando con la suposición de que el ciclo de trabajo (es decir, TiempoEncendido/Período) es igual a la relación de Vo/Vs.

Sin embargo, después de probar con un osciloscopio (para ver el ciclo de trabajo de la PWM) y un multímetro (para ver el voltaje de salida), resulta que mi voltaje de salida está disminuyendo con un aumento en el ciclo de trabajo. Vo/Vs tiene una relación inversa con el ciclo de trabajo. ¿Qué podría estar haciendo mal? Gracias de antemano

Answer 1

¿Estás midiendo el ciclo de trabajo en el pin de salida del Arduino por casualidad?

Porque si inviertes la señal, como lo hace el transistor, tu ciclo de trabajo es lo opuesto a lo que estás midiendo.

Answer 2

Otros pueden haber dicho esto, pero un PFET conectado a V+ está apagado cuando la compuerta está alta y encendido cuando la compuerta está baja. No estoy seguro de cómo estás midiendo el ciclo de trabajo, así que tal vez lo hayas corregido, no puedo decir. Esto es una de esas cosas súper confusas, así que pido disculpas si no está claro. Tampoco lo está para mí.

Answer 3

Es probable que tengas la polaridad del FET al revés de lo que esperas. Si es así, revisa la hoja de datos del FET y las señales de uC (microcontrolador) y determina lo que debería suceder en cada caso.

• Para un PFET (Canal P MOSFET) la fuente debe ser la más positiva, el drenaje debe conectarse a la carga y el FET está encendido cuando la compuerta está por debajo de Vs.

• Para un NFET (Canal N MOSFET), el drenaje debe ser el más positivo, la fuente debe conectarse a la carga y el FET está encendido cuando la compuerta está POR ENCIMA de Vs.

Tu consulta puede resolverse muy probablemente si proporcionas información adecuada que nos permita determinar correctamente lo que estás haciendo.

¿Cuál es el voltaje de Vs?
¿Cuál es el tipo de FET? (por favor proporciona un número de parte y un enlace a la hoja de datos) ¿Cuál es el Arduino Vdd (3.3V, 5V, ...?)
¿Cuál es la polaridad de la señal PWM que esperas que active el FET? (0V, 5V, ...?)

Como se muestra en tu diagrama, tienes un PFET conectado incorrectamente.
Como se ve en tu protoboard, tienes conexiones para un FET de Canal N - la compuerta tendría que ser activada POR ENCIMA de Vs para funcionar.

Es decir, tu diagrama está incorrecto O tu tipo de FET está incorrecto.
Deberías indicarnos el voltaje de Vs, el voltaje de control y la polaridad del voltaje de control cuando deseas que el FET esté encendido.

El diagrama muestra un PFET conectado de manera que la diodo de cuerpo siempre conduce.
Si deseas usar un PFET, la fuente debe ser positiva, el drenaje conectado a la carga y la compuerta debe ser activada de manera negativa en relación a V+ para encenderlo.
La compuerta debe estar aproximadamente en V+ cuando el FET está apagado y típicamente de 3 a 10 V por debajo de V+ cuando el FET está encendido.

Si estás usando un NFET (como sugiere la protoboard), entonces el drenaje debe ser positivo, la fuente conectada a la carga y la compuerta debe ser positiva en relación a Vs para encenderlo.
La compuerta debe estar aproximadamente en Vs cuando el FET está apagado y típicamente de 3 a 10 V por encima de Vs cuando el FET está encendido.