Bardziej teoretyczne wyjaśnienie:
Prąd przepływający przez cewkę SMPS przypomina trójkąt. Średni prąd tego trójkąta jest równy twojemu obciążeniu. Wartość szczytowa jest określana przez różne napięcia wejściowe i wyjściowe, częstotliwość przełączania, cykl pracy i cewkę.
Pierwszy rysunek pokazuje konwerter złotówki. Drugi pokazuje przebiegi konwertera złotówki. Pokazuje przełącznik S, napięcie na cewce i prąd przez cewkę. Kiedy przełącznik jest zamknięty, napięcie na cewce indukcyjnej wynosi Vin-Vout. Gdy przełącznik jest otwarty, napięcie na cewce wynosi -Vout. Przyjmuje się, że dioda jest idealna i dlatego ma zerowy spadek napięcia. Konwerter złotówki ma zasadę, że Vin> Vout, więc masz dodatnie napięcie „ładujące” cewkę, a ujemne napięcie „rozładowujące” cewkę. Szybkość zmiany prądu zależy od tego napięcia i indukcyjności. Jeśli chcesz uzyskać stabilną moc wyjściową, wzrost powinien być tak „wysoki” jak downramp. W przeciwnym razie otrzymasz średnią malejącą lub rosnącą. Jest równowaga. W matematyce sprowadza się to do tego:
Pierwszy termin formuły opisuje wzrost, a drugi termin opisuje spadek. Jak widać częstotliwość przełączania i cykl pracy zostały uproszczone do t_on i t_off. Cykl pracy zależy tylko od stosunku napięcia wyjściowego do napięcia wejściowego. Cykl pracy nie zmienia się przy zmiennym obciążeniu.
Poziom „prędkości” w górę i w dół zmienia się tylko wtedy, gdy zmienisz napięcie wejściowe / wyjściowe, wartość cewki indukcyjnej lub częstotliwość przełączania. Zwiększenie częstotliwości przełączania obniży przyspieszanie i zmniejszanie, ale nie zawsze jest możliwe zwiększenie częstotliwości przełączania (być może już operujesz na maksimum). Napięcia wejściowe / wyjściowe powinny pozostać stałe, to jest aplikacja, z którą mamy do czynienia. Jeśli zwiększysz induktor, zmiana prądu przez cewkę spadnie. To jedyne dostępne narzędzie.
Dlaczego to jest problem? W przebiegach, które pokazałem, konwerter działa dobrze. Minimalny prąd przez cewkę nie osiąga zera. Co się stanie, jeśli średni prąd spadnie tak bardzo, że cewka osiągnie zero?
Konwerter musiałby skorzystać z trybu nieciągłego. Nie wszystkie konwertery mogą to zrobić. Czasami wymaga to od konwertera pominięcia cykli. Jeśli konwerter otworzy przełącznik na minimalny czas, pewna ilość energii zostanie przekazana. Jest on przechowywany w kondensatorze, ale nie jest zużywany wystarczająco szybko. Wpłynie to na napięcie wyjściowe, co spowoduje niestabilność konwertera. W przypadku pominięcia cykli konwerter zasadniczo czeka, aż napięcie wyjściowe spadnie wystarczająco daleko, zanim będzie wymagał kolejnego cyklu.
Cewka o wyższej wartości będzie oznaczać, że minimalny prąd zbliży się do średniego prądu, prawdopodobnie unikając nieciągłej pracy. Oznacza to również, dlaczego obliczasz minimalny induktor za pomocą arkuszy danych. Zawsze możesz użyć większego induktora, ale mniejszy może powodować problemy przy małych obciążeniach. Jeśli jednak SMPS ma również zapewniać wysoką moc w sytuacjach, cewka może być zbyt obszerna i kosztowna.
Konwerter zdolny do przełączania się w tryb nieciągłości jest z tym bezproblemowy i nie musisz przez to przechodzić. MC34063 to dość stary i ogólny układ, więc jest nieco trudniejszy.
Jeśli nie możesz zamontować większego induktora .. dodaj minimalne obciążenie.