BOOST CONVERTER Problemas de simulación en Multisim

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Estoy intentando simular un convertidor elevador para aumentar el voltaje a 70 V desde una fuente de 40 V en la resistencia de carga. Según la fórmula: Vout = Vs (1/1-D), calculé que el ciclo de trabajo era del 42.85%, sin embargo, cuando conecto un multímetro digital a la resistencia de carga y establezco el ciclo de trabajo en la resistencia de 10k al 43.8% Ver solo 14.23V en la carga de salida. No estoy seguro de lo que estoy haciendo mal y por qué el voltaje de salida es tan bajo. He agregado los cálculos para el resto de los componentes a continuación: Nota: Esta es la primera vez que diseño algo como esto, por eso comencé con la simulación primero.

Parámetros seleccionados:

Voltaje de entrada (Vs) = 40V

Voltaje de salida (Vout) = 70V

Frecuencia de conmutación (f): 200khz

Voltaje de ondulación de salida (Vo) = 30mV

Potencia de salida = 20W

MOSFET: IRF510

DIODO: MUR415

1) Para el ciclo de trabajo (como se indicó anteriormente): 

      Vout =Vs(1/1-D)

      70V=40V(1/1-D)

       D=42.85%

2) Carga de resistencia (RL) 

    I=P/V=20/70=0.2857A

    RL=V/I=70/0.2857=245 ohms

3) Condensador de filtrado: 

    C=D/RL*(30mV/70V)*f

    C=20.4uF, ROUNDED TO 22uF

4) Inductancia: 

   Lmin=D*(1-D)^2*R/2*f

  Lmin=85.71uH, 

however chosen value is L=2*Lmin=0.17142mH

5) Serie de resistencia con inductor (Rs): 

  Vout=(Vs/1-D)(1/1+Rs*(RL(1-D)^2))

Solving for Rs i get Rs= 0 ohms however 2.2 ohms was chosen

    
pregunta user7187418

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La fórmula que usaste para calcular el voltaje de salida es esta: -

\ $ Vout = \ dfrac {Vs} {1-D} \ $

Sin embargo, solo es válido en modo de conducción continua (CCM) o, en el límite entre CCM y DCM. Sospecho que está operando en algún lugar entre DCM y CCM y esto producirá efectos "extraños" a medida que su proceso de circuito cruza el límite.

Por ejemplo, en DCM tendrá un ciclo de trabajo que no producirá una corriente a través del inductor que siempre esté por encima de cero amperios (por lo tanto, se llama modo discontinuo). La función de transferencia Vout para este tipo de proceso tiene una fórmula mucho más compleja que la citada anteriormente (para CCM) Y involucra el valor del resistor de carga.

En CCM siempre hay algo de corriente que pasa a través del inductor, pero. La función de transferencia es diferente a la de DCM y, como resultado, puede obtener un cambio de paso dependiente de la carga en el voltaje de salida cuando cruza el límite.

Intente operar a 100 kHz solo para ver qué sucede. Esto debería ser más coherente con la operación en DCM y tener menos probabilidades de cruzar el límite hacia CCM.

Estos tipos de convertidores son reguladores de potencia y no reguladores de voltaje. La energía se deposita en el inductor cada medio ciclo y se libera en el siguiente semiciclo: transfieren energía en función del ciclo de trabajo y esa energía es proporcional al ciclo de trabajo al cuadrado.

Para regular la salida, necesita un sistema de retroalimentación analógica que ajuste dinámicamente el ciclo de trabajo para convertir un regulador de potencia en un regulador de voltaje.

    
respondido por el Andy aka

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