¿Qué topología dc-dc usar para un convertidor elevador de 300W?

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Se me pide que diseñe un convertidor dc-dc con las siguientes especificaciones: Vin = 24V (2 baterías de plomo-ácido en serie), Vout = 300V y Iout = 1A.

Mi elección inicial de topología fue el convertidor boost. El problema es que el ciclo de trabajo de la unidad de la puerta puede subir hasta 1 - 24/300 = 92%, y eso es asumir la eficiencia perfecta.

Un impulso del inductor girado solucionaría el problema del ciclo de trabajo, pero a costa de una mayor complejidad.

Tampoco estoy seguro de si la familia boost es el camino a seguir al nivel de 300W.

¿Qué topología dc-dc recomendaría para mi aplicación?

EDITAR (para aclarar):

Bueno, mi principal problema es que el ciclo de trabajo en la carga especificada alcanza el 90%. La investigación me dice que no es una buena idea presionar los límites de trabajo de los controladores de CC de CC-CC. Un servicio tan alto también significa una alta tensión de corriente en los interruptores. Al 92% (idealmente), la corriente de conmutación promedio ronda los 1A / (1-0.92) = 12.5A. Eso es mucha corriente para manejar. La misma tendencia se aplica al resto de los componentes.

Una idea para solucionar este problema es utilizar una topología de refuerzo de inductor con tomas como esta inductor de tapping http://www.edn.com/ContentEETimes/Images/power_tip_62_fig1.jpg ! De esta manera, el ciclo de trabajo necesario se reduce gracias al aumento de voltaje agregado del transformador, y así se relajan las tensiones de los componentes. Sin embargo, el transformador se suma a la complejidad.

No he explorado, y no estoy bien informado, con otras topologías de dc-dc que pueden aumentar el voltaje, como el aumento de presión y la topología del convertidor directo. Tal vez otras topologías de este tipo puedan aumentar el poder de manera más eficiente en comparación con el impulso y las ideas basadas en el impulso del golpeteo que proporcioné; no estoy seguro. Mi única otra preocupación es la complejidad de la implementación, ya que solo es un proyecto de pregrado :)

¿Debo seguir adelante con la idea basada en el impulso? Si no, ¿qué topología recomendaría?

    
pregunta John Patrick

1 respuesta

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Iría por un puente H completo conduciendo un transformador.

Con una fuente de alimentación de 24 V, puede conducir casi 48 Vp-p a la primaria y esto reduce los giros secundarios a una relación que produce 600 Vp-p. Luego utilizaría un puente rectificador y un alisado rápidos para obtener 300 Salida Vcc.

La relación Step Up probablemente sería de aproximadamente 14: 1 y si quisiera controlar la amplitud consideraría alimentar el puente H desde un convertidor Buck de eficiencia decente. Tal vez haga la relación de giros 15: 1 de modo que una salida de 20 V de la pelota haga el trabajo: deje un poco de sobrecarga para las cargas, etc.

Mi principal consideración es evitar que el devanado secundario tenga demasiada autocapitancia y actúe como un circuito sintonizado en paralelo. Debería estar bastante lejos con este tipo de topología.

No va a ser un pequeño trozo de ferrita y usaría lo mejor que pueda conseguir, como el material 3F4 de Ferroxcube. Debería poder obtener 300 vatios de un transformador plano E68. Obtengo 200 vatios de un E58 un poco más pequeño, usando dos medios núcleos en lugar de un medio núcleo y una placa.

El mío funciona a unos 600 kHz, así que puedo usar las pistas de PCB para las bobinas (un sándwich de PCB hace el truco para el primario (4 giros en total), el mío es 1: 1, por lo que es el mismo PCB en la salida) el suyo tendrá que pensar si puede obtener 60 turnos en 1A de PCB. Creo que deberías apretarlas.

    
respondido por el Andy aka

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