¿Cómo manejar adecuadamente el MOSFET en un ciclo de trabajo de seguimiento de MPP por encima del 50% para un regulador de señal síncrona en una entrada de 50-100 V?

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Actualmente estoy construyendo un regulador de potencia de seguimiento de punto de máxima potencia (MPPT) de alto voltaje de 10W (~ 50V-100V) para fines educativos. Por el momento, la salida está vinculada a una carga. Las cosas funcionan bien y el circuito rastrea correctamente el punto de máxima potencia como se esperaba. Hasta ahora todo bien.

Estoy usando el LTC4444-5 controlador MOSFET de canal N sincrónico de alto voltaje para conducir la parte superior y Los MOSFET de NMOS inferiores controlan la etapa de potencia de buck (conmutación a 100 kHz), lo que introduce un problema. En muchas ocasiones, mi algoritmo MPPT quiere establecer el ciclo de trabajo por encima del 50%. Esto es problemático para una etapa buck síncrona, ya que comienza a disminuir el voltaje en el condensador de arranque cargado por el controlador MOSFET síncrono, hasta el punto donde el MOSFET superior apenas se enciende.

Para que el MOSFET superior se active en los ciclos de trabajo > 50%, tengo dos opciones:

  1. Encuentre un controlador MOSFET de lado alto que use una bomba de carga en lugar de una tapa de arranque. El mejor candidato que encontré fue el MIC5011 de Micrel. Ignorando el hecho de que el voltaje de entrada máximo es demasiado bajo, su mayor inconveniente es que se enciende muy lentamente: el mejor de los casos es absolutamente absoluto (40kHz), el caso más común es 50us (20kHz).
  2. Tenga un controlador MOSFET aislado con una fuente de alimentación aislada, pero eso está empezando a ser caro.

¿Es el aislamiento la única forma de manejar adecuadamente estos MOSFET? ¿Hay controladores MOSFET de lado alto que sean de alto voltaje (p. Ej., > 50V), que se cambien rápidamente (que admitan fácilmente 100kHz) y que puedan manejar > ciclo de trabajo del 50%?

Mejor aún, ¿voy por el camino equivocado? ¿Hay una forma más sencilla de resolver este problema?

    
pregunta TRISAbits

1 respuesta

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Es extraño lo que dices sobre el circuito de arranque que no está funcionando muy por encima de D = 0.5. Estoy usando el mismo chip de controlador para una fuente de alimentación considerable de 200 vatios donde el rango de trabajo es bastante amplio y nunca he visto que esto suceda.

Estoy cambiando a 100 kHz. ¿Tal vez está usando una frecuencia de conmutación que es demasiado baja? Una frecuencia demasiado baja hará que la alimentación de arranque sea un problema.

Otra alternativa es usar algo como un módulo mini-power Traco-Power o XP o Murata para generar un 12V flotante para su FET superior.     

respondido por el Andy aka

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