Elevada proporción de conversión DC-DC (12V a 150V) - Boost, Flyback, Coupled-inductor Boost?

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Estoy tratando de diseñar un convertidor DC CC integrado que genere 150V desde una entrada de 12V. Me gustaría diseñarlo para manejar al menos una carga de 30-50 mA, pero en realidad la carga probablemente será más pequeña. La salida no necesita estar aislada: puede compartir una conexión a tierra común con la entrada. El otro circuito en la PCB es relativamente sensible al ruido, por lo que las emisiones conducidas y radiadas son una preocupación con cualquier diseño que termine eligiendo.

Mi primera idea fue utilizar una topología de conversión de refuerzo simple, pero la relación de aumento parece estar cerca del extremo superior de lo que la mayoría de los IC de controlador de refuerzo de estante pueden manejar. Para un convertidor elevador, DutyCycle = 1 - (Vin / Vout) = 1 - (12V / 150V) = 92%. Algunos controladores podrían producir un ciclo de trabajo del 92%, pero me gustaría tener más margen en el diseño, por lo que un simple impulso probablemente no funcionará.

He buscado algunas alternativas, pero no tengo suficiente experiencia con ninguno de los diseños de conmutadores más complicados para entender realmente los pros y los contras. Aquí hay una lista de opciones potenciales:

-Flyback: Flyback parece ser la forma más directa de generar los 150V. He diseñado un flyback de 24V a 70V utilizando un controlador dedicado de retroceso de Linear Tech con un transformador listo para usar diseñado para aplicaciones de retorno. Me imagino que podría diseñar fácilmente un circuito de retorno para mi aplicación suponiendo que pudiera encontrar un transformador con una relación de devanado lo suficientemente alta. Mi preocupación con el uso de un flyback es el ruido que genera. Sé que hay formas de suprimir parte del ruido en un flyback, pero, por lo que entiendo, un flyback es inherentemente bastante ruidoso.

-Convertidor de refuerzo de inductor acoplado: Hay algunas notas de aplicación por ahí que detallan el uso de un inductor acoplado en una configuración de refuerzo, que permite mayores relaciones de incremento con ciclos de trabajo más pequeños ( enlace ). También me preocupa el ruido en esta topología, ya que parece que cualquier inductancia de fuga causaría emisiones no deseadas que serían difíciles de contener. El interruptor y el diodo deberían estar clasificados para un voltaje relativamente alto, pero eso no es realmente una preocupación para mí.

-SEPIC: Para ser honesto, no sé mucho acerca de los convertidores de SEPIC, por lo que no puedo hablar de los posibles pros y contras. Ni siquiera sé si puede obtener la proporción que necesito, solo quería incluirlo en la lista en caso de que alguien tenga más información.

-SEPIC Multiplied Boost: encontré una nota de la aplicación de Analog Devices que describe una topología que llaman "SEPIC Multiplied Boost Converter" ( enlace ). No pude encontrar ninguna otra información en Internet sobre esta topología, por lo que no está claro si se adoptó ampliamente o si aún existe como curiosidad en alguna nota de aplicación aleatoria, pero parece un buen candidato. No sufriría los efectos de la inductancia de fuga, por lo que habría menos ruido. Sin embargo, estoy un poco indeciso, ya que parece ser un diseño moderadamente novedoso y complejo, sin mucha documentación.

-Otros?

Mi pregunta es, para alguien con más experiencia en el diseño de conmutadores y electrónica de potencia, ¿cómo abordaría este problema? ¿Qué topologías utilizarías? ¿Son válidas mis preocupaciones sobre el ruido y los ciclos de trabajo alto?

    
pregunta newothegreat

1 respuesta

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Como ya ha dicho, tendrá dificultades para encontrar un transformador de retorno OTS. Hecho a medida y prefiero esta solución también.

Otro enfoque que yo personalmente seguiría, es un convertidor de impulso de 2 etapas. Los factores de deber están dentro de la razón y el primer paso será fácil. El segundo paso en principio es igual de fácil, pero el problema será encontrar un controlador que pueda manejar los altos voltajes de salida. Pocas posibilidades de encontrar uno con FET integrado. Este enfoque puede utilizar inductores blindados. Pequeño si se utiliza una alta frecuencia de conmutación.

    
respondido por el gommer