¿Por qué configuramos la frecuencia de resonancia del circuito LC en un convertidor reductor para que sea inferior al 10% de Fsw? Por ejemplo, si Fsw es de 300 kHz, ¿por qué la frecuencia de resonancia debería ser de alrededor de 30KHZ? Supongo que se debe a los picos de voltaje en la resonancia, pero ¿no puede ser solo el doble, si ese es el caso?
Frecuencia de resonancia del circuito LC en el convertidor de conmutación
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pregunta Sherby
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Consideremos un convertidor buck síncrono. Produce una onda cuadrada de (generalmente) frecuencia fija y ciclo de trabajo variable para compensar los cambios en la tensión de alimentación y los cambios en la corriente de carga.
En su salida hay un inductor en serie que alimenta un condensador conectado a tierra. Estos componentes forman un filtro de paso bajo. Digamos que el inductor es de 10 uH y el condensador es de 22 uF. Digamos también que no hay carga (o solo una carga ligera) en la salida del conmutador.
Si hicieras un diagrama de bode del filtro, verías esto: -
¿Quépasaríasielmecanismodeconmutaciónsealinearaa10kHz(enlugardedecir300kHz)?LarespuestaobtendríaunaondasinusoidalmasivasuperpuestaenlapartesuperiordelasalidadeCCqueelconmutador(yelcircuitodecarga)noestánequipadosparahacerfrente.Tambiénrecibiríaunagrancantidaddecorrientecontinuatomadaporelconmutadorporque,enresonancia,laredLCactúacomouncortocircuitoconsololaparteRqueofreceunaimpedancianocerode0,1ohmiosenesteejemplo.
Silacorrientedecargafueramayor,encontraríaquelaQdelfiltrodepasobajodelLCsereduciríasustancialmenteyestopodríaaguantarse,peronohayunbeneficiosignificativoeneldiseñodelafrecuenciadelfiltroparaquecoincidaconlafrecuenciadeconmutación.
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Andy aka
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El conversor buck genera un espectro de bandas laterales y armónicos (frecuencia de perturbación, frecuencia de conmutación más y menos frecuencia de perturbación, etc.) Si el controlador "ve" los armónicos más altos, obtendrá un alias en la salida de control: el controlador se verá influenciado por el contenido de armónicos más alto y podrá ver cosas como una fuerte respuesta de baja frecuencia a una perturbación de alta frecuencia.
La característica de paso bajo del filtro LC de salida atenuará fuertemente los componentes de frecuencia más alta. La regla 10: 1 significará que el filtro aplastará efectivamente esos armónicos superiores. Es posible que pueda acercar a los dos, pero debe ser consciente del problema de la banda lateral y sus ramificaciones.
respondido por el
Adam Lawrence
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