¿Cómo seleccionar una topología de convertidor DC-DC?

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He estado simulando un modo conmutado de 12V a 170V, y ha sido toda una experiencia de aprendizaje. Si mis observaciones son correctas, las pérdidas de potencia en el circuito no solo aumentan a medida que aumenta el cuadrado de la corriente de entrada (como de costumbre), sino que también se incrementa

$$ \ frac {1} {(1 - duty \, ciclo) ^ 4} $$

para una carga dada, inductor e interruptor. Entonces ... eso es obviamente un gran problema.

Soy consciente de que un puente completo de modo conmutado con un transformador de HF puede distribuir cantidades de energía realmente grandes desde una fuente de voltaje bastante bajo a una de alto voltaje, dada la selección adecuada de núcleo, devanados, conmutadores y esquema de conmutación . También soy consciente de la disposición del convertidor de retorno y otros convertidores de alta frecuencia similares, como el regulador Cuk y el regulador SEPIC. Así que en mis preguntas.

En general, ¿cómo decide un profesional qué topología de DC-DC utilizará para una aplicación determinada? Y, más específicamente, ¿hay un límite claro en términos de vatios o ciclo de trabajo que los profesionales generalmente usan para saber cuándo deben alejarse de un diseño de convertidor de refuerzo simple?

    
pregunta Sean Boddy

2 respuestas

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La regla general que uso es que cuando llegas a más de 6: 1, es hora de comparar otras opciones. Estás a las 14: 1, mucho más allá de eso.

Siempre se podrían usar etapas múltiples o empujar ese ciclo de trabajo hacia abajo con medidas heroicas para obtener relaciones más altas, pero el enfoque tiende a quedarse sin gas.

Es posible que desee consultar la nota de la aplicación Analog Devices AN-1126 sobre el uso de convertidores de impulso multiplicado Sepic. Su aplicación parece estar en lo cierto en la timonera para ese enfoque, que mantiene la simplicidad de un solo interruptor del convertidor elevador y no requiere magnéticos personalizados.

    
respondido por el Spehro Pefhany
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Soy el autor de la nota de aplicación ADI. Acabo de encontrar este blog buscando en Google el nombre del artículo / nota de aplicación.

Por supuesto, el retorno puede funcionar, pero eso introduce la inductancia de fuga del transformador que causa picos y zumbidos. Esto usualmente necesita ser desairado; Eso duele la eficiencia. Incluso con snubbing probablemente requerirá un FET de mayor voltaje. También el retroceso requiere diodos de mayor voltaje. Los diodos ultrarrápidos tienen problemas de recuperación. Los diodos de Schottky pueden ser un problema. Recientemente se han introducido diodos Schottky de SiC y pueden funcionar. Pero esta topología permite formas de onda limpias y de alta eficiencia utilizando partes de múltiples fuentes de bajo costo.

Algo está mal con la baja eficiencia prevista mencionada anteriormente. De hecho, medí > 91%. He construido muchos conmutadores diferentes durante muchos años y este circuito se comporta mejor que muchos .........

Bob Zwicker

    
respondido por el Bob Zwicker

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