La razón por la cual la capacitancia de salida en el convertidor elevador es mayor que en el convertidor Buck

2

Comprensión de la diferencia principal en la utilidad de un convertidor elevador (step-up) frente a un convertidor buck (step-down). ¿Puedo saber si hay una explicación intuitiva de por qué los capacitores que elegimos para los convertidores de refuerzo son generalmente de mayor capacidad en comparación con los convertidores de Buck?

Se debe a que se espera una salida de voltaje más alta (debido a la ganancia de voltaje > = 1), por lo tanto, la ondulación de voltaje correspondiente debe filtrarse y minimizarse aún más con los capacitores más grandes. ¿O hay explicaciones más precisas para esta práctica?

Gracias.

    
pregunta stephchia

2 respuestas

4

En los convertidores de refuerzo, durante una parte del ciclo, toda la corriente de carga proviene del condensador.

Los convertidores Buck pueden entregar corriente continuamente a través del inductor a la carga (alternativamente desde la fuente de voltaje y desde tierra), por lo que solo una fracción de la corriente de carga proviene del capacitor (en modo de corriente continua).

Por lo tanto, para el mismo voltaje de ondulación, el condensador puede ser esa fracción del tamaño de ese en el convertidor de refuerzo.

(Esta no es la respuesta completa; una respuesta más precisa también tendría en cuenta los diferentes ciclos de trabajo para diferentes relaciones de conversión de voltaje)

    
respondido por el Brian Drummond
1

Los convertidores Boost también se transforman para tener una menor impedancia de carga de entrada que la entrada del convertidor Buck, Zin (f), por lo que se mejora con Xc (f) más bajo con ESR bajo y C mayor.

Esto sirve para mejorar la regulación de la salida al mejorar el error de regulación de la carga de entrada en la fuente, que es la inversa de la carga de la relación de impedancia a la fuente.

  

Piense en el regulador de refuerzo SMPS como un transformador elevador en (Vout / Vin) ^ 2 para la relación de impedancia Zout / Zin. (sobre simplificado)

Sin embargo, si un suministro Buck está impulsando un regulador de refuerzo, es esencial un tope de entrada de refuerzo de ESR ultra bajo para aislar las cargas dinámicas de conmutación del regulador. Por lo general, buck es PWM y Boost es PFM y los dos combinados pueden crear una condición llamada "Caos" en los sistemas de control, que es un ruido aleatorio muy fuerte (en ferrita piezo-cerámica). Una vez escuché a mi chip inductor cantar como un arroyo balbuceando en un laboratorio ruidoso debido a los efectos piezoeléctricos de la inestabilidad del caos. El desacoplamiento en la entrada de Boost eliminó el problema, que solo impulsaba los niveles de sesgo analógico para un chip AMLCD.

La corriente de sobretensión y la corriente de estado estable se ven afectadas por las cargas escalonadas. El ESR del convertidor juega un papel importante y el almacenamiento de energía al elegir el valor C puede dañar la corriente de inicio (a menos que se use un arranque suave) pero mejora el error transitorio de salida.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

Lea otras preguntas en las etiquetas