¿Qué es lo que hace que el capacitor de mi convertidor de CC / CC se haga explotar?

La corriente de rizado máxima para C1 es aproximadamente I (out) / D donde D = ciclo de trabajo. Si el ciclo de trabajo es del 50% en su salida de 30 V, entonces la ondulación de C1 es 3.3 / 0.5 = 6.6 A. A medida que se reduce el ciclo de trabajo, esto empeora. Si el ciclo de trabajo fue 10% = 0.1, entonces el pico actual es 33 A.

Si luego usa su valor de ESR, la potencia disipada es de aproximadamente 0.4 W, mucho más alta de lo que calculó anteriormente.

Si miro los capacitores de 160 V en Mouser (supongo que está utilizando Al Electrolytics) luego no veo nada en general disponible que podría sostener las corrientes pico que necesita.

Le sugiero que utilice Webench de TI para trabajar en un diseño y luego mira los componentes seleccionados. Notará que en muchos de los diseños utilizan condensadores de ESR muy bajos y con frecuencia tienen dos o incluso tres en paralelo. Por ejemplo, utilizan Panasonic tapas de polímero a menudo en los diseños y tienen niveles de corriente de ondulación muy altos en frecuencias muy altas.

Sus condensadores pueden tener una inductancia interna bastante grande, demasiado para pulsos de 100 kHz. Debe conectar algunos condensadores no electrolíticos más pequeños en paralelo con ellos hasta que el osciloscopio muestre que no se exceden los límites de voltaje.

BTW. la corriente se precipita como impulsos de los inductores tan pronto como se apaga la alimentación. El inicio del pulso actual es muy agudo, tan agudo como la rapidez con que se apagan las apuestas. Si la frecuencia de conmutación es de 100 kHz, los condensadores deberían manejar varios MHz correctamente. NOTA: se desarrollan electrolitos de baja inductancia para aplicaciones SMPS pero cuestan dinero real, no monedas de un centavo como los modelos comunes.

Adición tardía: toda su potencia de salida se almacena primero en los condensadores, no de manera directa desde la entrada a la salida. Como se sugiere en varios otros comentarios, la pura disipación en sus condensadores puede causar un poco de ebullición. La inductancia hace que se localice más en los extremos cercanos del rodillo de la placa interior.

Apuesto por el poder creado por las corrientes de rizado. Su condensador tiene algo de ESR. La corriente pulsada de su magnitud puede dejar allí como diez y veinte vatios con bastante facilidad. Entonces ... Ponga varios en paralelo, con el menor ESR / ESL posible

Cap                       Max ESR Ω   Max RMS ripple     
(uF)   VDC  PART #        120Hz      (mA) 120Hz,105C  DxL (mm)
---    ---- ------------  ---------  ----------       ---------
22     160  226CKE160MLN  11.3094     92              10x12.5

C * ESR = Ts = 22uF * 11.3 Ω = 250us, f (bw) = 0.35 / Ts = 5.6kHz, que es la velocidad de carga más alta que puede manejar y alcanzar el voltaje de carga total.

f switch = 100kHz PWM variable D, por lo tanto, como 100kHz aparecerá como una resistencia con pérdida solo a 11.3 Ω con pérdidas de \ $ Pc = I ^ 2ESR \ $ y una corriente de rizado nominal de 92mA que el dispositivo solo puede manejar 1.03W a una temperatura máxima de 105ºC o un aumento de 85ºC por encima de la temperatura ambiente 20ºC.

Ahora, para elegir un límite de 22uF, desea seguir la recomendación de la Nota de aplicación y elegir un límite de ESR bajo y no un electrolítico de propósito general (G.P. e-cap)

Lo que no te dicen en la escuela, (y Tengo comentado muchas veces en este sitio) es que un médico de cabecera e-cap tiene un ESR * C > = 100 us, mientras que un límite bajo de ESR < 10 y mejor caso < 1us. Esto es lo que necesita al elegir un período de cambio < 10us.

Ahora no es difícil clasificar las bases de datos Digikey o Mouser por ESR o buscar de otra manera un ESR ultra bajo. También es posible que desee leer las hojas de datos de MSDS de e-caps para la exposición de materiales tóxicos cuando explotan.

La nota de aplicación le recomienda esperar bajo INDUCTOR SELECTION que

  

Una buena estimación de la corriente de ondulación del inductor es del 20% al 40% de la corriente de salida.

E-Caps se clasifican de varias maneras. D.F. @ 120Hz (para uso en rectificador de puente de línea pequeña) corriente máxima de ondulación ESR (typ.) No envejece después de 10 años!

Es importante recordar que los topes generalmente se cargan descargando pulsos de corriente y luego se descargan lentamente entre pulsos, por lo que el ciclo de trabajo determina la relación de Pico / Avg actual. Si la tensión de rizado es del 10%, la relación de corriente pk / avg es 10/1. Si la disipación de energía es la disipación de potencia en cada pulso por la frecuencia de repetición del pulso. No hay problema ya que 100Hz y 1000x peor a 100kHz.

Por lo tanto, el resultado de no comprender un consejo sutil en la Nota de aplicación ... es un bombardero chino.

Refs de OP en comentarios que deberían haber estado en la pregunta

• enlace Especificaciones de la tapa
• enlace Nota de la aplicación de diseño de Boost Reg