SMUC BUCK sin transformador para 1kV-12V

Las fuentes de alimentación de modo conmutado no siempre usan topologías aisladas solo por seguridad. Incluso cuando no se requiere aislamiento, un diseño basado en transformador podría ser atractivo, ya que los transformadores son componentes muy convenientes para las fuentes de alimentación, especialmente cuando se trata de altos niveles de potencia.

Tu suposición de que los transformadores deben ser grandes y pesados no es del todo correcto. Los transformadores de la red son porque la frecuencia es tan baja que se necesitan grandes cantidades de acero para evitar la saturación en niveles de potencia razonables. Los transformadores que funcionan a 10 kHz o más no son necesariamente más grandes que los inductores requeridos para manejar niveles de potencia similares.

Un convertidor buck o boost de 1 kV no es práctico, ya que los transistores de conmutación tendrían que conducir al menos 42 A cuando están en y los bloques de 1 kV cuando están apagados. Las topologías de convertidor aplicables serían el convertidor directo, el convertidor push-pull y el convertidor de puente completo, todos basados en transformadores. Diseñar un convertidor de 12 V CC a 1 kV CC es relativamente sencillo, pero lo contrario será un dolor de cabeza mucho mayor, ya que necesitaría transistores capaces de bloquear 1 kV + cualquier transitorio, sin mencionar que tendría que encontrar la entrada adecuada Filtros de condensadores, controladores de compuerta de diseño, seguridad, etc.

Finalmente, no puede usar cables de señal pequeños de manera confiable para transportar 1 kV. El aislamiento puede estar bien de milisegundos a días, pero eventualmente se romperá y reducirá.

El regulador Buck también tiene un inductor que puede ser muy grande, por lo que si necesita alguna técnica de reducción de voltaje que no use ningún tipo de magnetismo, no es posible en este orden de potencia.

sobre el tamaño del convertidor para obtener una idea de un cargador de computadora portátil, realmente no puede ser más compacto que ellos fácilmente, los grandes tienen potencias de salida de 120-150W. Necesitas 500W también con mayor voltaje para que la cosa empeore. por lo que la dimensión tampoco es posible.

así que ¡o bien consigue más espacio o más cobre!

Aparte de los problemas eléctricos que jms señaló, también está el tema del control. La conversión de 1000 V a 12 V significa un ciclo de trabajo de PWM de 1.2%. No hay mucho espacio para cambiar el ciclo de trabajo en respuesta a los transitorios de línea o carga. El ancho de pulso estrecho probablemente también complique los problemas eléctricos.

Su cableado simplemente no es adecuado para esta tarea. Mirando esta página , su cable de 0.08mm ^ 2 (~ 0.32mm de diámetro) está limitado a aproximadamente 226mA. A 1kV, eso le da 226 vatios, que es la mitad de lo que necesita.