Consideraciones prácticas al diseñar un convertidor boost simple

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Comprendo teóricamente el convertidor DC / DC, pero hay algunas preguntas en mi mente sobre el diseño práctico.

Suponiendo que \ $ V_ {in} = 5V \ $ y me gustaría crear un voltaje de salida variable. Arduino UNO está controlando el ciclo de trabajo \ $ D \ $. La frecuencia es 500 Hz .

¿Existe alguna limitación práctica (restricciones) para la ecuación de la ecuación de salida: \ $ V_ {out} = V_ {in} * \ frac {1} {1-D} \ $

Si \ $ D = 95 \ $%. ¿\ $ V_ {out} = 100V \ $ en la vida real?

¿Qué sucede si aplico una señal de CC a la puerta (\ $ D = 100 \ $%)? No creo que esto lleve a un voltaje muy alto. Creo que el inductor solo formará un cortocircuito y la carga no recibirá ningún voltaje. Esto también podría dañar el inductor, ¿verdad?

¿Qué tipo de inductor debo usar? Inductor de aire o axial o cualquier otra cosa?

¿La resistencia óhmica del inductor tiene un efecto significativo? ¿Debo ponerlo en consideración?

La selección de un inductor muy grande y un condensador disminuirán considerablemente las ondulaciones. Pero, ¿conducirá esto a algún efecto negativo (efecto secundario)?

Gracias,

    
pregunta Michael George

1 respuesta

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En cada ciclo de conmutación, se corta el inductor a masa y se acumula energía en ese inductor. En la segunda mitad de cada ciclo, liberas esa energía al condensador y la carga. Si almacena y libera 1 mJ en cada ciclo y su velocidad de ciclo es de 500 Hz, entonces está transfiriendo 0.5 julios por segundo a la salida. O bien, en vatios está alimentando la carga con 0,5 vatios y la tensión de la carga aumentará o disminuirá hasta que la tensión sea igual a la raíz cuadrada de la potencia multiplicada por la resistencia de la carga.

En efecto, un simple convertidor elevador es un regulador de potencia y no un regulador de voltaje y es por eso que un simple convertidor elevador requiere un bucle de control analógico a su alrededor.

Lo anterior describe el modo de conducción discontinua donde el inductor está completamente agotado de energía en cada ciclo, pero el principio es el mismo (con modificación sutil) para el modo continuo. Si puede hacer que el circuito funcione en modo de conducción continua, entonces su fórmula de voltaje de salida es correcta, pero es bastante difícil de lograr sin un nivel de sofisticación en el circuito de control.

La resistencia del inductor afecta directamente la eficiencia energética, por lo que debería ser tan baja como sea posible. Dada su frecuencia de conmutación, está observando varios mH de inductancia, por lo que un inductor con núcleo de aire está en gran medida fuera de discusión.

No permita que el cambio se suspenda con el inductor en corto.

    
respondido por el Andy aka

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