boost converter para aplicaciones de potencia ultra baja

  

Tendré problemas con el diseño del inductor porque la corriente de entrada es baja   (aproximadamente 500 uA) causará un inductor extremadamente alto.

No, este no es el caso en la operación en modo ráfaga. Por ejemplo, el LTC3525 especifica que la corriente de reposo del modo de ráfaga suele ser de 7 uA y si observa la imagen de abajo, puede ver esto.

No estoy diciendo que este dispositivo sea perfecto para sus necesidades, pero sí marca varias casillas, como una eficiencia razonable en cargas ligeras (tal vez tan bajo como 100 uA), bajo voltaje de arranque y un valor de inductor de 10 uH o por ahí.

La fórmula que usaste para determinar la inductancia no es cuando operas en modo ráfaga. El condensador en la entrada absorbe la energía suministrada por la fuente de energía y esto significa que su corriente de reposo promedio desde la celda de potencia puede ser muy baja, siempre que la corriente de carga promedio de su corriente de salida (potenciada) también sea muy baja.

La forma en que funciona es que se carga un condensador desde la celda de combustible (FC). Cuando el condensador tiene suficiente carga (voltaje), se inicia un solo ciclo de retorno. Este es un convertidor de retorno discontinuo.

El inductor / corriente del convertidor es independiente de la corriente FC. El tiempo de encendido (cargando el inductor) es fijo, y puede ser desde menos de un microsegundo hasta 100us. Debido a que la tensión a la que se inicia es fija, la inductancia es fija y, si se utiliza un tiempo fijo, significa que fluirá una corriente predeterminada.

Para mantenerte en el punto MPPT, no quieres descargar la tapa demasiado con el pulso de retorno, así que diseña para (por ejemplo) una caída del 10% en el voltaje durante el ciclo de retorno.

Además de usar un chip dedicado, es muy fácil hacerlo con un micro pequeño como un PIC.

 repeat {
   if Vcap>Vthreshold {
     SwitchOn;
     delay1us;
     SwitchOff;
    } else { 
      SnoozeinLowPower; 
    }
 }

Por ejemplo, esta disposición tiene una corriente de inductor de 10 mA por 1 a tiempo. Intenta usar el simulador y cambiar los valores. (Estoy usando un CLK para el pulso de ancho fijo). Verá que un límite de 470nF ve 1 pulso cada 50 us. Podría tener un límite de 100uF y una ráfaga de pulsos cada 10 ms, o un supercap de 0,2 F con impulsos cada 20 segundos. (y dormir entre)

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}