Cómo aumentar y mantener la ganancia de voltaje del convertidor de CC CC con carga de conmutación y elegir el condensador y el indcutor correctos

Tengo un convertidor elevador que con una carga de 22K produce 120V con una entrada de 12V. el inductor es de 220uH y el condensador es de 150uF. Lo necesito para un generador de pulsos ultrasónico con una frecuencia de 1-10 MHz, la carga del generador de pulsos es de 2,2 Kohm. Uso arduino como controlador de conmutación del mosfet en el convertidor boost. el arduino obtendrá el voltaje de salida y ajustará PWM (31 KHz) con el sistema PI para calcular el ciclo de trabajo. el problema es que, cuando el voltaje de salida no está conectado a la carga del pulsador, da exactamente 120 V, pero conectado, cae a 70 V, para mantener la salida de 120 V, la entrada debe aumentarse a 24 V, pero quiero que lo haga ser 12V, lo que he hecho son

  1. hacer que el KP y el KI de PI sean más altos, no funcionan
  2. aumentar el valor del inductor, no trabajar

¿Cómo puedo mantener la salida? que yo sepa, que la ganancia debe ser mayor, pero ¿cómo?

la segunda pregunta es, ¿cómo calcular el valor del capacitor y el inductor? para la clasificación del condensador, ¿es necesario hacer coincidir la clasificación del condensador con el voltaje de salida o el voltaje de entrada?

¿Podría usar un convertidor de impulso en cascada? para ver un ejemplo usando XL6009 para impulsar mi 12V a 28V y luego alimentarlo al convertidor de impulso?

este es mi esquema

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Huh, esta es la pregunta de 100 mil en este sitio. Fresco.
¿Se te rompió la tecla de mayúsculas?

Respuestas (1)

Con 12 voltios, 220 uH y 31 kHz puedes analizar la energía transferida por ciclo. Al 50 % de servicio, el período de tiempo es de 16,13 us y esto permite que la corriente en el inductor aumente hasta 880 mA. Esta corriente y 220 uH implica una energía almacenada de 85 uJ. Salvo pérdidas, esta energía se transfiere 31.000 veces por segundo al condensador de carga y salida.

Se trata de una entrega de potencia de 2,64 vatios con un rendimiento del 50 %.

Si la carga es de 2,2 kohm y desea 120 voltios a través de ella, entonces requiere 6,55 vatios. Claramente, necesita más del 80% de deber para lograr sus objetivos. Pero esto se basa en componentes perfectos con pérdidas mínimas y eso no sucederá en la realidad.

Es probable que lo empujen significativamente por encima del requisito de servicio del 80% y esto comience a ser molesto para los convertidores elevadores. Veo que tiene 4 inductores en serie/paralelo, así que tal vez solo use dos en paralelo para reducir la inductancia a 110 uH y la corriente aumentará a 1760 mA al 50% de servicio. Esto almacenará entonces una energía de 170 uJ y entregará una potencia de 5,28 vatios, es decir, un paso más cerca.

Pero debe elegir inductores que no se acerquen a la saturación con esta corriente más alta.