¿Cómo controlar la corriente de salida transitoria de un convertidor reductor síncrono?

Estoy lidiando con el siguiente problema,

Quiero controlar la corriente de salida y el voltaje de un convertidor reductor síncrono durante el cambio de paso de la carga de salida (resistencia). Supongamos que establecemos la corriente de referencia de salida en un valor específico. Un cambio de paso en la carga debido al condensador paralelo a él, dará como resultado un pico de corriente (el voltaje a través de la tapa permanece igual cuando se cambia el valor de la resistencia (por lo que la corriente se dispara)) . En mi diseño, trato de hacer coincidir Vout e Iout con Iout = f(Vout) según una función f .

Para ser más específicos, cuando una carga R1 está conectada a la salida del dólar, Vout1 e Iout1 obtendrán sus valores de modo que Vout1/Iout1 = R1 . Si cambio el R1 a R2 (suponga que R2> R1) los nuevos valores Vout2 , Iout2 se establecerán en consecuencia.

También existe la necesidad de controlar la respuesta transitoria de Iout y Vout durante un cambio de carga , por lo que seguirán la función f desde un punto de estado estable en R1 hasta R2. Entonces mi pregunta es,

¿Es posible desarrollar una estrategia de control para controlar estas respuestas transitorias de corriente y voltaje? (Trato de cambiar el filtro LC de salida a algo como LCL, y trabajo en la estabilidad y el diseño de control, pero solo veo VOID)

No tengo muy claro cuál es tu problema. El esquema de control estándar para un convertidor DC-DC mantendrá el voltaje de salida constante con los cambios de carga, y la ley de Ohm mantendrá la relación Vout/Iout = R. Hablas de transitorios, pero no está claro cuáles son tus requisitos aparte de la ley de Ohm (para mí de todos modos).
Todos los convertidores DCDC tendrán algún retraso en respuesta a un paso transitorio. Algunos esquemas de control de DCDC manejan esto mejor que otros (COT vs. modo de corriente vs. modo de voltaje, por ejemplo). Si su especificación de cumplimiento de salida es absolutamente crítica, puede considerar usar un enfoque post-registro lineal DCDC+híbrido.
Una especificación de respuesta transitoria típica para un convertidor CC-CC especifica que el voltaje no debe exceder/caer en X mV ​​cuando la carga cambia de A amperios a B amperios a una tasa de C amperios/useg.

Respuestas (2)

¿Es posible desarrollar una estrategia de control para controlar estas respuestas transitorias de corriente y voltaje?

La retroalimentación negativa suele ser la forma en que se resuelve este problema en los convertidores DC DC. En resumen: si el voltaje es demasiado alto en la salida, cambie menos. Por el contrario, si la salida de voltaje es demasiado baja, cambie más.

La retroalimentación negativa requiere más cálculo que simplemente proporcionarla al convertidor de CC CC. Se debe considerar la estabilidad del circuito de retroalimentación (y todos los parásitos de la ruta de retroalimentación de potencia y las características del interruptor), lo que significa aplicar la teoría de control al diseño del convertidor de CC CC. Si el bucle es inestable, podría provocar que la salida de voltaje se vuelva inestable y destruya el convertidor y/o la carga.

Esta respuesta escalonada está relacionada con el error de regulación de la carga, que es la relación del error de voltaje debido a la relación de impedancia de la fuente y la carga en algún espectro.

El exceso de ganancia de ancho de banda de bucle cerrado atenuará este error de regulación de carga en el mejor de los casos en CC donde se especifica.

El peor de los casos depende de la relación de ESR con los efectos de llamada de la línea de transmisión y el margen de ganancia durante el intervalo de tiempo de amplificación de este error de voltaje de ESR bajo y para corregirlo antes de que se agoten los límites de desacoplamiento del almacenamiento.

Estas dos causas son compensaciones de las especificaciones finales de ondulación. Imagine que un límite de ESR de 0 ohmios retrasaría la detección de la sobrecarga de carga/descarga hasta que se haya hundido y luego tenga latencia de bucle. Luego imagine que tiene límites de ESR estándar o "altos" para la constante de tiempo RC que es más corto que el tiempo de reacción de los bucles de retroalimentación negativa.

Entre estos dos tiempos se encuentra la compensación crítica de adelanto/retraso o los tipos de soluciones de regulación de carga de detección de pulso a pulso que determinan el margen de ganancia/fase, el error de regulación de carga y la carga escalonada por debajo/por encima del impulso con ondulación de estado estable.