¿Cómo hacer un suministro de voltaje variable de 12 V CC con más de 30 A de salida?

Tengo un SMPS capaz de generar 33 A a 12 V y me gustaría que tenga una salida variable con potencial de corriente completo, o cerca de él.

Ahora,

  1. ¿Es posible hacerlo con un MOSFET controlado por PWM con un filtro en la salida?
  2. ¿Arduino con sus 490 Hz/980 Hz es suficiente, o serían necesarios valores de frecuencia PWM más altos (ya sea cambiando el factor de preescala de los temporizadores Arduino o con un temporizador 555) para simplificar el filtro de salida?
  3. ¿Podría la salida hacerse lo suficientemente estable como para alimentar microcontroladores a 5 V sin un estabilizador de voltaje lineal en el medio?

Si la solución anterior no es práctica, ¿qué más es una opción excepto un convertidor reductor o reductor-elevador?

Editar: agregó el enlace.

Proporcione un enlace al SMPS.
Usaría un convertidor reductor síncrono con fuertes mosfets push-pull: debería poder suministrar hasta 11.9 voltios y hasta menos de 0.5 voltios. La retroalimentación mínima es una ventaja de este método porque el ancho del pulso define inherentemente el nivel de voltaje promedio de salida, en gran medida, independientemente de la corriente de salida.
Si el "filtro" es un inductor en serie, entonces ES un convertidor reductor. 980 Hz es suficiente si el inductor es lo suficientemente grande, PERO más alto hará la vida más fácil. Un simple regulador lineal de caída súper baja al final haría la vida más fácil.

Respuestas (2)

En resumen, no (sin pérdidas de tipo VR lineal o solo con cargas de tipo pasivo).

Lo que describe con un inductor en el filtro de salida es un convertidor reductor. Sin un inductor, solo podrá cortar la potencia, lo cual es útil para los circuitos a los que no les importa la potencia cortada (piense en los LED). Sin embargo, a los microcontroladores no les gusta ese tipo de poder.

Si no desea utilizar un inductor en un convertidor reductor, consumirá tanta energía como un VR lineal.

¿Por qué evitar un convertidor de dinero cuando es ideal para lo que quieres? Además, si decide probar y hacer que funcione un circuito chopper, asegúrese de estar utilizando la retroalimentación al arduino para regular el voltaje de salida. Sin embargo, lo que acaba de describir es un convertidor reductor sin inductor, por lo que no entiendo por qué no agrega el inductor para convertirlo en un convertidor reductor.

Mi primer pensamiento fue usar un convertidor reductor, pero he tenido problemas para ubicar inductores clasificados para 30A, así como un aumento general en el precio del circuito. Así que pensé si tal vez había otra manera de pasar.
Regulador lineal @AureusDaelin con un disipador de calor masivo, entonces si quieres ir barato. Otra alternativa, dependiendo de la aplicación, puede ser regular linealmente hasta 5 V para su ucontroller y luego hacer que active los interruptores que usan la fuente de alimentación de alta corriente de 12 V. Por último, puede ser más barato y sé que es más común usar convertidores reductores multifásicos para capacidad de alta corriente. Podría comprar un montón de inductores más pequeños y cada uno agregaría una fase a su SMPS. Esto disminuye la necesidad de filtrado en la salida, pero aumenta la complejidad.

Casi todos los SMPS tienen un terminal de retroalimentación enterrado dentro de ellos que está configurado para ser una fracción de la salida. El objetivo del controlador SMPS es mantener ese terminal a un voltaje fijo y, al hacerlo, el voltaje de salida se establece en el valor deseado. Cambie la retroalimentación y cambiará el voltaje de salida.

Ahora, para encontrar ese terminal y modificar el circuito, ese es un problema diferente.

No es probable que sea tan fácil. Un voltaje significativamente diferente puede conducir a una dinámica diferente, que no sería para lo que se ajusta la compensación de suministro existente. En una dirección, podría obtener una respuesta lenta, lo que podría estar bien, pero en la otra dirección podría generar inestabilidad.
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