Comprensión del convertidor boost

Actualmente estoy usando un convertidor de impulso, así que hice todos los cálculos para que funcione. Mi pregunta no es sobre el cálculo, sino sobre cómo funciona físicamente un convertidor elevador.

Aquí está: el voltaje de salida depende del ciclo de trabajo D. Si ignoramos la eficiencia D = 1-Vin/Vout, entonces Vout = Vin/1-D. lo que significa que cuando aumenta el ciclo de trabajo, aumenta el voltaje de salida.

ingrese la descripción de la imagen aquí

El funcionamiento del convertidor es el siguiente:

  • cuando el interruptor interior S está encendido, hay una corriente que carga el inductor
  • cuando el interruptor interior S está apagado, el inductor L se opone a la variación de corriente y luego se crea un voltaje en serie con Vin, por lo que Vout> Vin

Lo único que no entiendo es: ¿por qué aumenta el voltaje con el ciclo de trabajo?

Si el ciclo de trabajo aumenta, ILmax será mayor pero para un inductor U = L*di/dt. Entonces, el voltaje a través del inductor depende de la disminución de la corriente y no de ILmax. Dado que la carga (C y R) es la misma, la disminución de la corriente debería ser la misma y luego VL debería ser la misma, ¿no?

Entonces, físicamente, ¿por qué VL depende del ciclo de trabajo?

El problema de solo pensar en Ldi/dt es que su modelo simplificado tiene tiempo cero de todos modos, lo que da un voltaje infinito, lo cual no es muy útil. Piense en el almacenamiento de energía: si necesita más voltaje en la misma carga, entonces necesita mover más energía a través del convertidor, lo que significa que necesita almacenar más en el inductor.

Respuestas (2)

"¿Por qué aumenta el voltaje con el ciclo de trabajo?" Simple: si aumenta el DutyCycle, carga el inductor por más tiempo, por lo que contiene más energía al final de la carga. En el ciclo de descarga, esta energía se transfiere a través del diodo D a la carga y al condensador.

Sí, ILmax será mayor porque se cobrará más. Date cuenta de que un capacitor está cargado con corriente y el voltaje muestra cuánto está cargado. Con un inductor es al revés, se carga aplicando un voltaje (esto sucede cuando S se cierra) y la corriente muestra cuánto se carga.

Te enfocas un poco en Vl, el voltaje a través de la bobina. Pero eso no es tan importante, la corriente del inductor es lo que importa. El inductor se comporta como una fuente de corriente cuando aún contiene carga y S está abierto.

Tenga en cuenta que para el mismo ciclo de trabajo si aumenta el valor de la carga R, ¡la tensión de salida V0 aumentará! Un ciclo de trabajo dado no da como resultado un voltaje constante en la salida. Es por eso que los convertidores elevadores reales necesitan un circuito de retroalimentación para controlar el ciclo de trabajo.

Si eliminara la carga R, ¡el voltaje aumentaría hasta el infinito! (en teoría eso es)

entonces Vo es el resultado de la corriente a través de la carga y no es la corriente a través de la carga lo que es el resultado de Vo, necesito pensar al revés a lo que estoy acostumbrado, supongo. Pero si el inductor es una fuente de corriente, ¿por qué la corriente va por debajo de la corriente que necesita la carga? Quiero decir, por ejemplo, si desea una corriente de 1A, la ondulación oscilará entre 1.3A y 0.7A. ¿Cómo es posible que la corriente baje de 1A? Cuando la bobina no tiene más corriente para dar ¿por qué el generador Vi no da la corriente necesaria?
Lo que importa es la corriente promedio porque esa es la corriente a través de la carga. ¡La corriente a través de la bobina podría incluso llegar a cero! Eso simplemente significa que la bobina está descargada. El ciclo de trabajo establece la corriente mínima y máxima de la bobina. ¡Cargar la bobina por más tiempo aumenta la corriente máxima! Cuando la bobina se está descargando, se comporta como una fuente de corriente, por lo que Vi se ignora por completo. Entonces Vi no puede entregar ninguna corriente, es la bobina la que determina la corriente. Cuando la bobina se descarga Icoil = 0, entonces Vi no puede dar corriente porque Vo > Vi y el diodo estará al revés.

Supongamos un convertidor elevador de conducción continuo (la extensión a uno que no es continuo es sencilla)

Si aplica un voltaje a un inductor, entonces la corriente a través de él cambia. Si le aplica un voltaje de CC a largo plazo (al menos a un inductor ideal), su corriente aumentará sin límite con el tiempo.

Pero la corriente de este inductor no aumenta sin límite, su promedio permanece igual. Eso significa que el voltaje promedio en el tiempo a través del inductor es cero.

A medida que disminuye el tiempo que el inductor tiene el voltaje de salida, el voltaje de salida debe aumentar para compensar la gran cantidad de tiempo que ve el voltaje de entrada.

Comprensión del convertidor boost
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v