Convertidor elevador CC-CC \w Protección contra corriente de irrupción - Voltaje

Quería sumergirme en la electrónica de potencia y crear un convertidor elevador de CC-CC de 24 V que funcionara con una fuente de alimentación de 2,5 a 5 V. Se asumió una eficiencia del 80 % y se eligió una frecuencia de 30 kHz para el PWM.

Parámetros iniciales

hora estimada de llegada

VIN-MIN

VIN - MÁX.

SALIDA

F

Ciclo de trabajo

Suponiendo que la caída de tensión directa de un diodo fuera 0,5, el ciclo de trabajo se calculó de la siguiente manera.

D

Inductor y condensador

Solo tenía un inductor de 220 μH y un capacitor de 100 μF, por lo que se eligieron esos dos para el circuito.

PAG

Circuito

Aquí está el circuito del convertidor elevador DC-DC con la protección de corriente de entrada.

Circuito

La señal PWM es generada por PIC10F200, y PWR es de 2,5 a 5 voltios.

Problema

He hecho el circuito en un perfboard y funciona perfectamente. Sin embargo, el voltaje de salida es mucho más alto de lo esperado, alrededor de 75 voltios, y ha frito mi regulador porque he omitido la regulación Zener.

¿Mis cálculos fueron incorrectos? ¿Debería modificarse el PWM?

Respuestas (2)

Sus cálculos son correctos cuando el convertidor está en modo de conducción continua (CCM), es decir, cuando siempre fluye algo de corriente en el inductor.

Sin embargo, si no hay carga, el impulso entra en modo de conducción discontinua (DCM) y sus cálculos no son aplicables. Teóricamente, en DCM sin carga, la salida de un impulso va hacia un voltaje infinito. En realidad, debido a varios tipos de pérdidas (resistencia parásita del inductor...), el voltaje es limitado. Aún así, puede alcanzar valores elevados.

Una solución es retroalimentar el voltaje de salida a la MCU (a través de un divisor de voltaje) e implementar algún tipo de bucle de regulación en el código.

Reducir el ciclo de trabajo y agregar una resistencia de carga ha resuelto el problema.

Siempre "arranque suave" con un ciclo de trabajo PWM bajo y siempre "observe" el voltaje de salida...