Convertidor reductor síncrono DC-DC que vi en línea

Este convertidor reductor no tiene circuito de retroalimentación. Como consecuencia

1. Tendrá transitorios de voltaje significativos cuando cambie el voltaje de entrada (por ejemplo, encendido) o cuando cambie la carga.
2. El voltaje de salida de estado estable dependerá del voltaje de entrada.

Un convertidor reductor de ciclo abierto como este solo servirá para su propósito si el comportamiento anterior es aceptable para usted. Probablemente desee utilizar la retroalimentación de voltaje para mitigar esos problemas, pero no ha especificado la aplicación para su convertidor reductor, por lo que si tal comportamiento es aceptable o no es algo que solo podemos adivinar, con la información disponible para nosotros en este punto. (La conjetura es que no serás feliz).

Además, como se ha señalado en los comentarios, el uso de amplificadores operacionales como controladores de puerta probablemente no sea la mejor opción. En particular, el amplificador operacional que ha elegido, OP07 , no está diseñado para generar menos de 2 V por encima del riel negativo. El mosfet que has elegido, el Si7234DPtiene un voltaje de umbral máximo de 1.5V. Por lo tanto, existe la posibilidad real de que el amplificador operacional, incluso cuando esté saturado hacia el riel negativo, mantenga el mosfet parcialmente encendido. Otro problema con la parte del amplificador operacional de su circuito es que tiene el V+ en tierra. Para aumentar la salida del amplificador operacional, V- debe ser negativo, por debajo de cualquier voltaje de compensación que pueda tener el amplificador operacional. Sin embargo, la condición de funcionamiento recomendada es que la entrada de modo común esté al menos 2 V por encima del riel negativo. Entonces, en general, ese amplificador operacional, tal como está configurado, no cambia de manera confiable ese mosfet.

Sin embargo, en simulaciones, hice algo similar a usted y usé amplificadores operacionales para conducir mosfets. Esto se debe a que el modelo de amplificador operacional estaba disponible y los modelos de chips de controlador de compuerta para ese simulador en particular no estaban disponibles. Sin embargo, si usa especias, a menudo puede descargar modelos de chips de los proveedores. En un circuito real, lo más probable es que no desee utilizar un amplificador operacional para controlar la puerta. Ciertamente, no desea usar ese amplificador operacional en esa configuración para controlar ese mosfet en particular. No serás feliz.

Lo que funcionaría, para muchas aplicaciones, es usar uno de los muchos chips IC de convertidores reductores disponibles junto con los circuitos externos apropiados, como inductores, capacitores y resistencias de retroalimentación y posiblemente componentes de compensación (capacitores y resistencias).

Editar: respondiendo una pregunta de @mkeith

¿Puede dar más detalles sobre el problema con la operación de bucle abierto con cargas ligeras? Por alguna razón, pensé que un convertidor elevador totalmente síncrono (siempre en modo síncrono) actuaría como un transformador de CC incluso con cargas livianas, incluso sin carga.

Mi respuesta originalmente hizo una declaración de que los convertidores reductores síncronos de bucle abierto (es decir, ciclo de trabajo fijo), bajo cargas ligeras, cambiarán su voltaje de salida según la carga. Eso fue incorrecto. (Modelé el circuito del OP, no los componentes exactos, y tuvo un aumento de voltaje cuando se incrementó la carga. Sin embargo, ahora creo que se debió a que el amplificador operacional se operó fuera de sus condiciones operativas recomendadas, y dejando el mosfet de lado bajo en mi modelo parcialmente, pero no completamente encendido).

Aquí hay un modelo de un convertidor reductor síncrono de bucle abierto (es decir, ciclo de trabajo fijo). Usé dos ondas cuadradas 180$^\circ$fuera de fase para impulsar los interruptores, en lugar de usar el amplificador operacional como un inversor como lo hizo el OP. De hecho, actúa como un transformador de CC incluso con cargas ligeras. La salida es de 6V ya que RL varía de 1$\Omega$a 1M$\Omega$. No intenté evitar disparar, y eso puede explicar gran parte del ruido después de que se haya disipado el transitorio inicial.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Aquí hay una salida de muestra.

Como convertidor síncrono, no tiene modo de corriente discontinua, la corriente siempre fluirá.

Si la relación de conmutación no favorece la operación en la dirección de avance, conducirá en la dirección de retroceso (actuando como un convertidor elevador en la dirección de retroceso).

Necesitará un circuito de retroalimentación para establecer la relación de conmutación para que obtenga el voltaje de salida que necesita.