Perdón por la pregunta larga, lo que realmente busco son opiniones, por eso sentí que necesitaba explicar el escenario y cuánto sé/no sé. Realmente me gustaría alguna entrada en mi diseño. Estoy diseñando un convertidor elevador DC/DC SMPS (fuente de alimentación conmutada).
El consejo general sobre DCM (modo de conducción discontinua) en los convertidores elevadores SMPS es intentar evitarlo. Este consejo suele estar respaldado por un aluvión de ecuaciones. Desafortunadamente, no soy muy bueno en matemáticas de ingeniería, pero si el DCM es algo así como las ecuaciones, entiendo el punto, ¡me mantendré alejado: D! Además de ajustar la frecuencia de conmutación, aumentar el valor de la inductancia parece ser la forma más importante de evitar el DCM. En mi convertidor elevador, el voltaje de salida puede variar (se basa en un microcontrolador) y espero que la carga haga que la corriente de entrada varíe de 10 mA (se necesita alta inductancia) a 4 A (se necesita una corriente de saturación relativamente alta). Tuve algunos problemas para encontrar un inductor que se ajustara a mis especificaciones, utilicé la búsqueda paramétrica de Digikeys.
Dado que el valor de la inductancia está en su mayoría inversamente correlacionado con la corriente de saturación, entiendo por qué puede ser difícil encontrar mi inductor dorado. Encontré alrededor de 8 de decenas de miles en el sitio de Digikeys, pero no están protegidos (que no quiero para esta aplicación), son grandes :( y costosos :( .
Entiendo cómo funciona DCM lo suficientemente bien, que el convertidor ingresa a DCM cuando la corriente de carga es tan baja que el ciclo de descarga del inductor permite que la corriente del inductor se deslice más allá de cero.
Así que aquí está mi opinión, dado que esta aplicación está basada en un microcontrolador, ¿no podría uno simplemente detener la descarga del inductor cuando la corriente se acerque a cero? Sé que esto significa distorsionar el PWM. Lo que sugiero es tener dos pines del microcontrolador conectados a la base del MOSFET (o controlador de puerta al MOSFET) que controla la carga del inductor. Uno se cambia según el PWM, mientras que otro simplemente aumenta cuando el valor de corriente del inductor cae al rango de microamperios. Planeo usar otro MOSFET (Q2) en la ruta de descarga del inductor para medir la corriente del inductor. Usaré los Vds del MOSFET (Q2) para calcular la corriente del inductor y decidir cuándo intervenir para cargar el inductor. Entonces, ¿obtengo el premio IEEE por el diseño de SMPS :D? Pues lo dudo
Así que mi pregunta es, ¿cuáles son sus pensamientos? Todavía no he tenido la oportunidad de probarlo en una protoboard, lo haré pronto, pero si funciona o no, quiero saber si hay algo que me falta, o las opiniones de alguien sobre esta idea. No soy un diseñador de circuitos experimentado, por lo que me vendría bien un poco de información.
Gracias por tomarse el tiempo de leer la pregunta. :)
Así que aquí está mi opinión, dado que esta aplicación está basada en un microcontrolador, ¿no podría uno simplemente detener la descarga del inductor cuando la corriente se acerque a cero?
Piense en esto: la única forma de detener la "corriente de descarga" es conectar a tierra prematuramente el transistor en el dispositivo de refuerzo para comenzar a "cargar" la corriente a través del inductor; no tiene opción: mantener el circuito abierto del inductor es ingresar DCM y eso es lo que estás tratando de evitar.
El ciclo de un convertidor boost (o convertidor flyback) puede ser: -
Bien, entonces lo que sucede (en ese ciclo) es que se transfiere demasiada energía al condensador de salida y la carga (durante la descarga del inductor). Esto hace que el voltaje de salida aumente ligeramente más de lo que sería y, en un período de unos pocos milisegundos, es posible que exceda el voltaje de salida que es seguro para la carga. Unos segundos más tarde y tiene una carga muerta y unos segundos más tarde tiene un regulador de impulso muerto.
Bien, antes de llegar a esto, el bucle de control probablemente habría implementado la omisión de ciclos, pero la omisión de ciclos es más ruidosa que el DCM común, así que, ¿por qué molestarse?
Por cierto, entrar en DCM no es tan malo: la regulación de línea de la salida no es tan buena, pero aún es bastante controlable. No hay mucho en la web sobre esto pero, debido a la resonancia propia del inductor y la capacitancia de drenaje del MOSFET, una vez que se ingresa el DCM, hay una pequeña corriente oscilante en el inductor que es asíncrona con el PWM y cuando el inductor se reinicia cargarlo lo hace a veces con una corriente ligeramente positiva o negativa. Esto puede causar el ruido en un controlador simple, como un controlador de período fijo.
Tipo de serpiente venenosa
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