Duplicador de voltaje sin inductor de bomba de carga de alto amperaje 555

Consigue un inductor y haz esto bien. Las bombas de carga son inherentemente ineficientes y están limitadas a corrientes relativamente bajas. Esto se debe en parte a la baja eficiencia y en parte a los grandes capacitores que se necesitarían para bombear alta corriente. Subir de 12 V a 20 V a 5 A de salida (100 W) está muuuucho más allá del rango práctico de la bomba de carga. Fahgeddaboudit!

La respuesta obvia es un convertidor elevador, que, por supuesto, contendrá un inductor. No ha dado ninguna justificación para evitar los inductores, por lo que esta es una respuesta viable. Hay circuitos integrados de convertidor de impulso por ahí. A este nivel de potencia, necesitarás uno que gestione un interruptor externo.

Con una eficiencia del 80 %, por ejemplo, el consumo promedio del suministro de 12 V será de 10,4 A. Buscaría arquitecturas multifásicas para dividir esa corriente. Con esta potencia, probablemente tendrá que diseñar partes significativas del propulsor usted mismo. Es posible que no haya ningún chip listo para usar adecuado. Probablemente buscaría un microcontrolador que maneje tres salidas PWM 120 ° desfasadas.

A 100 W, debe despertarse y hacer un diseño real, no solo juntar piezas de acuerdo con un circuito que encontró en algún rincón cuestionable de Internet. Ciertamente, este no es lugar para convicciones religiosas tontas, como que los inductores son de alguna manera malvados.

Aquí hay un convertidor de refuerzo rudimentario que funciona con una eficiencia de aproximadamente el 80%:

No creo que puedas llegar allí con una bomba de carga RC.

Cualquier diferencia de voltaje se traduce en pérdidas. Es decir, utilizando su esquema publicado como referencia, el voltaje de C4 debe estar lo más cerca posible de la entrada de 12V. Luego, el voltaje de C5 debe estar lo más cerca posible de la entrada de 12 V + C4. Lo que da como resultado una salida de 12V x 2 = 24V.

El circuito dado tiene caídas de voltaje en D1 y D2, más Vbe de T1 y T2. Desea reemplazarlos con interruptores de baja impedancia. T1 y T2 son seguidores de emisor, que deben rediseñarse o los niveles de transmisión se deben expandir más allá de los rieles de alimentación. D1 y D2 se pueden reemplazar con transistores accionados activamente (probablemente MOSFET). Por supuesto, debe evitarse la superposición de las dos fases.

C4 y C5 quieren ser grandes para ESR bajo y ondulación baja.

Creo que una gran debilidad de la fuente de alimentación de condensadores conmutados es cuando es necesaria la regulación de voltaje. Cuando se introduce la regulación de tensión, las diferencias de tensión se introducen a propósito entre la tensión de entrada, la tensión de los condensadores y la tensión de salida, lo que conduce a mayores pérdidas de potencia.

Además, si rastrea la ruta de la corriente desde la entrada hasta la salida, la corriente pasa a través de T1, T2, D1, D2, C4 dos veces y se origina dos veces desde la entrada de 12 V. Por lo tanto, las diversas impedancias en serie se suman, lo que contribuye a la pérdida de potencia y la fluctuación de voltaje debido al cambio de carga (cuando no hay regulación de voltaje activa).