¿Es correcta la forma de onda actual del convertidor dc-dc dado?

ingrese la descripción de la imagen aquí

No entiendo cómo la corriente (en modo de operación continuo) en estado estable está limitada para este circuito convertidor de CC-CC.

Lo que pensé cualitativamente que la corriente debería seguir aumentando así:ingrese la descripción de la imagen aquí

Mi análisis fue algo así:

En t=0;

Cerramos el interruptor e inicialmente el inductor tiene una corriente inicial cero, y luego la corriente sigue aumentando y alcanza algún valor.

I 1 metro a X
y en ese instante abrimos el interruptor que hace que la corriente del inductor decaiga a través de la carga resistiva y alcance un valor
I 1 metro i norte
y luego nuevamente el interruptor se cierra y nuevamente la corriente del inductor aumenta y justo antes de abrir el interruptor, la corriente será
I 2 metro a X

PERO

I 2 metro a X > I 1 metro a X

Debido a que esta condición inicial de tiempo es I1min mientras que anteriormente era cero, y por lo tanto podemos decir que a medida que pasa el tiempo, la condición inicial sigue aumentando y lo que hace que la corriente aumente en cada ciclo y, por lo tanto, se convierta en una función ilimitada.

Pero lo que sea que analicé no es lo que realmente sucede, entonces, ¿dónde cometí un error en mi análisis? ¿O esta forma de onda no es correcta?

el complemento que ha agregado es para estado estacionario. Inicialmente, la corriente aumentará, como dijo, los convertidores de CC-CC tendrán retroalimentación que controla tanto el voltaje como la corriente.
@ user19579 pero lo que he dibujado incluye también una respuesta transitoria
Lo que ha mostrado aquí es una topología bien conocida en el diseño de convertidores CC-CC; es un convertidor reductor que funciona con un circuito de control de retroalimentación para mantener constante Vout. En estado estable, cuando el interruptor está cerrado, el inductor se carga con la siguiente ecuación: Il=(Vin-Vout/L)*t, y Ipeak=(Vin-Vout/L)*Ton. Dado que Vin, Vout, L y Ton son constantes, significa que Ipeak es el mismo para cada ciclo y no aumentará. Cuando se abre el interruptor, Il=(-Vout/L)*t, Imin=(-Vout/L)*Toff, y dado que Vout, L y Toff son constantes, Imin debe ser constante y no variar.
@learn diseño gracias! Entonces, ¿significa que este circuito está incompleto sin un bucle de control de retroalimentación y si no habrá un bucle de control, entonces lo que analicé fue realmente cierto (es decir, la corriente sigue aumentando después de cada ciclo)?
@ user215805, No, concéntrese en las ecuaciones, todos los parámetros son constantes. La corriente aumenta si aumenta Ton y disminuye Toff. Debe comprender que el análisis se realiza en estado estacionario y no en estado transitorio.

Respuestas (1)

El error que cometió es que asumió que la corriente máxima aumentará linealmente con el tiempo (al final de cada ciclo de carga) y para siempre. No lo hará por la resistencia de carga; finalmente limita la corriente a un valor máximo: -

I 0 ( pag k ) = V S R L O A D

Físicamente no puede obtener una corriente de carga más alta que la anterior.

¡Gracias, Andy! En realidad, no asumí que aumenta linealmente, sino que es solo mi pobre habilidad de dibujo lo que hace que se vea así, sé que aumenta como [V (1-exp (R / L) + respuesta de entrada cero] pero aún así Respuesta de entrada cero siga cambiando en cada ciclo con el cambio en la condición inicial, y ¿Imax = Vs / R no es válido solo para circuitos LTI RL?Pero aquí es un circuito no lineal
Estoy diciendo que no puedes llegar físicamente más alto que Vs/R.
¿Hay alguna manera de que podamos probar que la corriente será una función acotada?
Pensé que había hecho precisamente eso. ¿Quizás te refieres a otra cosa?
Una solución de ecuación diferencial para mostrar cómo se asienta realmente o un análisis cualitativo al menos durante 2-3 ciclos para mostrar que la corriente en realidad tiende a cierto valor límite máximo
Solo usa un simulador. Muerte facil. De todos modos, ¿hemos terminado con esta pregunta ahora?
@ user215805 ¿Hemos terminado con esta pregunta ahora?
@ + 1, me di cuenta de que tenía razón en parte en que la corriente (I) no puede crecer más allá de V / R, pero no es necesario que la corriente finalmente llegue a V / R, [" finalmente limita la corriente a un valor máximo " ] Entonces encontré esa oración confusa, ¿podría mejorarla para que acepte su respuesta?
@ user215805 mi respuesta dice que la corriente se limitará a un valor máximo y, debajo de esas palabras, di la fórmula (V/R). ¿No es eso lo que me estás pidiendo que haga? Estoy a favor de mejorar la respuesta, pero no puedo entender lo que ves que es confuso.
@ Aceptaré su respuesta, pero espero que diga, entre qué valores máximos y mínimos (en términos de ciclo de trabajo) la corriente varía en estado estable, lo que también sería útil para otros usuarios.
@ user215805 Realmente estoy tratando de entender lo que quieres decir. Aquí está mi suposición: el ciclo de trabajo a tiempo determina cuánta energía/corriente se acumula en el inductor. La corriente aumenta linealmente con el tiempo cuando se carga el inductor, pero solo inicialmente porque a medida que aumenta la corriente, el voltaje de la resistencia de carga también aumenta y, en última instancia, limita la corriente máxima. Si tuviera un capacitor de salida a través de la resistencia (como en un circuito reductor estándar), será una historia completamente diferente porque el capacitor mantendrá Vout casi constante durante todo el ciclo. ¿Quizás esto es lo que quieres decir?
Esta configuración no es muy similar al inversor de onda completa cuadrada con carga RL (con solo dos ligeras diferencias 1. El voltaje en RL es cero o V mientras que en el inversor de onda completa es V o -V 2. En el inversor de onda completa cuadrada en los libros, el ciclo de trabajo es generalmente 1/2, mientras que en este caso no es 1/2, por eso es similar al inversor de onda completa; en este caso, también la corriente debe variar entre algunos valores máximos y mínimos de corriente en estado estable, por eso yo pensé que mencionarías cuáles serían esos valores máximos y mínimos en estado estable
Desafortunadamente no veo la similitud.
sciencedirect.com/topics/engineering/full-bridge-inverter , eche un vistazo a la forma de onda actual, ¡espero que entienda mi preocupación!
La forma de onda actual se parece a una forma de onda de carga de inductor de resistencia estándar, por lo que no estoy seguro de qué quiere que agregue, aparte de que parece coincidir con mis pensamientos anteriores.
¿Es correcta la forma de onda actual del convertidor dc-dc dado?
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