Selección del valor del condensador del convertidor Flyback con un límite de voltaje de ondulación dado

Necesito diseñar un convertidor flyback para mi proyecto. En mi diseño, el voltaje de salida es de 15 V. Calculé todos los parámetros, incluidos los valores de inductancia, la selección de diodos, etc.

Sin embargo, hay un requisito de diseño que establece lo siguiente:

Encuentre el valor del condensador de salida a partir del valor de ondulación permitido en la salida. Tenga en cuenta que el capacitor suministra la corriente de salida durante (1-Δ1) del ciclo.

Se dice que el voltaje de ondulación máximo permitido es de 20 mV. ¿Alguien puede ayudarme a calcular el valor del capacitor de salida usando estos valores?

¿MCD o CCM? ¿Frecuencia de cambio?
DCM y la frecuencia de conmutación es de 66kHz.
Por lo tanto, debe conocer la corriente impartida al secundario y eso es igual a C dv/dt, donde dV es el voltaje de ondulación y dt es la segunda mitad de la duración del ciclo de conmutación. Déjame saber cómo te va.

Respuestas (2)

Si puede decidir cuánto tiempo (=Tp) es el pulso inductivo que recarga el capacitor de salida y el período del ciclo de conmutación (= T = 1/frecuencia de operación), puede calcular el capacitor de salida:

C = Iout * (T-Tp)/Vr donde Iout es el máx. corriente de carga, Vr es el máximo permitido. voltaje de salida sving, la ondulación. Esta es en realidad la ley general de corriente y voltaje de los capacitores instalados en su caso y ya se presentó en la otra respuesta.

La longitud del pulso inductivo Tp = 2 * T * Iout/Ip donde Ip es el valor pico de la corriente del pulso inductivo. Este es en realidad el balance de carga, los pulsos de corriente inductiva deben suministrar toda la corriente de salida. Se supone que los pulsos son triangulares; Comienzo agudo, decadencia lineal. Esto está bien si las pérdidas resistivas son insignificantes.

Ip y Tp están vinculados por la ley de inducción (voltaje = inductancia * tasa de cambio actual):

Uout + Vd = Ls * Ip/Tp donde Ls = la inductancia del devanado secundario del transformador flyback y Vd es la caída de voltaje en el diodo que evita que el capacitor de salida se descargue de regreso al transformador. Puede usar esto para determinar los L necesarios. Si se da Ls, esta es la otra ecuación necesaria para resolver tanto Tp como Ip. La primera fue la ecuación de balance de carga.

Estas ecuaciones asumen que no hay corriente continua en el interruptor primario (= toda la energía inductiva se envía al capacitor antes del nuevo ciclo de conmutación), las pérdidas del transformador son insignificantes y el capacitor de salida funciona de manera ideal.

Para hacer diseños, todavía necesita ecuaciones, primero una que vincula el voltaje de CC de entrada disponible, la inductancia primaria Lpr, la corriente de conmutación máxima permitida Isx y la duración del período de acumulación de energía inductiva Ta (igual o menor que T-Tp). Obviamente puedes escribirlo con la ley de inducción. Es Uin = Lpr(Isx/Ta).

Finalmente, se necesita la relación entre las corrientes de pico primarias y secundarias. La energía magnética almacenada en el núcleo del transformador debe ser la misma tanto para las corrientes máximas como para las inductancias. Lpr(Isx)^2 = Ls(Ip)^2 o también Ip = sqrt(Lpr/Ls)Isx = (Npr/Ns)Isx. Esa es la bien conocida relación entre corrientes y vueltas de devanado de los transformadores ordinarios.

AGREGAR: Transformador, interruptor y capacitor menos que ideales hacen que el caso sea complejo. La nota de aplicación en la otra respuesta es útil como punto de partida para diseños prácticos con componentes reales.

C > I o tu t ⋅ D metro a X V r i pag pag yo mi ⋅ F s w i t C h i norte gramo

Dmax es el ciclo de trabajo máximo 50% --> 0.5 Vripple es un valor de pico a pico

editar: encontré esto para ti: http://www.ti.com/lit/an/slva559/slva559.pdf

Gracias por su respuesta, pero olvidé mencionar que mis cálculos se basan en DCM, no en CCM. Por lo tanto, esta desigualdad puede no ser válida para mi caso, pero de todos modos, gracias por su respuesta.
Es lo mismo de cualquier manera en lo que a mí respecta. Este también lo dice: st.com/content/ccc/resource/technical/document/application_note/…
Es tan extraño que el condensador ESR no se tenga en cuenta, la mayoría de las veces eso es lo que determina la elección.
@carloc ESR debe tenerse en cuenta, pero esa no era la pregunta. La pregunta era sobre la capacitancia necesaria para lograr la ondulación de voltaje establecida.
Selección del valor del condensador del convertidor Flyback con un límite de voltaje de ondulación dado
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