Topología de fuente de alimentación conmutada auxiliar

Question

Topología de fuente de alimentación conmutada auxiliar

Grebu

Las notas de aplicación de varios convertidores elevadores, por ejemplo, de TI ( TPS61070 , p.18) o LT ( LT3464 , p.14), muestran circuitos de salida auxiliar no regulados similares para duplicar o invertir la salida regulada (regular).

El siguiente esquema muestra cómo se combina la topología del amplificador auxiliar inversor con el convertidor elevador. Los diodos deben ser schottkies.

esquemático

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

¿Estos circuitos tienen un nombre específico? No pude encontrarlos en la literatura sobre fuentes de alimentación conmutadas, pero me gustaría obtener más información al respecto.

Por lo que puedo decir, la salida auxiliar es principalmente práctica para suministrar cargas pequeñas, por ejemplo, para amplificadores de operación o circuitos integrados de conversión de nivel lógico.
¿Existen trampas importantes o consideraciones de diseño al usar esta salida auxiliar para tales aplicaciones? Por ejemplo, ¿puede esto introducir un impacto negativo en la etapa de impulso o en la eficiencia general?

Respuestas (2)

Topología de fuente de alimentación conmutada auxiliar

Andy alias · Answer 1

¿Estos circuitos tienen un nombre específico?

El multiplicador de voltaje Cockcoft Walton es el nombre. Aquí hay una versión de varias etapas: -

A veces se los llama vagamente multiplicadores de voltaje, pero eso genera cierta confusión.

¿Existen trampas importantes o consideraciones de diseño al usar esta salida auxiliar para tales aplicaciones? Por ejemplo, ¿puede esto introducir un impacto negativo en la etapa de impulso o en la eficiencia general?

La caída de voltaje del diodo directo es el principal limitador de la eficiencia, pero aparte de eso, se pueden usar para potencias bastante altas (he diseñado uno para 200 vatios) y ciertamente se pueden usar para generar voltajes HT (50 kV, por ejemplo, en algunos máquinas de rayos X).

Aquí está Dave: -

Genial, no esperaba un video. Extender esto con múltiples etapas realmente amplía las posibles aplicaciones. Voy a intentarlo con un transformador personalizado, aunque no en el dominio kV.

Dirceu Rodrigues Jr. · Answer 2

El circuito auxiliar que proporcionó es un ejemplo de generador de voltaje negativo (existe una configuración similar que usa un duplicador de voltaje para lograr un voltaje auxiliar positivo, incluidos algunos con aislamiento por transformadores). Durante el tiempo Toff (M1 apagado), el capacitor C1 se carga con un voltaje Vboost - 2 * Vd (Vd es la caída de voltaje en el diodo). Durante el tiempo Ton, este voltaje se transfiere al capacitor C2, alcanzando un valor de -((Vboost - 2*Vd)- Vd) = -Vboost + 3*Vd. El capacitor C2 debe proporcionar corriente a su carga (auxiliar) durante el tiempo Toff. Entonces, para un convertidor conmutado (boost, en este caso):

D = \frac{T_{O norte}}{T_{O norte} + T_{O F F}}

$D =\frac{T_{ON}}{T_{ON}+T_{OFF}}$ y

t_{O F F} = \frac{1 - D}{F_{S W}}

$t_{OFF} = \frac{1-D}{f_{SW}}$

Para estimar el valor del capacitor C2 (igual a C1), con base en el Vripple tolerado y la corriente máxima de salida, Iaux:

i ≅ C \frac{Δ v}{Δ t}

$i\cong C\frac{\Delta v}{\Delta t}$ Haciendo

Δ v = V_{R I PAG PAG L mi}

$\Delta v=V_{RIPPLE}$

Δ t = T_{O F F}

$\Delta t=T_{OFF}$ y

i = I_{A tu X}

$i=I_{AUX}$ da como resultado

V_{R I PAG PAG L mi} = \frac{I_{A tu X} (1 - D)}{C F_{S W}}

$V_{RIPPLE}=\frac{I_{AUX}(1-D)}{Cf_{SW}}$

Además, se puede agregar un término a la expresión Vripple con respecto a la contribución de caída de voltaje para la resistencia en serie equivalente (ESR) del capacitor:

I_{A tu X} mi S R_{C}

$I_{AUX}ESR_{C}$

En electrónica de potencia (conmutada), el nombre más utilizado para esta configuración es BOMBA DE CARGA; evidenciando el uso de condensadores en contraste con otros convertidores conmutados basados en inductores.

Topología de fuente de alimentación conmutada auxiliar

Grebu

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Andy alias

Grebu

Dirceu Rodrigues Jr.

Dirceu Rodrigues Jr.

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