Memberi Makan Jembatan Penuh dari Boost Converter?

Saya telah meneliti tentang merancang Konverter DC-DC 3kW (Vin 12V dari baterai, Vout 350VDC) dan benar-benar memasang konverter DC-DC berbasis Full-Bridge yang terisolasi dan sederhana beberapa hari yang lalu dengan mengubah 12VDC menjadi 140VDC. Namun, saya perhatikan bahwa sulit untuk memvariasikan tegangan keluaran menggunakan siklus kerja sakelar. Mengurangi siklus tugas dari 50% menjadi 25% hanya mengubah tegangan DC keluaran sebesar 10V atau lebih.

Sebaliknya, yang bekerja jauh lebih baik adalah jika saya memvariasikan tegangan input ke Full-Bridge. Jadi saya datang dengan ide: mengapa tidak memberi Full-Bridge dengan Boost Converter? Saya telah melihat Buck-Converter memberi makan Jembatan Penuh, seperti sirkuit di bawah ini, tetapi tidak pernah Boost Converter memberi makan Jembatan Penuh. Pencarian tentang masalah di web tidak menghasilkan skema atau aplikasi apa pun. catatan juga.

Apakah layak untuk memberi makan Konverter Jembatan Penuh dengan Boost Konverter dan mengontrol tegangan keluaran dengan memodulasi / mengendalikan Konverter Boost daripada memodulasi sakelar Jembatan Penuh? Saya tidak terlalu terbiasa dengan kontrol (belum) dan lebih suka tidak masuk ke desain yang buntu. Jika ada beberapa skema atau aplikasi. catatan di web, saya akan tahu bahwa topologi akan berfungsi.

Saya bisa menggunakan topologi Buck fed, tetapi kemudian saya akan mengundurkan diri dari sumber 12V dan kemudian meningkatkannya kembali dengan Full-Bridge saya jadi solusi logisnya adalah pertama-tama meningkatkan 12V ke 48V atau lebih kemudian mendorong Jembatan Penuh pada siklus tugas tetap 50% yang pada gilirannya menggerakkan transformator frekuensi tinggi 48V ke 240V (30-40KHz). Tegangan yang ditingkatkan kemudian diperbaiki dan dihaluskan melalui beberapa tutup.

Alasan utama saya ingin umpan balik di sirkuit adalah bahwa tegangan sumber saya adalah baterai yang akan bervariasi dari 10V hingga 14V. Tanpa loop umpan balik, ini akan menyebabkan variasi tegangan output.

Ketika Anda memiliki tegangan step-up yang besar dan daya yang cukup untuk mentransfer jembatan H penuh adalah cara terbaik karena rasio belokan Anda adalah yang paling tidak diperlukan dari semua topologi. Jadi jempol untuk keputusan itu.

Juga, ketika datang ke aplikasi semacam ini, mengendalikan level DC dan tetap menggunakan kontrol squarewave 50:50 tidak hanya lebih sederhana tetapi lebih efisien. Saya sudah mencoba PWM tapi saya punya masalah resonansi (menyebabkan kerugian ekstrem dan pemanasan berlebih) dengan putaran tinggi sekunder dan harus mengirim sirkuit ke kuburan. Jadi, menurut saya acungan jempol pada siklus tetap, variabel metode DC untuk kontrol.

Jadi, apakah Anda meningkatkan 12V ke 48V dan mengurangi rasio belokan sebesar 4: 1 atau langsung ke kontrol 12V. Rasio belokan Anda dari suplai 12V akan didasarkan pada input utama 24Vp-p menghasilkan 700Vp-p dengan rasio belokan sekitar 30: 1. Jika Anda menggunakan sedikit resonansi kapasitif pada keluaran Anda untuk memuncak transfer tegangan, Anda mungkin dengan senang hati menemukan bahwa 25: 1 akan lakukan untuk tegangan input turun serendah 10V.

Kesimpulan saya adalah bahwa saya akan tetap menggunakan step-up penuh dari regulator buck 12V karena kemungkinan akan lebih efisien. Juga, dalam kondisi tanpa beban Anda mungkin menemukan bahwa Anda perlu "menurunkan" ke mungkin 2 atau 3V - itu mungkin 20% dari 12V - bagaimana Anda mendapatkan 20% dari 48V dari dorongan - itu akan dimatikan dan gagap dan Anda akan menemukan bahwa pada beban yang sangat ringan Anda mungkin tidak dapat mengontrol tegangan yang cukup rendah untuk mencegah output dc naik secara signifikan di atas 350Vdc.

Saya telah merancang produk untuk rentang tegangan dan daya yang serupa. Jawaban atas pertanyaan Anda adalah: benar-benar layak, tetapi dalam kasus Anda itu mungkin tidak perlu.

Alasan Anda tidak dapat mengatur tegangan dengan menyesuaikan lebar pulsa pada transformator Anda adalah kapasitor pada transformator sekunder. Saya belum menghitung semua matematika, tetapi jika Anda menempatkan induktansi antara belitan sekunder dan tutup filter, saya pikir Anda akan menemukan bahwa sistem mengatur persis seperti yang diharapkan. Anda akan menemukan bahwa sekunder Anda sekarang sangat mirip dengan konverter uang standar.

Sekarang, melakukan itu dapat menimbulkan masalah lain. Tendangan pemulihan pada dioda sekunder mungkin menjadi sangat tinggi, tergantung pada dioda yang Anda gunakan. Itulah yang menghentikan saya, tapi saya menjalankan 8kW pada 600 volt, jadi Anda mungkin tidak memiliki masalah itu.

Solusi saya adalah menjalankan dua tahap, lebih atau kurang seperti yang Anda jelaskan: tahap isolator bodoh besar, diikuti oleh tahap regulatori. Dalam kasus saya, lebih masuk akal untuk menjalankan tahap transformator langsung dari tegangan rendah, dan kemudian memiliki regulator pada tegangan yang lebih tinggi; memiliki dua tahap yang harus menjalankan arus tinggi itu akan meningkatkan kerugian saya secara signifikan. Anda mungkin juga ingin mempertimbangkan itu, jika Anda tetap dengan arsitektur dua tahap.