Alimentazione di un bridge completo da un convertitore boost?

Ho fatto ricerche sulla progettazione di un convertitore DC-DC da 3kW (Vin 12V da una batteria, Vout 350VDC) e in realtà ho cablato un semplice convertitore DC-DC basato su Full-Bridge alcuni giorni fa convertendo da 12VDC a 140VDC. Tuttavia, ho notato che era difficile variare la tensione di uscita utilizzando il ciclo di lavoro degli interruttori. La riduzione del ciclo di funzionamento dal 50% al 25% ha modificato la tensione CC di uscita solo di circa 10 V circa.

Invece, ciò che ha funzionato molto meglio è stato se ho variato la tensione di ingresso in Full-Bridge. Quindi mi è venuta l'idea: perché non alimentare il Full-Bridge con un convertitore Boost? Ho visto un Buck-Converter che alimenta un Full Bridge, come il circuito sottostante, ma mai un Boost Converter che alimenta un Full Bridge. La ricerca del problema sul Web non ha evidenziato schemi o app. note neanche.

È possibile alimentare un convertitore Full-Bridge con un convertitore Boost e controllare la tensione di uscita modulando / controllando il convertitore Boost anziché modulare gli interruttori Full-Bridge? Non ho molta familiarità con il controllo (ancora) e preferirei non entrare in un progetto che è un vicolo cieco. Se ci fossero alcuni schemi o app. note sul web, saprei che la topologia funzionerebbe.

Potrei andare con la topologia alimentata con Buck, ma poi avrei semplicemente abbassato la mia fonte a 12 V e poi ripristinata con il mio Full-Bridge, quindi la soluzione logica sembra essere prima di aumentare i 12 V a 48 V circa e quindi guidare il Full Bridge al 50% del ciclo di lavoro fisso che a sua volta guida un trasformatore ad alta frequenza da 48 V a 240 V (30-40 KHz). La tensione aumentata viene quindi rettificata e attenuata tramite alcuni tappi.

Il motivo principale per cui voglio un feedback nel circuito è che la tensione della mia sorgente è una batteria che varierà da 10 V a 14 V. Senza un circuito di retroazione, ciò causerà piuttosto variazioni nella tensione di uscita.

Quando si dispone di una grande tensione di incremento e una buona quantità di energia per trasferire un ponte H completo è il modo migliore perché il rapporto di virata è il minimo richiesto tra tutte le topologie. Quindi complimenti per quella decisione.

Inoltre, quando si tratta di questo tipo di applicazione, controllare il livello CC e attenersi al controllo dell'onda quadrata 50:50 non è solo più semplice ma più efficiente. Ho provato PWM ma ho avuto problemi di risonanza (che hanno portato a perdite estreme e surriscaldamento) con il secondario ad alta curva e ho dovuto inviare i circuiti al cimitero. Quindi, a mio avviso, mi piace il ciclo di lavoro fisso, metodo DC variabile per il controllo.

Quindi, aumenti da 12V a 48V e riduci il rapporto di virata di 4: 1 o vai dritto per il controllo a 12V. Il rapporto di svolta da un'alimentazione a 12V si baserà su un ingresso primario di 24 Vp-p che produce 700 Vp-p con un rapporto di giri di circa 30: 1. Se hai utilizzato un po 'di risonanza capacitiva sull'avvolgimento di uscita per raggiungere il picco del trasferimento di tensione, potresti trovare felicemente che 25: 1 farà per tensioni di ingresso fino a 10 V.

La mia conclusione è che mi atterrerei con il pieno step-up del regolatore buck da 12 V perché probabilmente sarà più efficiente. Inoltre, in condizioni di assenza di carico potresti scoprire che devi "abbassarti" a forse 2 o 3V - che è forse il 20% di 12V - come otterresti il ​​20% di 48V da un boost - sarebbe spento e spruzzi e scopriresti che su carichi molto leggeri potresti non essere in grado di controllare la tensione abbastanza bassa da impedire che l'uscita in cc aumenti significativamente al di sopra di 350Vcc.

Ho progettato prodotti per intervalli di tensione e potenza simili. La risposta alla tua domanda è: assolutamente fattibile, ma nel tuo caso potrebbe non essere necessario.

Il motivo per cui non è possibile regolare la tensione regolando la larghezza degli impulsi sul trasformatore è il condensatore sul secondario del trasformatore. Non ho elaborato tutta la matematica, ma se metti un'induttanza tra l'avvolgimento secondario e il tappo del filtro, penso che scoprirai che il sistema regola esattamente come previsto. Scoprirai che il tuo secondario ora assomiglia molto a un convertitore buck standard.

Ora, farlo potrebbe causare altre preoccupazioni. I calci di recupero sui diodi secondari possono diventare proibitivi, a seconda dei diodi che stai usando. Questo è ciò che mi ha fermato, ma stavo eseguendo 8kW a 600 volt, quindi potresti non avere questo problema.

La mia soluzione era quella di eseguire due fasi, più o meno come descrivi: un grande stadio isolatore, seguito da uno stadio regolatore. Nel mio caso era più sensato far funzionare lo stadio del trasformatore direttamente dalla bassa tensione, e quindi avere il regolatore alla tensione più alta; avere due fasi che devono far funzionare quelle alte correnti avrebbe aumentato significativamente le mie perdite. Puoi anche considerarlo, se rimani con l'architettura a due stadi.