Alimentando uma ponte completa de um conversor de impulso?

Estive pesquisando sobre o projeto de um conversor DC-DC de 3kW (Vin 12V a partir de uma bateria, Vout 350VDC) e, na verdade, conectei um simples conversor DC-DC baseado em ponte completa isolado alguns dias atrás, convertendo 12VDC para 140VDC. No entanto, notei que era difícil variar a tensão de saída usando o ciclo de trabalho dos comutadores. Reduzir o ciclo de trabalho de 50% para 25% apenas alterou a tensão DC de saída em 10V ou mais.

Em vez disso, o que funcionou melhor foi se eu alterasse a tensão de entrada para a ponte completa. Então, tive a ideia: por que não alimentar a ponte completa com um conversor de impulso? Eu vi um Conversor Buck alimentando uma Ponte Completa, como o circuito abaixo, mas nunca um Conversor Boost alimentando uma Ponte Completa. A pesquisa sobre o problema na Web não exibiu nenhum esquema ou aplicativo. observa também.

É possível alimentar um conversor Full-Bridge com um conversor Boost e controlar a tensão de saída modulando / controlando o conversor Boost em vez de modular os comutadores Full-Bridge? Ainda não estou muito familiarizado com o controle e prefiro não entrar em um design que é um beco sem saída. Se houvesse algum esquema ou aplicativo. notas na web, eu saberia que a topologia funcionaria.

Eu poderia ir com a topologia alimentada por Buck, mas então estaria apenas descendo minha fonte de 12V e aumentando com a Full-Bridge para que a solução lógica parecesse primeiro aumentar os 12V para 48V e depois dirigir o Full-Bridge com um ciclo de trabalho fixo de 50% que, por sua vez, aciona um transformador de alta frequência de 48V a 240V (30-40KHz). A tensão aumentada é então retificada e suavizada através de algumas tampas.

A principal razão pela qual eu quero feedback no circuito é que a tensão da minha fonte é uma bateria que varia de 10V a 14V. Sem um loop de feedback, isso causará bastante variações na tensão de saída.

Quando você tem uma grande tensão de avanço e uma quantidade razoável de energia para transferir uma ponte H completa, é a melhor maneira, porque a taxa de turnos é a menos exigida em todas as topologias. Então, polegares para cima para essa decisão.

Além disso, quando se trata desse tipo de aplicativo, controlar o nível de corrente contínua e manter o controle de onda quadrada 50:50 não é apenas mais simples, mas também mais eficiente. Eu tentei o PWM, mas tive problemas de ressonância (levando a perdas extremas e superaquecimento) com o secundário de voltas altas e tive que despachar os circuitos para o cemitério. Então, na minha opinião, gostei do ciclo de trabalho fixo, método variável de CC para controle.

Então, você aumenta 12V para 48V e reduz a taxa de voltas em 4: 1 ou vai direto para o controle de 12V. Sua taxa de turnos de uma fonte de 12V será baseada em uma entrada primária de 24Vp-p, produzindo 700Vp-p com uma taxa de turnos de cerca de 30: 1. Se você utilizou um pouco de ressonância capacitiva no enrolamento de saída para atingir o pico da transferência de tensão, você poderá achar feliz que 25: 1 servirá para tensões de entrada tão baixas quanto 10V.

Minha conclusão é que eu continuaria com o passo completo do regulador de 12V, porque é provável que seja mais eficiente. Além disso, em condições sem carga, você pode achar que precisa "diminuir" para talvez 2 ou 3V - isso é talvez 20% de 12V - como você obteria 20% de 48V de um impulso - ele seria desligado e respingando e você descobriria que, em cargas muito leves, talvez não seja capaz de controlar a tensão baixa o suficiente para impedir que a saída CC suba significativamente acima de 350Vcc.

Projetei produtos para faixas de tensão e potência semelhantes. A resposta para sua pergunta é: absolutamente é viável, mas no seu caso pode não ser necessário.

A razão pela qual você não pode regular a tensão ajustando a largura do pulso no transformador é o capacitor no secundário do transformador. Ainda não elaborei toda a matemática, mas se você colocar uma indutância entre o enrolamento secundário e a tampa do filtro, acho que descobrirá que o sistema regula exatamente como o esperado. Você verá que seu secundário agora se assemelha a um conversor buck padrão.

Agora, isso pode causar outras preocupações. Os chutes de recuperação nos diodos secundários podem se tornar proibitivamente altos, dependendo dos diodos que você estiver usando. Foi isso que me impediu, mas eu estava rodando 8kW a 600 volts, então você pode não ter esse problema.

Minha solução foi executar dois estágios, mais ou menos como você descreve: estágio isolador burro grande, seguido por um estágio regulador. No meu caso, fazia mais sentido fazer com que o estágio do transformador funcionasse diretamente na baixa tensão e depois o regulador na tensão mais alta; ter dois estágios que precisam executar essas altas correntes aumentaria minhas perdas significativamente. Você também pode considerar isso, se continuar com a arquitetura de dois estágios.