Alimentation d'un pont complet à partir d'un convertisseur Boost?

J'ai fait des recherches sur la conception d'un convertisseur DC-DC 3kW (Vin 12V à partir d'une batterie, Vout 350VDC) et ai effectivement câblé un simple convertisseur DC-DC isolé à pont complet quelques jours en arrière pour convertir 12VDC à 140VDC. Cependant, j'ai remarqué qu'il était difficile de faire varier la tension de sortie en utilisant le rapport cyclique des commutateurs. La réduction du rapport cyclique de 50% à 25% n'a modifié la tension continue de sortie que de 10 V environ.

Au lieu de cela, ce qui fonctionnait beaucoup mieux était de faire varier la tension d'entrée du Full-Bridge. J'ai donc eu l'idée: pourquoi ne pas alimenter le pont complet avec un convertisseur Boost? J'ai vu un Buck-Converter alimenter un pont complet, comme le circuit ci-dessous, mais jamais un Boost Converter alimentant un pont complet. La recherche sur le problème sur le Web n'a révélé aucun schéma ni application. note non plus.

Est-il possible d'alimenter un convertisseur Full-Bridge avec un Boost Converter et de contrôler la tension de sortie en modulant / contrôlant le Boost Converter plutôt qu'en modulant les commutateurs Full-Bridge? Je ne suis pas encore très familier avec le contrôle et je préférerais ne pas entrer dans une conception qui est une impasse. S'il y avait des schémas ou une application. notes sur le web, je sais que la topologie fonctionnerait.

Je pourrais aller avec la topologie alimentée par Buck, mais ensuite je baisserais ma source 12V et je la revaloriserais avec mon pont complet, donc la solution logique semble être d'abord de booster le 12V à 48V environ, puis de conduire le pont complet à 50% de rapport cyclique fixe qui à son tour entraîne un transformateur haute fréquence 48V à 240V (30-40KHz). La tension accrue est ensuite redressée et lissée via quelques bouchons.

La principale raison pour laquelle je veux un retour dans le circuit est que ma tension de source est une batterie qui variera de 10V à 14V. Sans boucle de rétroaction, cela entraînera plutôt des variations de la tension de sortie.

Lorsque vous avez une tension élévatrice élevée et une bonne quantité d'énergie pour transférer un pont H complet, c'est le meilleur moyen, car votre rapport de tours est le moins requis de toutes les topologies. Alors, bravo pour cette décision.

En outre, en ce qui concerne ce type d'application, le contrôle du niveau DC et le respect du contrôle des ondes carrées 50:50 sont non seulement plus simples mais plus efficaces. J'ai essayé le PWM mais j'ai eu des problèmes de résonance (conduisant à des pertes extrêmes et une surchauffe) avec le secondaire à hautes spires et j'ai dû envoyer des circuits au cimetière. Donc, à mon avis, bravo sur le rapport cyclique fixe, méthode DC variable pour le contrôle.

Donc, augmentez-vous de 12V à 48V et réduisez le rapport de tours de 4: 1 ou allez directement pour le contrôle 12V. Votre rapport de tours à partir d'une alimentation 12V va être basé sur une entrée principale de 24Vp-p produisant 700Vp-p avec un rapport de tours d'environ 30: 1. Si vous avez utilisé un peu de résonance capacitive sur votre enroulement de sortie pour atteindre le pic de transfert de tension, vous pourriez trouver avec bonheur que 25: 1 suffira pour des tensions d'entrée aussi basses que 10V.

Ma conclusion est que je m'en tiendrai à l'intensification complète du régulateur de tension 12V, car il est susceptible d'être plus efficace. En outre, dans des conditions sans charge, vous pourriez constater que vous devez "baisser" à peut-être 2 ou 3 V - c'est peut-être 20% de 12V - comment obtiendriez-vous 20% de 48 V à partir d'un boost - il serait éteint et les éclaboussures et vous constaterez que sur des charges très légères, vous ne pourrez peut-être pas contrôler la tension suffisamment basse pour empêcher la sortie cc d'augmenter considérablement au-dessus de 350Vdc.

J'ai conçu des produits pour des plages de tension et de puissance similaires. La réponse à votre question est: c'est tout à fait possible, mais dans votre cas, cela peut ne pas être nécessaire.

La raison pour laquelle vous ne pouvez pas réguler la tension en ajustant la largeur d'impulsion sur votre transformateur est le condensateur sur le secondaire du transformateur. Je n'ai pas travaillé sur tous les calculs, mais si vous mettez une inductance entre l'enroulement secondaire et le capuchon du filtre, je pense que vous constaterez que le système se régule exactement comme prévu. Vous constaterez que votre secondaire ressemble maintenant étroitement à un convertisseur buck standard.

Maintenant, cela peut entraîner d'autres préoccupations. Les coups de pied de récupération sur les diodes secondaires peuvent devenir prohibitifs, selon les diodes que vous utilisez. C'est ce qui m'a arrêté, mais je fonctionnais à 8 kW à 600 volts, donc vous pourriez ne pas avoir ce problème.

Ma solution consistait à exécuter deux étapes, plus ou moins comme vous le décrivez: une grande étape d'isolateur stupide, suivie d'une étape de régulateur. Dans mon cas, il était plus logique que l'étage du transformateur fonctionne directement à partir de la basse tension, puis que le régulateur soit à la tension la plus élevée; le fait d'avoir deux étages qui doivent exécuter ces courants élevés aurait considérablement augmenté mes pertes. Vous pouvez également considérer cela, si vous vous en tenez à l'architecture en deux étapes.