Преобразователь постоянного тока Ćuk, разработанный доктором Чуком, известен своим низким пульсационным входным и выходным током и может использоваться в качестве повышающего преобразователя. Этот пример конструкции демонстрирует новую архитектуру преобразователя доктора Чука, резонансный преобразователь, который может резонировать с большими конденсаторами с очень малым количеством индуктивности даже на относительно низких частотах (например, 50 кГц). Доктор Чук имеет тенденцию поддерживать низкую частоту переключения, но увеличение частоты может обеспечить более быстрый переходный процесс с меньшим значением LC.
Многим инженерам известен Слободан Чук (произносится как чок), разработчик архитектуры преобразователя постоянного тока в Чук, известной своими низкими входными и выходными пульсационными токами, а также усилением. использовать.
Так недавно, когда я заметил, что доктор Чук выпустил новую конвертерную архитектуру, мой интерес сразу же был настроен.
Я был на связи с этим добрым доктором, но я не знаю его новый дизайн. Прототип, кажется, был построен, но детали не были раскрыты.
Эта конструкция считается резонансным преобразователем, который может резонировать с большими конденсаторами с очень малыми величинами индуктивности (или даже следами печатной платы) даже на относительно низких частотах (например, 50 кГц).
Рисунок 1: Резонансный понижающий преобразователь и зарядный насос, предложенные доктором Чуком.
Я нашел существующее описание схемы немного сложным для понимания (что, несомненно, показывает, что моих способностей недостаточно), но вот некоторые из моих грубых представлений о дизайне.
Если индуктор игнорируется (заменяется на короткое замыкание), это в основном зарядный насос, который работает в соотношении 2: 1.
Представьте, что цепь более или менее сбалансирована Переключатель показан на рисунке 1. Входное напряжение будет разделено между C1 и C2. Когда переключатель переключается, C1 будет параллельно с C2 (через S2 и D1), передавая некоторую мощность для дополнения C2.
При использовании индуктора каждая фаза зарядного насоса (СР) составляет половину резонансного периода. Это уменьшает пики тока в стандартных конструкциях CP и позволяет регулировать нагрузочный цикл выходного напряжения без потери КПД (поскольку индуктивность снижает скорость передачи заряда). Я думаю, что цепь управления также должна использовать импульсный режим, чтобы выходное напряжение не увеличивалось при низких нагрузках, потому что энергия L2 будет передаваться конденсатору во время фазы переноса заряда.
D1 и D2 могут быть настоящими диодами, если вы не возражаете против потери, но в большинстве случаев это должен быть синхронный переключатель. Доктор Чук указал, что в этом случае FET, заменяющий D2, возможно, потребуется блокировать ток, когда он разомкнут, как диод, но его источник заменяет N-канальный FET катода D2 (как на схеме доктора Чука). Показанный будет направлять диод в неправильном направлении. Могут понадобиться полевые транзисторы, но с правильной схемой управления, я думаю, источник может быть слева.
Благодаря этой схеме я считаю, что мои аналитические способности улучшились, но если вы считаете, что мой анализ неверен, пожалуйста, поделитесь своим пониманием и взглядами на схему. Это напоминание о том, что мне нужно улучшить свои навыки симуляции? Будем ждать и посмотрим.
Доктор Чук, кажется, предпочитает поддерживать низкую частоту переключения, но я не думаю, что есть какая-либо причина не увеличивать частоту, чтобы меньшее значение LC могло обеспечить более быстрый переходный процесс (но это увеличит потери при переключении). Каковы конкретные преимущества? Давайте посмотрим на некоторые примеры:
50 кГц: 1000 мкФ, 10 нГ
500 кГц: 22 мкФ, 4,6 нГ 2 МГц: 6,8 мкФ, 1 нГ
Иногда операции с квадратным корнем действительно полезны.
Итак, что вы думаете о потенциальной ценности этого дизайна?
