Buck boost di potenza

Apr 23, 2025 Last reply: 1 year ago 3 Replies

ri-posto in quanto il mex non è visibile...



Ciao,


sto usando da anni uno schema praticamente uguale a questo come regolatore fotovoltaico, eroga 60-70A a 12V con discreta efficienza.



formatting link



Ora, mi servirebbe più potenza ed ho un uscita PWM libera sul micro. Potrei realizzarne uno gemello da usare come secondo canale MPPT. Fin qui nessun problema ma, dal momento che in futuro vorrei riconfigurare il banco LiFePo a 48V per poter gestire qualche kW di potenza a 230V, mi scoccia dedicare tempo e risorse al progetto 12V che, con quelle correnti rappresenta un controsenso sotto molti punti di vista.



Osservando lo schema sopra mi son quindi chiesto :



se quel circuito lo usassimo al contrario, entrando con il campo FV a destra, non uscirebbe un BOOST sincrono con Q5 che funge da rettificatore lavorando nel terzo quadrante?



Potrei mettere dei MOS da 100V e 150A con bassa RDS lavorando intanto come buck da 20~30Vin e 12V out, ed in seguito girare IN/OUT, eventualmente cambiando induttore. Riscrivendo solo il fw avrei l'ingresso sempre a 20~30V l'uscita a 48V, o sto vaneggiando ?



Grazie ciao, Pier.


Un bel giorno Pier GSi digitò:

Beh sì, si tratta di un convertitore bidirezionale, e assumendo di lavorare in CCM le formule sono esattamente invertite nei due casi. Ovviamente l'unico problema è che non puoi "spegnere" il flusso di potenza da destra a sinistra, in quanto la corrente passerà comunque per il diodo di bulk di Q5.

Poi probabilmente c'è da fare qualche considerazione sulle correnti sui condensatori a sinistra. La corrente sull'induttanza sarà molto simile nei due casi, ma ovviamente nel caso buck hai una sorgente a bassa impedenza che "tampona" in parte questa corrente, mentre nel caso boost al posto della sorgente avrai il tuo carico che probabilmente ha un'impedenza maggiore, per cui il condensatore dovrà gestire una maggiore porzione del ripple. Ma ovviamente dipende da tante cose.

Il /24 apr 2025/, *dalai lamah* ha scritto:

Eh, sto ragionando sull'attuale buck che va sempre in CCM, con correnti basse (molto basse) ho un flusso di corrente invertito nell'induttore ed un po' piu' stress nella capacità di uscita. Giusto ?

Ipotizzando il funzionamento boost (quindi ingresso pannelli fotovoltaici a destra) e batterie a sinistra, posso avere al massimo

40V a destra e >48V a sinistra quindi il problema non dovrebbe porsi. Nel caso del buck attuale, in verità, lato ingresso c'è un relè usato come extrema ratio nel caso in cui andasse in corto l'high side (successo, non piacevole).

Mah, si, quelli son valori ritoccabili, alla fine dovrebbero essere correnti relativamente gestibili dall'impedenza delle batterie (e non credo faccia danno). Attualmente, il convertitore funziona a meno di 20 kHz e, con 70A di uscita, l'induttore dovrebbe iniziare a saturare quasi dimezzando il suo valore (da 90 a 45uH quindi). Misuro circa 7A come ripple di corrente che è coerente con quanto sopra.

Nel caso di funzionamento come boost, potrei provare ad alzare la frequenza di commutazione da <20kHz a 30 kHz, il nucleo sono due toroidi belli grandi sovrapposti, l'avvolgimento è costituito da 9 spire di 25 fili smaltati ritorti tra loro da 0.8mm di diametro; come perdite per effetto pelle fino a 30 kHz dovrei starci abbastanza.

Ciao

grazie. Pier.

Un bel giorno Pier GSi digitò:

Stavo pensando appunto a casi nei quali hai un corto a sinistra... non è mai piacevole avere un oggetto che non puoi spegnere. :)

Per me un ripple del 10% è più che accettabile, e se proprio vuoi stare sul sicuro dimensiona i condensatori in modo che lo possano reggere interamente (anche se in realtà non dovranno farlo). Per quella tipologia di condensatori (2.2mF, 63V) i valori tipici di corrente di ripple sono di un paio di ampere, per cui ad esempio ne potresti mettere 3-4 in parallelo.

Join the Discussion

Have something to add? Share your thoughts — no account required.

Didn't find your answer?

Ask the community — no account required