Convertitore Cuk sincrono con driver totem pole

Jul 24, 2023

A causa della conduzione continua in ingresso e in uscita, non riesco a lasciare soli i convertitori Cuk.

Il circuito simulato (scorrere verso il basso per vedere solo la parte Cuk)

E negli ultimi anni una mini-ossessione ha cercato di trovare il modo di pilotare un mosfet raddrizzatore di uscita sincrono - una sfida perché il circuito di uscita ha un potenziale negativo rispetto al circuito di ingresso (fare clic qui per un precedente, p- fet, idea).

In un momento di inattività (evitando di scavare una fogna nel periodo di Pasqua) ho notato che i due mosfet in un immaginario convertitore Cuk sincrono formerebbero un totem, e quindi potrebbero essere adatti a un driver standard low-side high-side.

E se LTspice ha svolto bene il suo lavoro, sembra che questa tecnica funzionerebbe davvero poiché l'output (linea inferiore sugrafico a sinistra) si stabilizza a -2x la tensione di ingresso in questo convertitore, il cui fet di ingresso (top fet indiagramma sopra) ha un rapporto on-off di 2:1.

Nota sulle spezie: Ho dovuto ritardare l'inizio della rampa di ingresso per evitare di dare grattacapi allo strumento di simulazione.

Enorme inconveniente

C'è un enorme inconveniente con questo schema, poiché né l'ingresso+uscita 0V (simbolo del triangolo nello schema del circuito), né l'uscita negativa, hanno una connessione CC allo 0V locale dell'IC.

ILgrafico a destramostra l'orrenda forma d'onda attraverso la quale i segnali di feedback dovrebbero saltare: lo 0 V dell'IC locale è un'onda quadra da -34 V 333 kHz rispetto allo 0 V dell'uscita.

Tuttavia

Tuttavia, il tradizionale feedback TL341+fotoaccoppiatore utilizzato nell'alimentazione CA-CC isolata potrebbe farloattraversarlo facilmente, Rivendico….

Alimentare l'IC di commutazione non è un problema, poiché la parte superiore di C4, il condensatore Cuk, ha una tensione continua relativamente stabile rispetto all'IC locale-0V, quindi un regolatore a tre terminali (LDO o cc-cc) potrebbe farlo facilmente, magari con un diodo per evitare che il condensatore di ingresso del regolatore interferisca con il condensatore Cuk, o che l'onda triangolare del condensatore Cuk spinga attraverso il regolatore.

Anche l'ingresso e l'uscita di qualsiasi segnale di controllo da questo circuito sarebbe un incubo EMC a meno che non venisse applicato un maggiore isolamento.

Per riferimento: ecco icomponenti essenziali di un convertitore Cuk sincrono– Il carico di 30Ω è solo un esempio e nella vita reale dovresti aggiungere un condensatore di ingresso.

Come sempre, tanto di cappello ad Analog Devices per aver mantenuto LTspice gratuito.

Ps, alla fine ho riparato la fogna...