Conversor Cuk síncrono com driver de totem

Jul 24, 2023

Por causa da condução contínua na entrada e na saída, não consigo deixar os conversores Cuk em paz.

O circuito simulado (role para baixo para ver apenas a parte Cuk)

E uma mini-obsessão ao longo dos últimos anos tem tentado encontrar maneiras de conduzir um mosfet retificador de saída síncrona - um desafio porque o circuito de saída está em um potencial negativo em relação ao circuito de entrada (clique aqui para uma versão anterior, p- fet, ideia).

Em um momento ocioso (evitando desenterrar um esgoto durante a Páscoa), percebi que os dois mosfets em um conversor Cuk síncrono imaginado formariam um totem e, portanto, poderiam ser passíveis de um driver padrão de lado baixo e alto.

E se o LTspice fez seu trabalho bem, parece que essa técnica realmente funcionaria como saída (linha inferior emgráfico à esquerda) se ajusta a -2x a tensão de entrada neste conversor, cujo fet de entrada (top fet indiagrama acima) tem uma relação liga/desliga de 2:1.

LT nota de especiarias: Tive que atrasar o início da rampa de entrada para não dar dor de cabeça à ferramenta de simulação.

grande desvantagem

Há uma grande desvantagem nesse esquema, pois nem a entrada + saída 0V (símbolo do triângulo no diagrama do circuito) nem a saída negativa têm uma conexão CC com o 0V local do IC.

Ográfico à direitamostra a horrenda forma de onda através da qual os sinais de feedback teriam que pular - o IC 0V local é uma onda quadrada de -34V 333kHz em relação ao 0V da saída.

No entanto

No entanto, o feedback tradicional do TL341+optoacoplador usado na alimentação CA-CC isolada fornecida podefacilmente cruzar isso, eu afirmo….

Alimentar o IC de comutação não é um problema, pois o topo de C4 - o capacitor Cuk, está em uma tensão DC relativamente estável em relação ao IC-0V local e, portanto, um regulador de três terminais (LDO ou DC-DC) poderia faça isso facilmente, talvez com um diodo para evitar que o capacitor de entrada do regulador mexa com o capacitor Cuk, ou a onda triangular dos capacitores Cuk empurre o regulador.

Obter qualquer sinal de controle dentro e fora deste circuito também seria um pesadelo EMC, a menos que mais isolamento fosse aplicado.

Para referência: aqui estão oscomponentes essenciais de um conversor Cuk síncrono– A carga de 30Ω é apenas um exemplo e na vida real você teria que adicionar um capacitor de entrada.

Como sempre, tiramos o chapéu para a Analog Devices por manter o LTspice livre para usar.

Ps, consertei o esgoto eventualmente…