Wie dimensioniere ich die Kopplungskapazität für einen SEPIC-Wandler?

Die App-Hinweise, die ich für einen SEPIC-Wandler ^{1 gesehen} habe, sagen mir alle, dass ich den Koppelkondensator für Welligkeitsströme und -spannungen dimensionieren soll. Ich habe noch keine gesehen, die mir sagt, wie ich die Kapazität dimensionieren soll. Offensichtlich gibt es ein Minimum; Eine Kapazität von Null bedeutet keine Kopplung, sodass der Eingang keinen Einfluss auf den Ausgang hat. Um die Schalteffekte von Eingang zu Ausgang zu koppeln, benötigen wir genügend Kapazität, um parasitäre Kapazitäten auf der Ausgangsseite des Wandlers zu überwältigen. Vielleicht sollten 1000 pF das tun, denke ich, je nachdem, was sonst noch in der Schaltung vor sich geht. Aber das Referenzdesign, das ich geerbt habe, verwendet eine 1-uF-Kappe, was für diesen Zweck möglicherweise übertrieben ist. Was mich denken lässt, dass es mehr gibt, um diesen Kondensator zu dimensionieren, als nur die parasitäre Kapazität zu überwinden.

Wie dimensioniere ich den Koppelkondensator in einem SEPIC-Wandler richtig?

¹ _{Beispiel: Dieser Texas Instruments AN-1484 entwirft einen SEPIC-Konverter .}

capacitance coupling sepic

— Stephen Collings
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Welcher Konverter?

— Leon Heller

Bei einem SEPIC-Entwurf habe ich die komplexe Reaktanz 1 / (2 * pi * fs * C) berechnet und so eingestellt, dass die Reaktanz viel geringer ist als mein kleinster Lastwiderstand. Es hat gut funktioniert.

— Peter

Nehmen wir einen bestimmten richtig gestalteten SEPIC-Wandler an, der eine Kupplungskappe von x Farad hat. Jetzt möchte ich, dass ein ähnlicher Wandler einen 10-mal höheren Strom liefert. Dann würde ich einfach alles, was für diesen 10-fachen Strom relevant ist, um den Faktor 10 erhöhen, sodass ich jetzt einen Kondensator mit dem 10-fachen x-Wert benötige. Sie können nicht sagen, dass 1000pF ausreichen sollten oder 1uF übertrieben ist. Es hängt alles vom Design ab.

— Bimpelrekkie

Ich bin mir nicht sicher, warum die Abstimmung oder die enge Abstimmung. Bitte konstruktive Kritik?

— Stephen Collings

@LeonHeller Welcher Konverter? Ein SEPIC-Konverter. en.wikipedia.org/wiki/Single-ended_primary-inductor_converter Meinten Sie etwas anderes?

— Stephen Collings

Antworten:

Um die Schalteffekte von Eingang zu Ausgang zu koppeln, benötigen wir genügend Kapazität, um parasitäre Kapazitäten auf der Ausgangsseite des Wandlers zu überwältigen.

Wenn die beiden Induktivitäten gekoppelt sind, kann ein SEPIC zu einem Rücklaufwandler werden und der Kondensator wird nicht benötigt. Dies sagt Ihnen, dass es keinen Mindestwert für den Koppelkondensator gibt: -

Ich denke, es lohnt sich, auf diesen Artikel zu verlinken, in dem ich das Bild gestohlen habe.

Der Artikel heißt "Netzteil-Topologie: SEPIC vs Flyback" und wird von Electronics Weekly veröffentlicht.

Grundsätzlich und in einfachen Worten, Sie benötigen den Kondensator nicht, wenn Sie gekoppelte Induktivitäten verwenden. Je mehr Kapazität Sie jedoch anwenden, desto ähnlicher wird ein SEPIC-Wandler mit den verschiedenen Kompromissen, die Sie erhalten.

— Andy aka
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Gute Antwort. Was aber, wenn die Induktoren nicht gekoppelt sind?

— Stephen Collings

Wenn Sie ungekoppelte Induktivitäten verwenden, muss die gesamte Energie, die die Last erreicht, durch den Kondensator geleitet werden, und obwohl der Wirkungsgrad bei einem Kondensator mit niedrigerem Wert nicht wesentlich abnimmt, ist dies der Vin-Bereich, der die Ausgangsspannung aufrechterhalten kann. Ich würde also annehmen, dass Xc ein Zehntel (oder weniger) als Rload (min) sein sollte. Ich vergleiche diesen Kondensator mit dem, der die Spannung in einem dieser transformatorlosen Netzteile "verliert", die immer wieder auftauchen.

— Andy aka

Ah! Ich glaube ich verstehe es jetzt! Der Kondensator, die Ausgangsinduktivität und die Last bilden einen Spannungsteiler. Unabhängig davon, was der Regler versucht, kann ich niemals eine höhere Spannung als die von diesem Teiler erzeugte erreichen. Die Kappe stellt also, wie Sie sagen, die minimal mögliche Eingangsspannung ein.

— Stephen Collings

Fragen Sie sich, speichert das Sepic Energie in der Primärseite, die in Energie in der Sekundärseite umgewandelt wird? Wenn die Antwort Ja lautet, benötigen einige Konstruktionen einen Luftspalt, um den Energiespeicher maximal zu nutzen und gleichzeitig die Kernsättigung (Energieverschwendung) zu minimieren.

— Andy aka

Ich gehe hier im Kreis herum. Wenn Sie eine spezielle Frage zu Kondensatortypen haben, die in einem Sepic verwendet werden, stellen Sie möglicherweise eine neue Frage. Für die wenigen Fälle, in denen ich ein Sepic entworfen habe, habe ich wahrscheinlich einen X7R verwendet und hatte keine Probleme.

— Andy aka

$C_c$ $V_{\text{in}}$ $V_{\text{in}}$ $C_c$

$C_c$ $\frac{I_{\text{out}}}{C_c f_{\text{pwm}}}$ $V_{\text{in}}$ $C_c$ $C_c$

$C_c$

— gsills
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Welches würden Sie auf einem grundlegenden SEPIC empfehlen. Weil es nicht gefährlich sein kann, eine Keramik wegen ihres niedrigen ESR als Entkopplung (X7R) einzusetzen und daher einen instabilen Stromkreis zu haben?

— J. Joly