Como dimensionar a capacitância do acoplamento para um conversor SEPIC?

As notas de aplicativos que eu vi para um conversor SEPIC ¹ me dizem para dimensionar o capacitor de acoplamento para correntes e tensões de ondulação. Eu não vi um que me diga como dimensionar a capacitância. Obviamente, há algum mínimo; capacitância zero significa que não há acoplamento; portanto, a entrada não afeta a saída. Para tornar os efeitos de comutação acoplados da entrada à saída, precisamos de capacitância suficiente para sobrecarregar quaisquer capacitâncias parasitas no lado de saída do conversor. Talvez 1000 pF deva fazer isso, eu acho, dependendo do que mais está acontecendo no circuito. Mas o design de referência que eu herdei usa um limite de 1 uF, que parece ser um exagero para esse fim. O que me faz pensar que há mais coisas para dimensionar esse capacitor do que apenas superar a capacitância parasitária.

Como dimensionar corretamente o capacitor de acoplamento em um conversor SEPIC?

¹ _{Por exemplo, este Texas Instruments AN-1484 Designando um conversor SEPIC .}

capacitance coupling sepic

— Stephen Collings
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Qual conversor?

— Leon Heller

Quando fiz um projeto SEPIC, calculei a reatância complexa 1 / (2 * pi * fs * C) e a configurei para que a reatância fosse muito menor do que minha menor resistência à carga. Funcionou bem.

— Peter

Vamos assumir um certo conversor SEPIC projetado adequadamente, com uma tampa de acoplamento de x Farad. Agora eu quero um conversor semelhante para fornecer uma corrente 10 vezes maior. Então, eu escalaria tudo o que é relevante a essas 10 vezes atual por um fator de 10, e agora eu precisaria de um capacitor de valor 10 vezes x. Veja que você não pode dizer que 1000pF deve fazer ou 1uF é um exagero. Tudo depende do design.

— Bimpelrekkie

Não sei por que o voto negativo ou voto fechado. Alguma crítica construtiva, por favor?

— precisa

@LeonHeller Qual conversor? Um conversor SEPIC. pt.wikipedia.org/wiki/Single-ended_primary-inductor_converter Você quis dizer outra coisa?

— precisa

Respostas:

Para tornar os efeitos de comutação acoplados da entrada à saída, precisamos de capacitância suficiente para sobrecarregar quaisquer capacitâncias parasitas no lado de saída do conversor.

Se os dois indutores estiverem acoplados, um SEPIC pode se tornar um conversor flyback e o capacitor não é necessário. Isso indica que não há valor mínimo para o capacitor de acoplamento: -

Acho que vale a pena vincular a este artigo em que roubei a foto.

O artigo é chamado "Topologia da fonte de alimentação: SEPIC vs Flyback", publicado pela Electronics Weekly.

Basicamente, e em termos simples, você não precisa do capacitor se estiver usando indutores acoplados, mas quanto mais capacitância você aplicar, mais se parecerá com um conversor SEPIC com as várias compensações que você obterá.

— Andy aka
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Boa resposta. Mas e se os indutores não estiverem acoplados?

— Stephen Collings

Se você estiver usando indutores desacoplados, toda a energia que chega à carga deve passar pelo capacitor e, embora a eficiência não caia significativamente com um capacitor de valor mais baixo, a faixa Vin que pode sustentar a tensão de saída. Portanto, eu consideraria que Xc deve ser um décimo (ou menor) que Rload (min). Comparo esse capacitor àquele que "perde" a tensão em uma daquelas fontes de alimentação sem transformador que continuam surgindo de vez em quando.

— Andy aka

Ah! Eu acho que entendi agora! O capacitor, o indutor de saída e a carga formam um divisor de tensão. Independentemente do que o regulador possa tentar fazer, nunca consigo uma tensão maior do que a criada por esse divisor. Portanto, a tampa, como você diz, define a tensão de entrada mínima possível.

— Stephen Collings

Pergunte a si mesmo: a energia séptica armazena no primário que é convertida em energia no secundário? Se a resposta for afirmativa, alguns projetos exigirão um espaço de ar para aproveitar ao máximo o armazenamento de energia, minimizando a saturação do núcleo (desperdício de energia).

— Andy aka

Estou dando voltas em círculos aqui. Se você tiver uma pergunta específica sobre os tipos de capacitores usados em um séptico, talvez faça uma nova pergunta. Nos poucos casos em que desenhei um séptico, provavelmente usei um X7R e não tive problemas.

— 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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O que você recomendaria em um SEPIC básico. Porque não pode ser perigoso colocar uma cerâmica como desacoplamento (X7R) por causa de sua baixa VHS e, portanto, ter um circuito instável?

— 1913 J. Joly