Come realizzare un Alimentatore Boost da un uscita PWM del PIC

Sfruttando l’uscita PWM generata da un PIC è possibile realizzare un  alimentatore boost seguendo lo schema di figura 2.

Alimentatore Boost

L’uscita PWM pilota Q1 il quale entrando in conduzione porta a massa L1. In questa fase L1 si carica con la corrente proveniente da Vcc.
Nella fase successiva, quando il segnale PWM è a livello basso, Q1 è interdetto e l’energia accumulata in L1 fluisce attraverso D1 e viene trasmessa a C2.
Per il dimensionamento  del circuito  è necessario determinare innanzitutto il duty cycle D del segnale PWM in base al rapporto  Vout/Vin  secondo la relazione:

Vout/Vin=1/(1-D)

L1 viene invece dimensionata in base alla corrente richiesta dal carico, dalla frequenza e dal duty cycle. La relazione è la seguente:

L1=[VinD(1-D)T]/2Io

Dove D è il duty cycle, T il periodo di commutazione del segnale PWM e Io la corrente di uscita. Il duty cycle non dovrà superare il 75% e la frequenza del segnale PWM dovrà essere  compresa tra 10KHz e 100KHz.
Una volta dimensionata l’induttanza L1, è possibile ricavare il ripple  dell’intero  sistema dato  dalla relazione:

Iripple=VinDT/L1

Schema elettrico

Alimentatore boost

Alimentatore boost

La corrente di ripple non dovrà superare la corrente di saturazione dell’induttore,  in tal caso sarà necessario  ridimensionare il  sistema scegliendo un valore maggiore per L1. Il duty cycle del segnale PWM viene variato dal microcontrollore al fine di mantenere costante la tensione di  uscita. Per fare questo viene implementato un controllore PID firmware che legge una partizione della tensione di uscita attraverso il partitore R1, R2 e l’ingresso analogico AN0 del PIC e  regola il duty cycle del segnale PWM.

7 Commenti

  1. Maurizio Di Paolo Emilio Maurizio 14 novembre 2015
  2. Emanuele Bonanni Emanuele 14 novembre 2015
  3. Maurizio Di Paolo Emilio Maurizio 14 novembre 2015
    • Emanuele Bonanni Emanuele 14 novembre 2015
      • Maurizio Di Paolo Emilio Maurizio 14 novembre 2015
        • Emanuele Bonanni Emanuele 14 novembre 2015
  4. Ernesto Sorrentino 14 novembre 2015

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