¿Es posible conseguir un convertidor buck-boost de alta eficiencia cambiando entre los dos?

Question

Muchos convertidores buck-boost funcionan reforzando una tensión intermedia y, a continuación, buceando hasta la tensión deseada. Pero si en lugar de eso, tuviera una sección separada de buck y boost en paralelo, y cambiara entre las dos en función de la tensión de entrada y la tensión de salida deseada.

Por ejemplo, si el convertidor está ajustado a 15 voltios, y se alimenta con 12 voltios, el lado buck estaría desactivado y el lado boost estaría aumentando los 12 voltios a 15 voltios. Del mismo modo, si se ajusta a 5 voltios, el lado boost se desactivaría y el lado buck bajaría la tensión a 5 voltios.

¿Podría esto conducir a convertidores buck-boost de alta eficiencia?

Answer 1

Considere el tipo más eficiente de controlador buck; un tipo síncrono: -

Entonces, para apagarlo cuando la sección de refuerzo en paralelo se activa, necesitas un MOSFET en la salida como este: -

Entonces considera que necesitas un par de MOSFETs (o un MOSFET y un diodo) para la sección boost con su propio inductor y debería quedar claro que hay una solución más simple: el controlador de puente buck-boost.

Toma el dibujo anterior y añade otro MOSFET (mostrado en rojo): -

Ahora compara ese dibujo con esto: -

Y éste para entender cómo funciona: -

Explicación aquí y abajo hay un chip real que hace esto: -

Así que, en conclusión, si comienzas el proceso de diseño de un buck-boost en paralelo, si eres lo suficientemente astuto te darás cuenta de que la mejor opción es hacer un controlador de puente H porque se ahorra un MOSFET (o diodo) y un inductor y es al menos tan eficiente como lo que propones.