DC/DC-Wandler mit hohem Aufwärtsverhältnis (12 V bis 150 V) – Boost, Flyback, Induktivitäts-Boost?

Ich versuche, einen integrierten DC-DC-Wandler zu entwerfen, der 150 V aus einem 12-V-Eingang erzeugt. Ich würde es gerne so konzipieren, dass es mindestens eine Last von 30-50 mA handhabt, aber in Wirklichkeit wird die Last höchstwahrscheinlich kleiner sein. Der Ausgang muss nicht isoliert werden – er kann eine gemeinsame Masse mit dem Eingang teilen. Die anderen Schaltungen auf der Platine sind relativ empfindlich gegenüber Rauschen, daher sind leitungsgebundene und abgestrahlte Emissionen ein Problem bei jedem Design, das ich letztendlich wähle.

Meine erste Idee war, eine einfache Boost-Converter-Topologie zu verwenden, aber das Aufwärtsverhältnis scheint nahe am oberen Ende dessen zu liegen, was die meisten handelsüblichen Boost-Controller-ICs verarbeiten können. Für einen Aufwärtswandler ist DutyCycle = 1 – (Vin/Vout) = 1 – (12 V/150 V) = 92 %. Einige Controller können möglicherweise eine Einschaltdauer von 92 % erzeugen, aber ich hätte gerne etwas mehr Spielraum im Design, daher wird ein einfacher Boost wahrscheinlich nicht funktionieren.

Ich habe mir einige Alternativen angesehen, aber ich habe nicht genug Erfahrung mit den komplizierteren Switcher-Designs, um die Vor- und Nachteile wirklich zu verstehen. Hier ist eine Liste möglicher Optionen:

-Flyback: Flyback scheint der einfachste Weg zu sein, um die 150 V zu erzeugen. Ich habe einen 24-V- bis 70-V-Flyback mit einem dedizierten Flyback-Controller von Linear Tech mit einem handelsüblichen Transformator für Flyback-Anwendungen entwickelt. Ich würde mir vorstellen, dass ich ziemlich einfach eine Flyback-Schaltung für meine Anwendung entwerfen könnte, vorausgesetzt, ich könnte einen Transformator mit einem ausreichend hohen Wicklungsverhältnis finden. Meine Sorge bei der Verwendung eines Flybacks ist das Rauschen, das es erzeugt. Ich weiß, dass es Möglichkeiten gibt, einen Teil des Rauschens in einem Flyback zu unterdrücken, aber soweit ich weiß, ist ein Flyback von Natur aus ziemlich laut.

-Boost-Konverter mit gekoppelter Induktivität: Es gibt einige Anwendungshinweise, die die Verwendung einer gekoppelten Induktivität in einem Boost-Setup beschreiben, das höhere Aufwärtsverhältnisse mit kleineren Arbeitszyklen ermöglicht ( https://www.onsemi.com/pub/collateral /an-5081.pdf ). Ich mache mir auch Sorgen um das Rauschen in dieser Topologie, da es so aussieht, als würde jede Streuinduktivität unerwünschte Emissionen verursachen, die schwer einzudämmen wären. Der Schalter und die Diode müssten für eine relativ hohe Spannung ausgelegt sein, aber das ist mir nicht wirklich wichtig.

-SEPIC: Um ehrlich zu sein, weiß ich nicht viel über SEPIC-Konverter, daher kann ich nicht wirklich zu den potenziellen Vor- und Nachteilen sprechen. Ich weiß nicht einmal, ob es das von mir benötigte Aufwärtsverhältnis erzeugen kann, ich wollte es nur auf die Liste setzen, falls jemand mehr Einblick hat.

-SEPIC Multiplied Boost: Ich habe einen App-Hinweis von Analog Devices gefunden, der eine Topologie beschreibt, die sie "SEPIC Multiplied Boost Converter" nennen ( http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/application-notes/AN -1126.pdf ). Ich konnte im Internet keine weiteren Informationen zu dieser Topologie finden, daher ist unklar, ob sie weit verbreitet ist oder nur als Kuriosität in einer zufälligen App-Notiz existiert, aber sie scheint ein guter Kandidat zu sein. Es würde nicht unter den Auswirkungen der Streuinduktivität leiden, so dass es weniger Rauschen geben würde. Ich bin jedoch etwas zögerlich, da es wie ein mäßig neuartiges und komplexes Design mit nicht viel Dokumentation da draußen erscheint.

-Andere?

Meine Frage ist, für jemanden mit mehr Erfahrung in der Entwicklung von Umschaltern und Leistungselektronik, wie würden Sie dieses Problem angehen? Welche Topologien würden Sie verwenden? Sind meine Bedenken bezüglich Lärm und hoher Einschaltdauer berechtigt?