Convertidore Dc

CONVERTIDORES CD-CD
INTRODUCCIÓN
Un convertidor CD-CD convierte en forma directa de CD a CD y se llama simplemente convertidor CD. Un convertidor CD es equivalente en CD a un transformador CA, con una relación de vueltas que varia en forma continua. Al igual que un transformador, se puede usar para subir o bajar el voltaje de una fuente.
Los convertidores CD se usan mucho para el control demotores de tracción de automóviles eléctricos, tranvías, grúas marinas, montacargas y elevadores de mina. Proporciona un control uniforme de aceleración, gran eficiencia y rápida respuesta dinámica. Se puede usar en el frenado regenerativo de motores de cd para regresar la energía a la fuente. Los convertidores cd se usan en los reguladores de voltaje de CD, y también se usan en conjunto con uninductor para generar una corriente de CD.

Existen dos métodos para realizar la conversión DC/DC:
- Convertidores lineales: Basados en el empleo de un elemento regulador que trabaja en su zona resistiva disipando energía.

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Convertidores conmutados: Se basan en el empleo de los elementos semiconductores que trabajan en conmutación (corte/conducción), regulando de esta forma el flujo depotencia a la salida del convertidor. A estos convertidores también se les llama fuentes de alimentación conmutadas y poseen grandes ventajas respecto a los convertidores lineales.
Para diseñar correctamente un convertidor es necesario obtener el modelo de la etapa de potencia lo cual presenta algunos inconvenientes:
- El convertidor es un sistema de estructura variable. Sus ecuaciones diferencialesdependen del estado del conmutador.
- Es un sistema no lineal, la relación entre la variable de control D y el resto de variables aparece en forma de producto.
- Puede ser un sistema multivariable con muchas funciones de transferencia
El análisis de un convertidor CD/CD básico en estado estacionario se basa en dos conceptos:
1a - El balance de tensión en las bobinas: En régimen estacionario latensión media durante un periodo de conmutación en las bobinas debe ser cero.
1b - El balance de intensidad en los condensadores: En régimen estacionario la intensidad media durante un periodo de conmutación en los condensadores debe ser cero.
2 – Para el análisis en régimen permanente se asume que la tensión a la salida es totalmente constante.

CONVERTIDOR REDUCTOR BUCK
PRINCIPIO DEOPERACIÓN REDUCTOR.
Vi es la tensión CC de entrada, Vo es la tensión CC de salida, que suponemos constante (aproximación razonable si el capacitor del filtro de salida es suficientemente grande). En este conversor siempre se cumple que Vo es menor o igual que Vi, razón por la que se le llama “Reductor”. El interruptor S conmuta a una frecuencia f = 1/T. Se distingue dos modos de operación,según la corriente por el inductor L se anule en el período de operación T: modo de conducción continua (MCC), cuando la mencionada corriente no se anula, y modo de conducción discontinua (MCD), cuando la corriente por L se anula durante un intervalo.

El circuito simplificado está representado en la Fig. 3.

Características:
• Alto rendimiento.
• Simplicidad.
• VCEO>EIN
•VDiodeRRM>EIN
• Reductor en tensión.
• Fácil de estabilizar.
• Limitación de corriente y protección de cortocircuito fácil de implementar.
• Bajo rizado de tensión a la salida.

Modo de conducción continua - CCM
En t=0 comienza a conducir el interruptor S, el circuito equivalente de esta etapa está representado en la Fig. 4(a). Como la tensión de salida Vo es menor que Vi lacorriente por L será creciente durante este intervalo. La corriente que circula por S es igual a la de L. Un tiempo δT después se apaga el interruptor S. Se genera entonces una sobretensión que hace conducir al diodo DRL (diodo de rueda libre) manteniendo así la continuidad de la corriente por L. El nuevo circuito está representado en la Fig. 4(b). La corriente por L es ahora decreciente....