Ingeniria electronica

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE CHILE ESCUELA DE INGENIERIA

DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE CONVERSOR DC-DC PARA CONTROL DE ULTRACAPACITORES EN VEHÍCULO ELÉCTRICO

MICAH ETAN ORTÚZAR DWORSKY

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil industrial, con Diploma en Ingeniería Eléctrica

Profesor Supervisor: JUAN W. DIXON ROJAS

Santiago de Chile, 2002

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICADE CHILE ESCUELA DE INGENIERIA Departamento de (departamento)

DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE CONVERSOR DC-DC PARA CONTROL DE ULTRACAPACITORES EN VEHÍCULO ELÉCTRICO

MICAH ETAN ORTÚZAR DWORSKY

Memoria presentada a la Comisión integrada por los profesores:

JUAN W. DIXON ROJAS

ÁNGEL ABUSLEME

JOSÉ RODRÍGUEZ

Para completar las exigencias del título de Ingeniero Civil industrial, conDiploma en Ingeniería Eléctrica Santiago de Chile, 2002

A mis Familia, especialmente a mis Padres, que creyeron en mí.

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AGRADECIMIENTOS Quiero agradecer a mi Familia por el apoyo brindado en estos años de estudio. Una mención especial merece el profesor Juan Dixon por su guía y apoyo en todos los proyectos que hemos emprendido juntos. También agradezco la disposición de los funcionariosdel departamento de ingeniería eléctrica, que brindaron su apoyo incondicional en todo momento. Entre ellos menciono a Betty Andonaegui, Eduardo Cea, Virginia Meza y don Carlos Álvarez. Elena Garrido, Sra.

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INDICE GENERAL Pág. AGRADECIMIENTOS ............................................................................................iii INDICE DE TABLAS.............................................................................................vii INDICE DE FIGURAS...........................................................................................viii RESUMEN................................................................................................................xiABSTRACT.............................................................................................................xii I. II. Introducción.................................................................................................... 13 Diseño del Circuito de Potencia ..................................................................... 21 2.1. Introducción ........................................................................................... 21 2.2. Convertidor DC-DC tipo BuckBoost..................................................... 21 2.2.1. Operación Buck............................................................................ 22 2.2.2. Operación Boost........................................................................... 26 2.3. Selección de los Ultracapacitores .......................................................... 30 2.4. Selección del Semiconductor dePotencia (IGBT) ................................ 33 2.5. Selección del Condensador C para el Circuito Buck Boost................... 34 2.6. Diseño de los Conductores en el Circuito de Potencia .......................... 39 2.7. Configuración de las Mallas de Protección del IGBT (Mallas Snubber) ................................................................................................. 40 2.8.Diseño de la Inductancia Ls del Circuito Buck-Boost............................ 44 III. Diseño Térmico .............................................................................................. 48 3.1. Introducción ........................................................................................... 48 3.2. Cálculo deTemperaturas........................................................................ 48 3.3. Diseño del Disipador.............................................................................. 51 IV. Transductores.................................................................................................. 54 4.1. Introducción ........................................................................................... 54 4.2. Transductor de Corriente (LEM)...