Paper Cicloconvertidores

DISEÑO Y SIMULACIÓN DEL CONVERTIDOR BUCK EN MODO CONTINUO Y DISCONTINUO

Giammarini, Claudio
Estudiante de 5to año
Universidad Tecnológica Nacional
Facultad Regional Córdoba giama_lbye@hotmail.com


Resumen: En el presente documento se presenta el desarrollo de una serie deejercicios con convertidores reductores. El proceso se divido en tres partes para dar un entendimiento claro del funcionamiento de estos dispositivos, la primera se basa en el diseño de un convertidor que cumpla con unas determinadas especificaciones de diseño, la segunda parte es similar a la primera pero ya siendo convertidor controlado lo que implica el diseño de una etapa de control, y porúltimo se tomara en cuenta un planteamiento en donde se realizaran unas variaciones en las cuales se podrá estudiar el funcionamiento en modo discontinuo.

Abstract: This paper presents the development of a series of exercises buck converters. The process is divided into three parts to give a clear understanding of the functioning of these devices, the first is based on the design of a converter thatcomplies with certain design specifications, the second part is similar to the first but still controlled converter which involves the design of a control stage, and finally to take into account an approach where some variations will be made which may be studied in batchwise
operation.


I. INTRODUCCIÓN
de manera que la tensión de salida sea de 28V cuando la entrada sea de 48V. Lacarga consume una potencia de
Uno de los temas importantes en el área de potencia son las fuentes de alimentación conmutadas y una de sus configuraciones básicas es el convertidor reductor Buck, si se realiza un análisis detallado y se explica de manera clara, analizar y diseñar estos circuitos se convierte en algo elemental y fácil de realizar. Un punto clave en el diseño es saberelegir los elementos adecuados para cuando se vaya a implementar, ya que se deben tener en cuenta las corrientes y tensiones nominales que deben soportar los dispositivos, si no se presta atención a esto dentro del diseño al momento de la implementación pueden ocurrir daños graves.
Uno de los criterios más importantes en las aplicaciones de los convertidores es la etapa de control yaque esta garantiza el valor deseado de voltaje a la salida sin importar las perturbaciones (cambios de la potencia en la carga, cambios en el voltaje de entrada), gracias a esta etapa es que se conoce a estos dispositivos como convertidores regulados o controlados, por otro lado hay que tener en cuenta el modo de funcionamiento, es decir modo continuo y discontinuo ya que de estodepende la linealidad o no linealidad del sistema y de esto depende la etapa de control a implementar, por consiguiente lo más adecuado es tratar de trabajar en el modo continuo (para el caso del convertidor Buck ya que es lineal) porque se puede trabajar con un control convencional, si se llegase a presentar el otro caso se tendría que diseñar una estrategia de control más complicadacomo lo es el control difuso, control predictivo, por redes neuronales, en fin procesos de control de mayor complejidad.
28.8W y la corriente de la bobina es permanente. El rizado de la tensión de salida no deberá superar el 0.5%. Especificar la frecuencia de conmutación de trabajo, el valor de cada uno de los elementos (C y L), los valores de tensiones e intensidades nominales que debensoportar los componentes electrónicos del circuito, las características que debe tener la bobina (tipo de núcleo, dimensiones del núcleo, calibre del alambre, número de vueltas, etc). Emplear Matlab para realizar la simulación del sistema y corroborar que el diseño cumple con las especificaciones.

A. Diseño del convertidor


Para empezar se definirá una frecuencia de conmutación...