CONVERTIDOR FORWARD

Las siguientes tres figuras muestran el diagrama de bloques básico de un convertidor directo,
con aislamiento galvánico, entre la tensión continua saliente no regulada de un rectificador y la

Salida

Red de
CA
50 Hz
Filtro de
Línea

Rectificador
no
Controlado

Primer
Filtro

Regulador
Conmutado

Segundo
Filtro

Control y
Excitación

tensión regulada de salida a lacarga.

Como se puede observar, en la parte más a la izquierda de las figuras, lo primero que
tenemos es la alimentación de la red eléctrica a 50Hz. A continuación aparece un filtro
de línea, encargado de disminuir lo más posible las perturbaciones, sobre todo
armónicas que la fuente conmutada pudiera introducir en la red eléctrica (filtro de
línea). También pudiera darse el caso de queintroduzca perturbaciones de
radiofrecuencia, para lo que se aplicaría un filtro EMI, si bien lo normal es que toda la
fuente conmutada vaya dentro de una carcasa metálica que haga de jaula de Faraday
para amortiguarlas o eliminarlas.
En las imágenes no aparecen ni las protecciones de entrada contra sobretensiones, ni
contra sobrecargas o cortocircuitos. Éstas pueden ser implementadas convaristores,
para las sobretensiones y con fusibles o interruptores magnetotérmicos, diferenciales
etc. para las sobrecargas y cortocircuitos, adaptando estos últimos al nivel de distorsión
que pudiera aparecer en la entrada de alimentación para no provocar disparos
intempestivos que provoquen un corte en la alimentación.
En la figura siguiente nos aparece un rectificador en puente completoduplicador de
tensión de salida según la posición del interruptor, si la entrada es de 110Vac, el
interruptor se cerraría con el terminal marcado como 110V, para obtener la salida
marcada de 310Vcc (en la figura). Si fuese 220Vac, tal como está, dará los 310Vcc (en
la figura).

Esta es una configuración muy habitual en los convertidores directos, por poder
conectarse a dos tensiones de red, aunqueno la única.

En la imagen se ve un varistor en la entrada como protección contra sobretensiones. En
este montaje se opta por unos termistores para amortiguar la corriente de irrupción al
conectar la alimentación de alterna, no es la mejor opción debido al valor de su
constante térmica, que por lo general es larga para los tiempos de conmutación que se
barajan en fuentes conmutadas, conlo cual, si sucede un apagón por cualquier motivo y
el, o, los condensadores del filtro de salida se descargan completamente antes de que
vuelva la corriente de línea, y los termistores no se hayan enfriado, puede sobrevenir
una corriente de irrupción alta, que pudiera producir daños al circuito. Otras opciones
utilizadas para amortiguar el paso de esta corriente de irrupción al energizar lafuente
desde la línea de corriente alterna pueden ser, colocar una resistencia en el lugar donde
se encuentra el termistor 1(TH1) y puenteado con un contacto de un relé u otro
elemento que se activa cuando el/los condensadores han adquirido el nivel de carga,
ofreciendo así un camino sin “resistencia” al paso de la corriente, también se instalan
mosfet´s u IGBT´s en ese lugar, ya que suscargas son algo más lentas al principio y
reducen la corriente de irrupción.
En cuanto al “filtro” de la imagen, decir que dada la topología de este circuito, necesita
los dos condensadores para hacer duplicar la tensión cuando está conectado el
interruptor en el terminal de 110Vcc. Las resistencias en paralelo con los condensadores
se utilizarán dependiendo de los valores de la frecuencia deconmutación en el
convertidor cc-cc localizado posteriormente. Como el convertidor directo puede
introducir corrientes discontinuas debido a la apertura del interruptor (MOSFET,
IGBT) controlado mediante PWM, quizás sea más oportuno incluir unos condensadores
de baja capacidad y baja ESR para derivar esas corrientes a tierra.
Este filtro debe ser capaz de mantener un nivel de tensión lo...