Convertidores Dc
Páginas: 5 (1122 palabras)
Publicado: 30 de noviembre de 2012
Convertidores DC - DC
Los circuitos descritos en este trabajo se clasifican como convertidores DC-DC en modo conmutado oconvertidores DC-DC conmutados, que también se denominan fuentes de alimentación conmutadas.Este artículo presenta una panorámica de las más importantes topologías de los convertidores DC-DC.Las topologías del convertidor DC-DC pueden ser divididas en dos partes principales,en función de sitienen o no un aislamiento galvánico entre el suministro de la fuente y la salida del circuitoLas topologías de los convertidores DC-DC pueden ser divididas en dos partes principales, de a cuerdoa si tienen o
no aislamiento galvánico entre el suministro la alimentación y la salida del circuito.
A) Reguladores conmutados sin aislamiento
De acuerdo con la posición delinterruptor y el rectificador, podemos obtener diferentes tipos deconvertidores de tensión:
A.1) Regulador reductor “Buck”
A.2) Regulador elevador “Boost”
A.3) Regulador reductor-elevador “Buck - Boost”
B) Convertidores con aislamiento
Los convertidores con aislamiento se pueden clasificar de acuerdo a su cambio de dirección enla curva del ciclo de histéresis B vs. H. Un convertidorcon aislamiento es asimétrico si el puntode operación magnético del transformador permanece en el mismo cuadrante. Cualquier otroconvertidor, por supuesto, es simétrico. Tenemos entonces:B.1) Convertidor AsimétricoB.2) Regulador off line forwardB.3) Convertidor simétrico:Este tipo de convertidor siempre utiliza un número par de interruptores. También se aprovecha mejor elcircuito magnético deltransformador que en los convertidores asimétricos. Por lo tanto, es de menortamaño y su peso puede ser alcanzado.Las tres estructuras más comúnmente utilizadas son los siguientes:
B.3.1) PUSH / PULL
B.3.2) Medio puente con condensadores
B.3.3) PUENTE COMPLETO
A) REGULADORES CONMUTADOS SIN AISLAMIENTO
De acuerdo a la posición del conmutador y del rectificador se pueden hacer variostipos deconvertidores.
A-1. Regulador reductor (BUCK)
Esta topología es la más básica para un convertidor DC-DC, como podemos observar en la figura A.1.1este está compuesto por un modulo de switcheo y un filtro pasa bajos.
B-2. Regulador elevador (Boost)
El convertidor Boost es un convertidor elevador, en el sentido de que su tensión de salida nunca puedeser menor que la de entrada.
Laventaja de esta arquitectura de convertidor es la posibilidad de aumentar la tensión de salida respectoa la de entrada en un factor de hasta aproximadamente 10 sin necesidad de transformador, la utilizaciónde un inductor siempre es mas económica que el uso de un transformador.
Esta topología presenta la diferencia de que el inductor está ubicado antes del interruptor deconmutación. El análisis de lasformas de onda es similar a la topología anterior.
En condiciones de operación, la energía es transmitida desde el inductor a la carga, y después sealmacena en el condensador. Por esta razón, la salida del condensador se destaca mucho más que en elconvertidor Buck
B-3. Convertidor Reductor-elevador “Buck- Boost”.
El convertidor Buck Boost es un dispositivo utilizado para la inversión dela tensión de salida respecto ala de entrada. Su tensión de salida puede ser tanto elevadora como reductora dependiendo del ciclo detrabajo, la topología de este convertidor es la siguiente:
Convertidores asimétricos:
Regulador Off-line flyback
La energía se almacena en la inductancia del primario (Lp) del transformador, durante el tiempo en elque el interruptor está encendido, ytransferido al secundario, cuando está apagado el interruptor.Si n = Np / Ns es la razón de transformación del transformador se tiene:
Los reguladores Off-line Flyback se utilizan principalmente para una potencia de salida que va desde30W hasta 250W. La topología (Flyback) es dedicado a múltiples salidas de bajo costo SMPS ya queno hay inductor de filtro en la salida.
A) interruptor...
Los circuitos descritos en este trabajo se clasifican como convertidores DC-DC en modo conmutado oconvertidores DC-DC conmutados, que también se denominan fuentes de alimentación conmutadas.Este artículo presenta una panorámica de las más importantes topologías de los convertidores DC-DC.Las topologías del convertidor DC-DC pueden ser divididas en dos partes principales,en función de sitienen o no un aislamiento galvánico entre el suministro de la fuente y la salida del circuitoLas topologías de los convertidores DC-DC pueden ser divididas en dos partes principales, de a cuerdoa si tienen o
no aislamiento galvánico entre el suministro la alimentación y la salida del circuito.
A) Reguladores conmutados sin aislamiento
De acuerdo con la posición delinterruptor y el rectificador, podemos obtener diferentes tipos deconvertidores de tensión:
A.1) Regulador reductor “Buck”
A.2) Regulador elevador “Boost”
A.3) Regulador reductor-elevador “Buck - Boost”
B) Convertidores con aislamiento
Los convertidores con aislamiento se pueden clasificar de acuerdo a su cambio de dirección enla curva del ciclo de histéresis B vs. H. Un convertidorcon aislamiento es asimétrico si el puntode operación magnético del transformador permanece en el mismo cuadrante. Cualquier otroconvertidor, por supuesto, es simétrico. Tenemos entonces:B.1) Convertidor AsimétricoB.2) Regulador off line forwardB.3) Convertidor simétrico:Este tipo de convertidor siempre utiliza un número par de interruptores. También se aprovecha mejor elcircuito magnético deltransformador que en los convertidores asimétricos. Por lo tanto, es de menortamaño y su peso puede ser alcanzado.Las tres estructuras más comúnmente utilizadas son los siguientes:
B.3.1) PUSH / PULL
B.3.2) Medio puente con condensadores
B.3.3) PUENTE COMPLETO
A) REGULADORES CONMUTADOS SIN AISLAMIENTO
De acuerdo a la posición del conmutador y del rectificador se pueden hacer variostipos deconvertidores.
A-1. Regulador reductor (BUCK)
Esta topología es la más básica para un convertidor DC-DC, como podemos observar en la figura A.1.1este está compuesto por un modulo de switcheo y un filtro pasa bajos.
B-2. Regulador elevador (Boost)
El convertidor Boost es un convertidor elevador, en el sentido de que su tensión de salida nunca puedeser menor que la de entrada.
Laventaja de esta arquitectura de convertidor es la posibilidad de aumentar la tensión de salida respectoa la de entrada en un factor de hasta aproximadamente 10 sin necesidad de transformador, la utilizaciónde un inductor siempre es mas económica que el uso de un transformador.
Esta topología presenta la diferencia de que el inductor está ubicado antes del interruptor deconmutación. El análisis de lasformas de onda es similar a la topología anterior.
En condiciones de operación, la energía es transmitida desde el inductor a la carga, y después sealmacena en el condensador. Por esta razón, la salida del condensador se destaca mucho más que en elconvertidor Buck
B-3. Convertidor Reductor-elevador “Buck- Boost”.
El convertidor Buck Boost es un dispositivo utilizado para la inversión dela tensión de salida respecto ala de entrada. Su tensión de salida puede ser tanto elevadora como reductora dependiendo del ciclo detrabajo, la topología de este convertidor es la siguiente:
Convertidores asimétricos:
Regulador Off-line flyback
La energía se almacena en la inductancia del primario (Lp) del transformador, durante el tiempo en elque el interruptor está encendido, ytransferido al secundario, cuando está apagado el interruptor.Si n = Np / Ns es la razón de transformación del transformador se tiene:
Los reguladores Off-line Flyback se utilizan principalmente para una potencia de salida que va desde30W hasta 250W. La topología (Flyback) es dedicado a múltiples salidas de bajo costo SMPS ya queno hay inductor de filtro en la salida.
A) interruptor...
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