Convertidores

Encuentro de Investigación en IE, 17—18 Marzo, 2005

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Encuentro de Investigación en Ingeniería Eléctrica Zacatecas, Zac, Marzo 17 —18, 2005

Convertidores CD-CD
Pablo Salas Castro, I. Campos-Cantón, José Jimmy Jaime Rodríguez Abel Vázquez Ramos,
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Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Álvaro Obregón 64, 78000 San Luis Potosí, S.L.P., México Teléfono (444) 8 26 23 17 Fax (444) 826 23 18, 1 e-mail: gaimeler27@hotmail.com, icampos@galia.fc.uaslp.mx, jim_zid9@hotmail.com,

Facultad de Ciencias,

abelvazquez15@hotmail.com

Resumen — En este trabajo se hace un estudio de tres tipos de convertidores CD-CD, posteriormente se hacen las simulaciones para comprobar el comportamiento que se ha obtenido de la parte teórica antes analizada.

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Los tres convertidoresanalizados aquí son los siguientes: Regulador Reductor. Regulador Elevador. Regulador Reductor-Elevador.

Abstract — In this document we make a study of three types of DC-DC converters, later the simulations are made to verify the behavior that has been obtained from the theoretical part before analyzed.
The three converters analyzed here are the following ones: Regulating Reducer. RegulatingElevator. Regulating Reducer-Elevator.

Palabras clave — Convertidor, Elevador, Reductor, Regulador.

N convertidor cd-cd convierte en forma directa de cd a cd y se llama simplemente convertidor cd[2]. Un convertidor cd es equivalente en cd de un transformador ca, con una relación de vueltas que varia en forma continua. Al igual que un transformador[4], se puede usar para subir o bajar el voltaje deuna fuente[6]. Los convertidores cd se usan mucho para el control de motores de tracción de automóviles eléctricos, tranvías, grúas marinas, montacargas y elevadores de mina. Proporciona un control uniforme de aceleración[7], gran eficiencia y rápida respuesta dinámica[3]. Se puede usar en el frenado regenerativo de motores de cd para regresar la energía a la fuente. Los convertidores cd se usan enlos reguladores de voltaje de cd, y también se usan en conjunto con un inductor para generar una corriente de cd[8]. En este trabajo en particular se analizará y comprobará, mediante la simulación en Pspice[1], el funcionamiento de tres tipos de convertidores CD-CD.

U

I. INTRODUCCIÓN

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II. CONTENIDO A. Teoría de convertidorescd-cd El circuito base para un Regulador Reductor es el que se muestra en la Figura 1.

Figura 1. Regulador Reductor.

Este regulador proporciona un voltaje de salida no mayor al voltaje de entrada; presenta dos modos de operación, el modo 1 empieza cuando se cierra el transistor Q1 en t=0, entonces la corriente de entrada aumenta, pasa por el inductor L, el capacitor C, y la resistencia R, lacorriente del inductor (iL) aumenta hasta que el transistor Q1 se abre en un tiempo t=kT siendo k el ciclo de trabajo y T el periodo. El modo 2 empieza cuando el interruptor Q1 se abre en t=kT, el diodo de marcha libre Dm conduce la energía almacenada en el inductor, y la corriente del inductor pasa por la carga R, el capacitor C, el inductor L y el diodo de marcha libre Dm. La corriente delinductor baja hasta que el transistor Q1 se enciende de nuevo, en el siguiente ciclo. Haciendo un análisis de mallas para cada uno de los modos de operación, esto nos proporciona dos ecuaciones para la corriente rizo pico a pico en el inductor las cuales igualamos para obtener la ecuación del voltaje de salida: Vo= k VS (1)

De este modo el valor máximo del voltaje de salida será el voltaje de entradaya que el valor máximo de k es la unidad.

El circuito base para un Regulador Elevador es el que se muestra en la Figura 2.

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Figura 2. Regulador Elevador.

Este regulador proporciona un voltaje de salida mayor al voltaje de entrada, presenta dos modos de operación que tienen el mismo funcionamiento que el descrito anteriormente...