Elevador Boost

Facultad de Ingeniería - Universidad de Cundinamarca

PRACTICA N°2

ELEVADOR DC-DC TIPO BOOST
Juan Víctor Guayara Tíjaro, Fabio Alejandro Pérez Gutiérrez, William Alejandro Urrego Pineda juanguayara@hotmail.com; falpeg_089@hotmail.com; alejoblack_29@hotmail.com

Resumen: En este artículo se muestra el diseño e implementación de un reductor dc-dc tipo boost, haciendo un análisis rigurosodel comportamiento teórico del mismo, y mostrando a su vez los resultados prácticos de la aplicación de este convertidor. Se muestra el análisis de los diferentes tipos de señal que se tomaron en el laboratorio, analizando las variables en cada uno de los dispositivos del sistema y se hace el respectivo análisis de simulaciones realizadas en Multisim y Matlab con el fin de establecer comparacionescon los resultados obtenidos en la práctica. Palabras clave: Convertidor dc-dc, Topología Boost, PWM, Modo continuo, Modo discontinuo. 1. INTRODUCCION Se llama convertidor DC-DC a un dispositivo que transforma corriente continua de una tensión a otra. Suelen ser reguladores de conmutación, dando a su salida una tensión regulada y, la mayoría de las veces con limitación de corriente. Se tiende autilizar frecuencias de conmutación cada vez más elevadas porque permiten reducir la capacidad de los condensadores. Los convertidores de voltaje DC-DC juegan dentro de la tecnología actual un papel fundamental, actúan como puentes de transferencia de energía entre fuentes y cargas, ambas de corriente continua, que no son compatibles por naturaleza. Dentro de los tipos de convertidores existentes seencuentra el convertidor Boost o Elevador, que como su nombre lo indica provee en su salida un voltaje mayor al que posea en la entrada, y que además es de implementación relativamente simple.

2. MARCO TEORICO 2.1. Convertidor DC-DC: Los convertidores conmutados en alta frecuencia son circuitos de potencia donde los semiconductores, o llaves de potencia, conmutan a una frecuencia mucho mayorque la de variación de las formas de onda de entrada y salida del convertidor. Esto permite emplear filtros pasa-bajos para eliminar los componentes armónicos no deseados. No se puede usar la inversión de la forma de onda de entrada para bloquear los semiconductores, como se hace con los conmutados por la red. Los interruptores deberán entonces controlarse al conducir y bloquear. Los convertidoresDC-DC forman parte de este grupo, controlan el flujo de energía entre dos sistemas de corriente continua. 2.2. El Convertidor Boost: El convertidor Boost (o elevador) es un convertidor de potencia que obtiene a su salida una tensión continua mayor que a su entrada. Frecuentemente se añaden filtros construidos con inductores y condensadores para mejorar el rendimiento. El proceso de cambiar unatensión de continua a otra diferente es llamado conversión DC a DC. Un convertidor Boost es uno de los tipos de convertidores DC a DC. Presenta una tensión de salida mayor que la tensión de la fuente, pero la corriente de salida es menor que la de entrada. En el conversor Boost (Elevador o Step-Up) Vi es la tensión de entrada, Vo es la tensión DC de salida. En este tipo de conversores siempre secumple que Vo es mayor que Vi, por este efecto toma su nombre de “Elevador”. En la mayoría de los casos son diseñados para que el interruptor conmute a una frecuencia alta. Al igual que en el tipo Buck, opera en dos modo, según el comportamiento de la corriente en el inductor L:

Departamento de Ingeniería Electrónica. Universidad de Cundinamarca Diagonal 18 # 20-29 Bloque F, Fusagasugá, ColombiaFalpeg_089@hotmail.com; juanguayara@hotmail.com - http://www.unicundi.edu.co

Facultad de Ingeniería - Universidad de Cundinamarca Trabaja en modo de conducción continua (MCC), cuando la corriente no se anula, y modo de conducción discontinua (MCD), cuando la corriente por L se anula durante un intervalo de tiempo.

Figura 3. Formas de onda en MCC.

2.2.2. Modo de conducción discontinua –...