Elevador de voltaje

"AÑO DE LA INTEGRACION NACIONAL Y RECONOCIMIENTODE NUESTRA DIVERSIDAD" UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA ESCUELA DE INGIENERIA ELECTRONICA Y TELECOMUNICACIONES

TEMA:

"CONVERTIDOR ELEVADOR DE VOLTAJE CD A CD"

DOCENTE:

ING. EDWIN OCAS INFANTE

CURSO:

ELECTRONICA DE POTENCIA

INTEGRANTES:
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CORREA FLORES ROGER. LARA CORDOVA HAYDER. PIURA-PERU

Convertidor Elevador (Boost)
Elconvertidor Boost, es un tipo de convetidor conmutado DC-DC también conocido por el nombre de convertidor elevador (Step-UP) o chopper paralelo. La función de este convertido es mantener una tensión de salida regulada frente a variaciones de la tensión de entrada o de la carga. Su principal aplicación se halla en la fuente de alimentación conmutadas (F.A.C.S) y en el frenado regenerativo de losmotores DC. En la figura 1, se muestra el esquema del convertidor Boost. En el modelo del convertidor utilizado en este trabajo se han incluido tanto la resistencia serie de la bobina, como la resistencia serie del condensador.

Fig.1. Esquema de un Convertidor DC-DC tipo Boost

Este tipo de convertidor tambien es de segundo orden, ya que en él se pueden apreciar dos elementos almacenadores deenergía. Se muestra el circuito del convertidor en lazo abierto para realizar un estudio detallado de si funcionamiento y definición de las variables de estados.

Funcionamiento Básico del Convertidor Boost
En un regulador elevador, el voltaje promedio de salida V0, es mayor que el voltaje de entrada Vin , de ahí la palabra “elevador”. Se distingue al igual que en el Buck (Convertidor deretraso), dos modos de operación, según la corriente por el inductor L se anule durante el periodo de operación T:MCC y MCD. En este convertidor, la energia que procede de la entrada Vin es conducida por el elemento de conmutación para ser almacenada en la bobina. Este almacenamiento de energia se efetúa durante el periodo de conducción del interruptor, no existiendo durante este intervalo ningún tipode transferencia de energía a la carga. Cuando el conmutador se abre, la tensión que se produce en bornes de la bobina se suma a la tensión de la fuente obteniendose una tensióm de salida superior a está última t con idéntica polaridad. Al mismo tiempo, la energía almacenada previamente por la bobina es transferida a la carga. Seguidamente se describen los modos de conducción, y en cada uno deellos se observarán sus topologías, de las cuales se obtendrán las ecuaciones características del sistema.

Modo de Conducción Continua(MCC)
El transistor conmuta periódicamente con una frecuencia de conmutación (f = 1/T); por tanto, el circuito presentará dos topologías según el estado en que se encuentre el interruptor. En t = 0 comienza a conducir el interruptor S (“topología ON”), el circuitoequivalente de esta topología esta representado en la figura 2.

Fig.2. Convertidor Boost durante “topología ON”, intervalo 0 < t < TON Durante el “intervalo TON”, es decir 0 < t < TON, en que el interruptor se halla en conducción (“ON”), por lo que solamente se establecerá flujo de corriente a través de la bobina, ya que el diodo se encuentra polarizado inversamente, por lo tanto la corrienteque pasará por él será prácticamente nula (iD ≈0). A lo largo de este intervalo se producirá el almacenamiento de la energía en L. Por consiguiente, en los bornes de la bobina resulta una diferencia de potencial constante de valor igual a la tensión de entada Vin .

Durante la “topología ON” se verifican las siguientes expresiones:

Un tiempo δT después el interruptor pasa a bloqueo(“topología OFF”). Se producirá una inversión de polaridad en la bobina, debido a la imposibilidad de variar bruscamente la intensidad que pasa por ella por lo que hace conducir al diodo D (Diodo de marcha libre) manteniendo así la continuidad de la corriente por L. El nuevo circuito está representado en la figura 3.

Fig.3. Convertidor Boost durante “topología OFF”, intervalo TOFF < t < T. Ahora la...