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PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE CHILE
ESCUELA DE INGENIERIA

DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE
CONVERSOR DC-DC PARA CONTROL
DE ULTRACAPACITORES EN
VEHÍCULO ELÉCTRICO

MICAH ETAN ORTÚZAR DWORSKY

Memoria para optar al título de
Ingeniero Civil industrial, con Diploma en Ingeniería Eléctrica

Profesor Supervisor:
JUAN W. DIXON ROJAS

Santiago de Chile, 2002

PONTIFICIAUNIVERSIDAD CATOLICA DE CHILE
ESCUELA DE INGENIERIA
Departamento de (departamento)

DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE
CONVERSOR DC-DC PARA CONTROL
DE ULTRACAPACITORES EN
VEHÍCULO ELÉCTRICO

MICAH ETAN ORTÚZAR DWORSKY

Memoria presentada a la Comisión integrada por los profesores:

JUAN W. DIXON ROJAS

ÁNGEL ABUSLEME

JOSÉ RODRÍGUEZ

Para completar las exigencias del título de
IngenieroCivil industrial, con Diploma en Ingeniería Eléctrica
Santiago de Chile, 2002

A mis Familia, especialmente a mis
Padres, que creyeron en mí.

ii

AGRADECIMIENTOS
Quiero agradecer a mi Familia por el apoyo brindado en estos años de
estudio.
Una mención especial merece el profesor Juan Dixon por su guía y apoyo
en todos los proyectos que hemos emprendido juntos.
Tambiénagradezco la disposición de los funcionarios del departamento
de ingeniería eléctrica, que brindaron su apoyo incondicional en todo momento.
Entre ellos menciono a Betty Andonaegui, Eduardo Cea,
Virginia Meza y don Carlos Álvarez.

iii

Elena Garrido, Sra.

INDICE GENERAL
Pág.
AGRADECIMIENTOS ............................................................................................iiiINDICE DE TABLAS .............................................................................................vii
INDICE DE FIGURAS...........................................................................................viii
RESUMEN................................................................................................................xiABSTRACT.............................................................................................................xii
I.

Introducción.................................................................................................... 13

II.

Diseño del Circuito de Potencia ..................................................................... 21
2.1. Introducción........................................................................................... 21
2.2. Convertidor DC-DC tipo Buck Boost..................................................... 21
2.2.1. Operación Buck............................................................................ 22
2.2.2. Operación Boost........................................................................... 26
2.3. Selección de los Ultracapacitores.......................................................... 30
2.4. Selección del Semiconductor de Potencia (IGBT) ................................ 33
2.5. Selección del Condensador C para el Circuito Buck Boost................... 34
2.6. Diseño de los Conductores en el Circuito de Potencia .......................... 39
2.7. Configuración de las Mallas de Protección del IGBT (Mallas
Snubber)................................................................................................. 40
2.8. Diseño de la Inductancia Ls del Circuito Buck-Boost............................ 44

III.

Diseño Térmico .............................................................................................. 48
3.1. Introducción........................................................................................... 48
3.2. Cálculo de Temperaturas........................................................................ 48
3.3. Diseño del Disipador.............................................................................. 51

IV.

Transductores.................................................................................................. 54
4.1. Introducción...