Trabajo De Convertidores

Introducción
En muchas aplicadores industriales, es necesario el convertir una fuente de poder de corriente directa (CD) de voltaje fijo a una fuente (CD) de voltaje variable. Un convertidor (CD) convierte directamente de CD a CD. Este convertidor se puede considerar como el equivalente de un transformador de corriente alterna. Al igual que un transformador, puede utilizarse como una fuente deCD reductora o elevadora del voltaje.
Los convertidores CD-CD se utilizan ampliamente en el control de los motores de tracción de automóviles eléctricos, tranvías eléctricos, grúas marinas, montacargas y elevadores de minas. En lo que a otro no concierne el convertidor CD-CD se utiliza en primera etapas del balastro para la corrección del factor de potencia o obtener una salida en CD estable paraeliminar el inversor resonante el cual trabajara en alta frecuencia.
 
Convertidores CD-CD:

Los convertidores CD-CD son configuraciones de electrónica de potencia que permiten a partir de una fuente de CD constante, controlar el voltaje CD a la salida del convertidor. Estos convertidores tienen múltiples aplicaciones: fuentes de poder en computadoras, sistemas distribuidos de potencia,sistemas de potencia en vehículos eléctricos, etc. Las configuraciones básicas son tres: Buck (reductora), Boost (elevadora) y Buck-Boost (elevadora-reductora). Estas configuraciones permiten elevar, reducir o elevar/reducir el voltaje de alimentación (vs) en la salida (vo). Cada configuración a su vez contiene cuatro elementos básicos: bobina (L), capacitor (C), diodo y un interruptor controlado (Q);así las propiedades de cada topología dependen de la ubicación de estos cuatro elementos, ver Figura 1, 2 y 3. Se asume en general que la carga para los convertidores es de tipo resistiva (R).


Figura 1. Convertidor Buck (Reductor).


Figura 2. Convertidor Boost (Elevador).


Figura 3. Convertidor Buck/Boost (Reductor/Elevador).


Componentes asociados a los convertidores CD-CDLos componentes que integran a estos circuitos son resistencias, condensadores, bobinas y diodos rectificadores.

Amplificadores de los convertidores CD-CD

Convertidor elevador

Principio de operación elevadora.

Un convertidor se puede utilizar para elevar un voltaje de CD. Cuando el interruptor Q se cierra durante el tiempo t1, la corriente del inductor se eleva ya la energía sealmacena en el inductor
L. si durante el t2 el interruptor se abre, la energía almacenada de inductor se transfiere a la carga a través del diodo D y la corriente del inductor se abate.

Funcionamiento elevador.
En un convertidor elevador el voltaje el voltaje de la salida es mayor que el voltaje de la entrada, de ahí la palabra “Elevador”. En la fig. 4 se muestra un convertidor elevador que utilizaun MOSFET de potencia como interruptor. La operación del circuito se puede dividir en dos modos. El modo 1 empieza cuando se activa el transistor Q. el modo 2 empieza cuando se desconecta el el transistor Q en t=t1. La corriente que estaba fluyendo a través del transistor Q fluirá ahora a través de L.C, la carga y el diodo D. la corriente del inductor se abate asta que se vuelve a activar en elsiguiente ciclo del transistor Q. la energía almacenada en el inductor se aparece en la fig. 5


Fig. 4 diagrama del circuito elevador













Fig. 5 Circuitos Equivalentes Elevador

La ecuación característica de este convertidor para determinar su volteje de salida es la siguiente.



V_s= Voltaje de la entrada
V_0= Voltaje de salida
α = Ciclo de trabajo
Sisuponemos un circuito sin pérdidas, la corriente promedio de entrada esta dada por:





I_0=Corriente promedio de salida
I_s=Corriente promedio de entrada
α = Ciclo de trabajo

La corriente de la componente ondulatoria pico a pico y la componente de voltaje están dadas por:


ΔV= Corriente de la componente ondulatoria pico a pico
〖ΔV〗_c= Voltaje de la de la componente ondulatoria pico a...