Convertidor reductor CD-CD tipo Buck
Enviado por Edwin Olmedo • 4 de Febrero de 2018 • Apuntes • 1.956 Palabras (8 Páginas) • 306 Visitas
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla[pic 1][pic 2]
Facultad de Ciencias de la Electrónica
[pic 3]
Convertidor CD-CD tipo Buck
[pic 4]
Materia: Sistemas electrónicos de potencia
Periodo: Otoño 2017
Profesor: Víctor Manuel Perusquía Romero
Equipo 5
Alumnos:
Gutiérrez Olmedo Edwin Joaquín 201421600
De Aquino Perez Willinton 201407422
Carlos Augusto Hernández Molina 201325416
Gerardo Vigueras Hernández 201420380
martes, 21 de noviembre de 2017
Contenido
Introducción 3
Circuito principal de apoyo 4
PWM 4
Interruptor 4
Inductor 5
Capacitor 5
Diodo de libre circulación 5
Análisis 6
Ejemplo numérico 8
Diseño de una practica 10
Convertidor CD-CD tipo Buck 10
Objetivo 10
Materiales: 10
Circuito propuesto 10
Simulación 11
Cuestionario 12
Respuestas 12
Referencias 13
Introducción
Los convertidores de CC-CC se usan extensamente en sistemas de suministro de energía CC regulados de modo de conmutación y en aplicaciones de accionamientos motrices.
Como se muestra en la figura, la entrada a estos convertidores es a menudo un voltaje de CC no regulado que se obtiene mediante la rectificación del voltaje de línea, y por tanto fluctuará debido a los cambios en la magnitud del voltaje de línea.
[pic 5]
Ilustración 1Diagrama a bloque de convertidor CD-CD
En los convertidores de CC-CC, el voltaje medio de salida de CC debe controlarse para que iguale un nivel deseado, aunque quizá fluctúen el voltaje de entrada y la carga de salida.
En un convertidor CC-CC con un voltaje de entrada dado, el voltaje medio de salida se controla mediante el control de los tiempos de encendido y apagado ().[pic 6]
[pic 7]
Ilustración 2 Salida de voltaje debido a conmutación
Circuito principal de apoyo
El siguiente circuito muestra el funcionamiento de un convertidor reductor tipo Buck.
[pic 8]
En el circuito existen 4 elementos básicos para un correcto funcionamiento el primero es un interruptor periódico el cual l funcionar como un PWM nos permite definir el voltaje que habrá a la salida, la segunda parte es un inductor que nos permite almacenar carga debido al campo magnético, la tercera parte es el capacitor que nos permite evitar rizos de voltaje y la cuarta es el diodo de libre circulación que nos permite un flujo de corriente continuo dependiendo del valor de nuestro inductor.
PWM
Un método para controlar el voltaje de salida emplea la conmutación con una frecuencia constante (por ende, un periodo de conmutación constante ) y el ajuste de la duración de encendido del interruptor para controlar el voltaje medio de salida.[pic 9]
En este método PWM, la relación de trabajo del interruptor D, que se define como la proporción de la duración de encendido con el periodo de conmutación, es variada.
Interruptor
- El interruptor del convertidor se puede implementar usando:[pic 10]
- Transistor de unión bipolar (BJT)
- Transistor de efecto de campo de metal oxido semiconductor, de potencia (MOSFET)
- Un tiristor de disparo en la compuerta (GTO)
- Transistor bipolar de compuerta aislada (IGBT)
Inductor
Un inductor es un componente pasivo de un circuito eléctrico que debido al fenómeno de autoinducción almacena energía en forma de campo magnético.
Este componente aumenta la energía almacenada mientras la corriente se mantiene y la libera cuando esta disminuye.[pic 11]
[pic 12]
[pic 13]
Capacitor
Al igual que el inductor se trata de un componente pasivo que nos permite almacenar energía, pero debido a un campo eléctrico
Está formado por un par de superficies conductoras, generalmente en forma de láminas o placas, en situación de influencia total (esto es, que todas las líneas de campo eléctrico que parten de una van a parar a la otra) separadas por un material dieléctrico o por el vacío.
En un comportamiento ideal su corriente y voltaje se definen por:
[pic 14]
[pic 15]
[pic 16]
Diodo de libre circulación
Un diodo es un componente electrónico de dos terminales que permite la circulación de la corriente eléctrica a través de él en un solo sentido.
El diodo de libre circulación está conectado a través de una carga inductiva de tal manera que conduce la corriente proporcionalmente a la energía almacenada en la inductancia. Esta corriente circula cuando no se administra tensión en la carga y continúa hasta que toda la energía almacenada en el inductor se consume o hasta que se suministre de nuevo energía a la inductancia desde la fuente de potencia.
Análisis
Un convertidor reductor produce un voltaje medio de salida más bajo que el voltaje CC de entrada Vd. Su aplicación principal es en fuentes de energía de CC regulada y el control de velocidad de motores de CC.[pic 17]
Al variar la relación de trabajo del interruptor se controla el voltaje a la salida. [pic 18]
Cabe resaltar que la nomenclatura usada en algunos libros de electrónica de potencia para el ciclo de trabajo es la letra D, sin embargo, las gráficas obtenidas en [1] usan “k” para representar dicho ciclo de trabajo. Por consiguiente, en este reporte son equivalentes k y D.
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