CONVERTIDORES C.C. A C.C. (CHOPPERS O TROCEADORES)
Enviado por Daniel Aguilar • 24 de Agosto de 2021 • Ensayos • 1.048 Palabras (5 Páginas) • 797 Visitas
CONVERTIDORES C.C. A C.C. (CHOPPERS O TROCEADORES)
Podemos definir los convertidores CC/CC como circuitos que transforman una tensión continua (por lo general no regulada) en otra también continua y regulada.
El chopper es básicamente un dispositivo electrónico de potencia estático que convierte la tensión o la potencia de CC fija a tensión o potencia de CC variable. Puede aumentar o disminuir la tensión de CC a su lado opuesto y también se conoce como transformador de CC. (De Lorenzo, 2020)
Los dispositivos utilizados en los choppers son IGBT, Power MOSFET, etc., (para aplicaciones de baja potencia) y SCR o tiristor (para aplicaciones de alta potencia). Existen innúmeros circuitos que pueden realizar una conversión CC/CC. Son conocidos varios métodos de síntesis de circuitos y todos llevan a un conjunto de convertidores construidos con el menor número de componentes posible. Tenemos seis convertidores que pueden considerarse como básicos, o sea, la mayoría de los convertidores tienen dos interruptores, con un interruptor activo (el transistor) y un interruptor pasivo (el diodo). Esos convertidores son: Buck, Boost, Buck-Boost, Cúk, Sepic y Zeta, que se muestran en la figura 1
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Tomado de: https://llamados.ancap.com.uy/docs_concursos/ARCHIVOS/2%20LLAMADOS%20FINALIZADOS/2011/REF%2046_2011%20TECNICO%20AYUDANTE%20MANTENIMIENTO%20E%20INGENIERIA/08%20-%20MATERIAL%20DE%20ESTUDIO/ELECTROMECANICO%20ELECTRONICO/CONVERTIDORES%20CC-CC%20DIRECTOS.PDF
Figura 1. Convertidores CC/CC utilizando MOSFET de potencia.
Habitualmente el interruptor activo (transistor) para este tipo de convertidores es un BJT, MOSFET o IGBT de potencia.
El transistor funciona siempre en la región de corte (sin conducir corriente) o en la región ohmica para el MOSFET (transistor conduciendo con mínima tensión) y de saturación para el BJT. Controlando la tensión de puerta (MOSFET) o la corriente de base (transistor bipolar), podemos mantener el transistor conduciendo el tiempo que sea necesario.
Sólo tenemos control sobre el transistor, pues la conducción del diodo depende del funcionamiento del circuito. Así, para que tengamos un convertidor que mantenga la tensión de salida constante, es necesario un circuito externo que genere una señal de control al transistor del convertidor. Ese circuito de control debe generar todas las informaciones necesarias, como son: frecuencia de conmutación, tensión de referencia estabilizada y circuito de compensación en frecuencia.
- Principio de funcionamiento
Los Choppers utilizan interruptores estáticos para recortar o trocear la tensión de alimentación y conseguir un control del valor medio de la tensión de salida.
Hay dos diseños básicos para los convertidores: convertidor lineal y convertidor conmutado.
Convertidor lineal
El funcionamiento del primero es similar a una resistencia variable que mantiene el voltaje de carga constante gracias a la realimentación proveniente de carga.
Convertidor conmutado
Básicamente están formados por una fuente DC, un dispositivo de conmutación y un filtro pasabajos que alimentan a una determinada carga.
En un regulador conmutado se emplean principalmente elementos de conmutación e inductores para lograr obtener el voltaje de carga deseado. Los convertidores CC/CC conmutados utilizan uno o más interruptores para transformar un nivel continuo en otro.
El funcionamiento del convertidor implica dos estados: un estado ON en el cual el dispositivo de conmutación permite la circulación de corriente, transmitiendo la tensión de entrada a un extremo del inductor y un estado OFF en el cual dicho dispositivo se comporta como un circuito abierto aislando la tensión de entrada. (Choque, 2007)
En un convertidor CC/CC con un nivel de tensión de entrada, el valor medio de la tensión de salida se ajusta controlando la duración del estado abierto (OFF) o cerrado (ON) del interruptor. Estos presentan un filtro pasa bajos para obtener el valor medio de la tensión rectangular.
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Tomado de: https://llamados.ancap.com.uy/docs_concursos/ARCHIVOS/2%20LLAMADOS%20FINALIZADOS/2011/REF%2046_2011%20TECNICO%20AYUDANTE%20MANTENIMIENTO%20E%20INGENIERIA/08%20-%20MATERIAL%20DE%20ESTUDIO/ELECTROMECANICO%20ELECTRONICO/CONVERTIDORES%20CC-CC%20DIRECTOS.PDF
Figura 2. Estructura sencilla de un convertidor CC/CC
La tensión de entrada Vi se supone continua - es decir, unidireccional -, pero no tiene por qué ser una tensión regulada; en general tendrá un rizado no nulo. El conmutador de dos posiciones funciona a una frecuencia suficientemente mayor que la correspondiente al rizado de Vi. Por lo tanto, la forma de onda VA es como la que aparece en la Figura 3.
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