Ejercicios de Convertidores DC-DC aislados

[pic 1][pic 2]

DEPARTAMENTO ELÉCTRICA Y ELÉCTRONICA

INGENIERIA EN ELECTRÓNICA Y CONTROL

ELECTRÓNICA DE POTENCIA

TERCER PARCIAL

TEMA: Ejercicios de Convertidores DC-DC aislados

INTEGRANTES:

JORDY BAYAS

BORYS NUÑEZ

LUIS YANEZ

FECHA: 24/08/2020

Ejercicio 6.1

Convertidor Boost con auto inductancia. El convertidor boost a veces se modifica como ilustrado en la Fig. 6.41, para obtener una tasa de conversión mayor que la que se produciría de otro modo. El devanado del inductor contiene un total de (n1 + n2) vueltas. El transistor está conectado a una toma colocada n1 vueltas desde el lado izquierdo del inductor, como se muestra. el inductor roscado se puede ver como un (n1: n2) transformador, en el que los dos devanados están conectados en serie. La inductancia de todo el devanado de giro (n1 + n2) es L.

[pic 3]

a) Dibuje un modelo de circuito equivalente para el convertidor Boost con auto inductancia, que incluye una inductancia magnetizante y un transformador ideal. Escriba los valores de la inductancia magnetizante y la relación de vueltas.

Mediante un autotransformador tenemos las siguientes definiciones:

[pic 4]

[pic 5][pic 8][pic 9][pic 10][pic 11][pic 12][pic 13][pic 14][pic 15][pic 16][pic 17][pic 18][pic 6][pic 7]

[pic 19]

b) Determine una expresión analítica para la razón de conversión M = V/Vg. Puede suponer que el transistor, diodo, inductor con derivación y condensador no tienen pérdidas. También puede suponer que el convertidor opera en modo de conducción continua.

Primer intervalo

[pic 20][pic 21][pic 22][pic 23]

[pic 24]

Segundo intervalo

[pic 25][pic 26][pic 27][pic 28]

[pic 29]

[pic 30]

[pic 31]

c) Grafique M (D) vs D para n1 = n2 y compárelo con el caso sin explotar (n2 = 0).

Para n1=n2

[pic 32]

Para n2=0

[pic 33]

[pic 34]
[pic 35][pic 36]

Simulación

Valores para la simulación

[pic 37]

[pic 38]

[pic 39]

[pic 40]

Valores Calculados

Errores

Ejercicio 6.2

Análisis del convertidor flyback en DCM. El convertidor flyback de la figura opera en el modo de conducción discontinua.

[pic 41]

a) Modele el transformador flyback con una inductancia magnetizante en paralelo con un transformador ideal, y dibuje los circuitos del convertidor durante los tres subintervalos.

[pic 42]

Intervalo 1 Q1 conduce y D1 off[pic 43]

[pic 44][pic 45][pic 46][pic 47][pic 48][pic 49][pic 50][pic 51][pic 52][pic 53][pic 54][pic 55][pic 56][pic 57]

[pic 58]

Intervalo 2 Q1 off y D1 conduce

[pic 59][pic 60][pic 61][pic 62][pic 63][pic 64][pic 65][pic 66][pic 67][pic 68]

[pic 69]

Intervalo 3 Q1 off y D1 off

[pic 70][pic 71][pic 72][pic 73][pic 74][pic 75][pic 76][pic 77][pic 78][pic 79]

[pic 80]

b) Derivar las condiciones de funcionamiento en modo de conducción discontinua.

Obtención de balance de carga y balance de voltio segundo en ccm

Balance voltio segundo

[pic 81]

Balance de carga

[pic 82]

Modo frontera [pic 83][pic 84]

[pic 85]

[pic 86]

Por lo tanto, tenemos las expresiones para [pic 87]

[pic 88]

Y tenemos la expresión para [pic 89][pic 90]

Como nos pide que el convertidor opere en el modo discontinuo sabemos que:
[pic 91]

c) Resuelva el convertidor: obtenga expresiones para el voltaje de salida de estado estable V y el subintervalo 2 (intervalo de conducción del diodo) ciclo de trabajo D2.

[pic 92]

[pic 93]

[pic 94][pic 95][pic 96][pic 97][pic 98][pic 99][pic 100][pic 101][pic 102][pic 103][pic 104][pic 105][pic 106][pic 107]

[pic 108]

[pic 109]

[pic 110][pic 111][pic 112][pic 113][pic 114][pic 115][pic 116][pic 117][pic 118][pic 119][pic 120]

[pic 121]

[pic 122]

[pic 123][pic 124][pic 125][pic 126][pic 127][pic 128][pic 129][pic 130][pic 131][pic 132]

[pic 133]

Balance voltio segundo

[pic 134]

Balance de carga

[pic 135]

[pic 136][pic 137][pic 138][pic 139][pic 140][pic 141][pic 142][pic 143][pic 144][pic 145]

...