DISEÑO Y SIMULACIÓN DE UN CONVERSOR BUCK-BOOST NO INVERSOR

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Enero 12 del 2021.

DISEÑO Y SIMULACIÓN DE UN CONVERSOR BUCK-BOOST NO INVERSOR

Carlos Avilés1, Fernando Morocho2, Jhonatan Macancela3, and Willian Pazmiño

Carlos Avilés, cavilest@est.ups.edu.ec                                                                                                                                                  Willian Pazmiño, wpanzminof@est.ups.edu.ec                                                                                                                                            Fernando Morocho, smorocho1@est.ups.edu.ec

Jhontan Mancancela, jmancancelav@est.ups.edu.ec

I. INTRODUCCIÓN

El propósito de un convertidor reductor-elevador es recibir una tensión de entrada CC y obtener diferentes niveles de tensión CC como salida, lo que se logra reduciendo o aumentando la tensión necesaria para la aplicación. El diseño de un convertidor reductor-elevador es similar al de un convertidor reductor y elevador, pero ambos están contenidos en un solo circuito, generalmente con una unidad de control adicional. La centralita detecta el nivel de tensión de entrada y actúa sobre el circuito de acuerdo con la tensión.

La rectificación de onda completa rectifica el componente negativo del voltaje de entrada a un voltaje positivo, luego lo convierte en CC (corriente de pulso) utilizando una configuración de puente de diodos. Por el contrario, la rectificación de media onda elimina solo el componente de voltaje negativo utilizando un solo diodo antes de convertir a CC. Posteriormente, la forma de onda se suaviza cargando/descargando un condensador, lo que da como resultado una señal de CC limpia. A partir de esto, se puede decir que la rectificación de onda completa es un método más

eficiente que la rectificación de media onda, ya que se utiliza la forma de onda completa. Además, una tensión de ondulación que aparece después del suavizado variará según la capacitancia de este condensador y la carga. Dada la misma capacitancia y carga, el voltaje de rizado es menor con la rectificación de onda completa que con la rectificación de onda media. Por supuesto, no hace falta decir que cuanto menor sea el voltaje de ondulación, mejor será la estabilidad.

¿Que son los rectificadores?

El rectificador es el circuito responsable de convertir la corriente alterna en corriente continua. Los más habituales son los fabricados con diodos o tiristores, aunque hay algunos casos especiales, y algunos ya no se utilizan.

Rectificado de onda completa:

Un rectificador de onda completa es un circuito que se utiliza para convertir una señal de CA de entrada (Vi) en una corriente de salida de CC pulsada (Vo). A diferencia de un rectificador de media onda, en este caso, la parte negativa de la señal se vuelve positiva, o la parte positiva de la señal se vuelve negativa, dependiendo de si se requiere una señal CC positiva o una señal CC negativa [1].

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Figure 1 ejemplo de rectificador de onda completa [2]

¿Que un Buck-Boost?

El propósito de un convertidor reductor-elevador es recibir un voltaje de entrada de CC y obtener diferentes niveles de voltaje de CC como salida, lo cual se logra reduciendo o aumentando el voltaje, que es necesario para la aplicación. El diseño de un convertidor reductor-elevador es similar al de un convertidor reductor y elevador, pero ambos están contenidos en un solo circuito, generalmente con una unidad de control adicional. La centralita detecta el nivel de tensión de entrada y actúa sobre el circuito según la tensión. [3]

II. DISEÑOS

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FIGURA 1.  Circuito Buck-Boost no inversor con entrada de 16v y salida de 48v

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FIGURA 2.  Señal de entrada del proceso de filtrado

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FIGURA 3.  Señal de salida del voltaje filtrado

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FIGURA 4.  Señal de salida de voltaje de 1v

III. PARÁMETROS DE DISEÑO

A. ONDA COMPLETA

CALCULOS DE PARAMETROS DE DESEMPEÑOS (ONDA COMPLETA)

DATOS:

Vm (secundario)=N (secundario)*vp (primario)/N (primario)

                              =169,70*2/17

                              =19,96

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