Convertidor CD CD

Convertidor CD a CD CUK

El circuito convertidor CC-CC conocido como "Convertidor de cuk" fue desarrollado por el profesor Slobodan Cuk del California Institute of Technology. La principal diferencia entre este convertidor y los circuitos clásicos radica en la utilización de un condensador en lugar de una inductancia para el almacenamiento de energía durante una parte del ciclo y su posterior entrega a la carga durante el resto del mismo. El uso de un capacitor permite obtener una mejor relación entre la energía almacenada y el tamaño o peso que los circuitos convertidores básicos tradicionales (elevador/reductor o flyback, reductor o forward y elevador o boost). Sin embargo pone muchas mayores exigencias sobre este condensador, lo que redunda en un elemento de mayor costo debido al nivel de exigencias de fabricación.

La configuración básica del Convertidor de Cuk se deriva de la operación en serie de las configuraciones básicas tipo boost y buck.

Figura 1.-Convertidor CUK

Funcionamiento

Un convertidor CUK no aislado se compone de dos inductores, dos condensadores, un interruptor (normalmente un transistor), y un diodo. Es un convertidor inversor, por lo que el voltaje de salida es negativo con respecto al voltaje de entrada.

El condensador C es usado para transferir energía y es conectado alternativamente a la entrada y a la salida del convertidor a través de la conmutación del transistor y el diodo.

Figura 2.- Estados del convertidor CUK

Las dos bobinas L1 y L2 son usadas para convertir respectivamente la fuente de entrada de voltaje (Vi) y la fuente de voltaje de salida (Co) en fuentes de corriente. En efecto, en un corto espacio de tiempo una bobina puede ser considerada como una fuente de corriente ya que mantiene una corriente constante. Esta conversión es necesaria ya que si el condensador estuviese conectado directamente a la fuente de voltaje, la corriente estaría solo limitada por la resistencia (parásita) , dando como resultado una alta pérdida de energía.

El convertidor CUK puede trabajar tanto en modo continuo como en modo discontinuo de corriente. Además, a diferencia de otros convertidores, este también puede operar en modo de voltaje discontinuo.

La operación del circuito se divide en dos modos:

1.- empieza cuando se hace conducir en un tiempo “t=0”, la corriente se eleva a través del inducir “L1” almacenando campo magnético y simultáneamente el voltaje en el capacitor “C1” pone en polarización inversa al diodo “Dm” y lo desactiva. El capacitor “C” descarga su energía en el circuito formado por “C, L2, C0 y ZL”

2.-Empieza cuando se desconecta el switch en un tiempo “t=t1”, se carga el capacitor “C” el capacitor a partir del suministro de “V1” y la energía almacenada en L2 se transfiere a la carga ZL.

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