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TCA-051001 20
Figura 4.2 Configuración Chopper teórica.
TEMA 4: CONVERTIDORES CC/CC.4.1. Introducción: Fuentes Lineales, Fuentes Conmutadas, Fuentes GalvánicamenteAisladas (Tema 6). 4.2. Convertidores Conmutados. 4.3. Chopper (Buck): Estudio del Modelo Teórico, Estudio del Modelo Real, Simulación deambos Modelos. Conducción Contínua y Discontínua.
CONVERTIDORES CC/CC
INTRODUCCION.- Lineales- Conmutados
CONVERTIDORES CONMUTADOS. - Reductores, Troceadores o Chopper (Buck Converters), en los que V <V .O S
- Elevadores (Boost Converters), en los que V >V .O S
- Reductores-Elevadores (Buck-Boost y Converters), en los que V >=<V .O S
CHOPPER.
Vj
i 2
i 1Hij Vi ; j 1
HAK1A
2 n
n 1
sen nA
ncos n wt 2k
A
VO H1VS H2 0 ; IS H1IO H2 0
VOCC VS1A
; ISCC IO1A
PS VSISCC VS
IO
A; PO VOCC IO
VS
AIO
VO(arm)
2VSn
n 1
sen nA
ncos(nwt)
¿ IS(arm)
2IOn
n 1
sen nA
ncos(nwt) ?
Parm.1T
. 2 T
0VSIo
n
n 1
sen nA
ncos(nwt)dt 0
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(4.4)
(4.5)
(4.6)
(4.7)
(4.8)
(4.9)
(4.10)
(4.11)
TCA-051001 22
Fig. 4.3 Simulación de Chopper con análisis DFT.
Fig. 4.4 Circuito Chopper real
Chopper con carga R-L-E.
Vo LdIo
dtRIo E1
IOK IOK12L RT2L RT
2(VO E1)T
TR 2L
Si IOK < 0 IOK 0 y VO E1
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Fig. 4.5 Simulación Chopper conducción continua y carga L-R.
(4.12)
(4.13)
(4.14)
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Fig. 4.6 Simulación Chopper conducción continua y carga L-R.
Fig. 4.7 Simulación Chopper conducción discontinua y carga L-R.
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Fig. 4.8 Chopper con Conducción Discontinua, carga R-L-E1.
Fig. 4.9 Chopper con Conducción Discontinua, carga R-L-E1.
H11A
2 n
n 1
sen nA
ncos(nwt) ; H2 1 H1
VS H10 H2VO ; IO H10 H2IS
VSCC VO 1 1A
VOA 1
A; IOCC IS 1 1
AIS
A 1A
VOA
A 1VSCC ; para 1 <A < y VO > VSCC
PS ISVSCC ISVOA 1
A; PO IOCC VO IS
A 1A
VO
VS(arm)
2VOn
n 1
sen nA
ncos(nwt)
IO(arm)
2ISn
n 1
sen nA
ncos(nwt)
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Fig. 4.16 Circuito Elevador ideal.
4.4. Elevador (Booster): Estudio del Modelo Teórico, Estudio del Modelo Real, Simulacióndel Modelo Real. Conducción Contínua y Discontínua.
ELEVADOR (BOOSTER).
(4.19)
(4.20)
(4.21)
(4.22)
(4.23)
(4.24)
(4.25)
Parm.2 T
0IsVo
n
n 1
sen nA
ncos(nwt)dt 0
E LdIS
dt; IC C
dVO
dt; VO IO.R
E VO LdIs
dt; IS C
dVO
dtVO
R
IS 0 ;VO
RC
dVO
dt0
Si IS < 0 IS 0
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Fig. 4.17 Circuito Elevador real.
(4.26)
- Modo A
(4.27)
- Modo B
(4.28)
- Modo C
(4.29)
- Entrada en Modo C
(4.30)
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Diagrama 4.1 Diagrama de flujo de Simulación de unconvertidor Booster
Fig. 4.18 Booster en Conducción Continua A=3.
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Fig. 4.19 Booster en Conducción Continua A=3.
Fig. 4.20 Booster en Conducción Continua A=3.
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Fig. 4.21 Booster en Conducción Discontinua A=3.
Fig. 4.22 Booster en Conducción Discontinua A=3.
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Fig. 4.23 Circuitos Buck-Boost ideales.
4.5. Reductor-Elevador (Buck-Boost): Estudio del Modelo Teórico, Estudio del Modelo Real, Simulación del Modelo Real. Conducción Contínua y Discontínua.
REDUCTOR - ELEVADOR (BUCK-BOOST).
H11A
2 n
n 1
sen nA
ncos(nwt) ; H2 1 H1
VD H1VS H2VO ; IO H1 0 H2 ID ; IS H1 ID H2 0
0 H1VSCC H2VOCC1A
VSCC 1 1A
VOCC
VOCC VSCC1
A 1
IOCC H2ID1A
1 ID ; ISCC H1ID1A
ID
PS ISCC VSCC
ID
AVSCC
PO IOCC VOCC IDA 1
AVSCC
A 1PS
IS(arm) IO(arm)
2IDn
n 1
sen nA
ncos(nwt)
VD(arm)2 (VS VO)
n
n 1
sen nA
ncos(nwt) 1 1
AVO(arm)
Parm.2 T
0VsID
n
n 1
sen nA
ncos(nwt) dt 0
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(4.31)
(4.32)
(4.33)
(4.34)
(4.35)
(4.36)
(4.37)
(4.38)
(4.39)
(4.40)
E LdIS
dt; IC C
dVO
dt; VO IO.R ; IO IC
VO LdIS
dt; IS C
dVO
dtVO
R
IS 0 ;VO
RC
dVO
dt0
Si IS < 0 IS 0
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Fig. 4.24 Circuito Reductor-Elevador real.
Fig. 4.25 Buck-Boost en Conducción Continua Vo/Vs=.5.
(4.41)
(4.42)
(4.43)
(4.44)
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Fig. 4.26 Buck-Boost en Conducción Continua Vo/Vs=.5
Fig. 4.27 Buck-Boost en Conducción Continua Vo/Vs=.5
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Fig. 4.28 Buck-Boost en Conducción Discontinua Vo/Vs=.5
Fig. 4.29 Buck-Boost en Conducción Discontinua Vo/Vs=.5
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Fig. 4.30 Buck-Boost en Conducción Continua Vo/Vs=2
Fig. 4.31 Buck-Boost en Conducción Continua Vo/Vs=2.
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Fig. 4.32 Buck-Boost en Conducción Discontinua Vo/Vs=2.
Fig. 4.33 Buck-Boost en Conducción Discontinua Vo/Vs=2.
