Sistemas de alimentación

Presentación del tema: "Sistemas de alimentación"— Transcripción de la presentación:

1 Sistemas de alimentación
Universidad de Oviedo Área de Tecnología Electrónica Sistemas de alimentación ATE Univ. de Oviedo SISAL001.00

2 ¿Qué es un Sistema de Alimentación ?
+ Sistema de Alimentación Fuente primaria de energía eléctrica Carga (sistema electrónico) ATE Univ. de Oviedo SISAL002.00

3 Múltiples cargas (multisalida)
+ Sistema de Alimentación Fuente primaria de energía eléctrica Carga1 a V1 Carga2 a V2 Carga3 a V3 ATE Univ. de Oviedo SISAL003.00

4 Múltiples cargas y fuentes
+ Sistema de Alimentación Fuente primaria1 a V1 Carga1 a V1 Carga2 a V2 Carga3 a V3 primaria2 a V2 - ATE Univ. de Oviedo SISAL004.00

5 Arquitectura de convertidores
Carga3 a V3 Carga1 a V1 Carga2 a V2 Fuente1 Fuente2 + - Sistema de Alimentación Bus Convertidor1 (CA/CC) Convertidor2 (CC/CC bidirec.) Convertidor3 (CC/CC) Convertidor4 ATE Univ. de Oviedo SISAL005.00

6 Fuentes primarias de Corriente Alterna (CA)
ATE Univ. de Oviedo SISAL006.00

7 Fuentes primarias de Corriente Continua (CC)
ATE Univ. de Oviedo SISAL007.00

8 Tipos de cargas electrónicas
ATE Univ. de Oviedo SISAL008.00

9 Ejemplo de arquitectura (I)
5V cc 3,3V cc 15V cc Batería 48V Convertidor1 (CA/CC) Convertidor2 (CC/CC) Convertidor3 Convertidor4 Convertidor5 + - Red de alterna Sistema de Alimentación usado en centrales telefónicas ATE Univ. de Oviedo SISAL009.00

10 Ejemplo de arquitectura (II)
Convertidor1 (CA/CC) Convertidor2 (CC/CC) Convertidor3 Convertidor4 (CC/CA) + - 115 V ca, 400Hz 28 V cc Generador (turbina) Baterías Sistema de Alimentación usado en aviónica Generador Auxiliar (en tierra) ATE Univ. de Oviedo SISAL010.00

11 Convertidores en los sistemas de alimentación
Convertidores CA/CC Con alto contenido de armónicos de baja frecuencia. Con bajo contenido de armónicos de baja frecuencia. Convertidores CC/CC Convertidores conmutados. Convertidores lineales Convertidores CC/CA ATE Univ. de Oviedo SISAL011.00

12 Convertidores CC/CC basados en reguladores lineales (I)
Idea básica Carga Realimentación ATE Univ. de Oviedo SISAL012.00

13 Convertidores CC/CC basados en reguladores lineales (II)
Realización física Carga Realimentación ATE Univ. de Oviedo SISAL013.00

14 Convertidores CC/CC basados en reguladores lineales (III)
Cálculo del rendimiento VT Ig + - IR IR  Ig = (VO·IR) / (Vg·Ig)   VO / Vg + Vg VO - El rendimiento depende de la tensión de entrada. El convertidor sólo puede reducir la tensión de entrada. ATE Univ. de Oviedo SISAL014.00

15 Sistemas basados en reguladores lineales
Red CA Carga1 +5V Carga2 +15V Carga3 -15V Transformador de baja frecuencia Rectificadores Reguladores Lineales ATE Univ. de Oviedo SISAL015.00

16 Sistema de alimentación basado en reguladores lineales
Pocos componentes. Robustos Sin generación de EMI Pesados y voluminosos Bajo rendimiento ATE Univ. de Oviedo SISAL016.00

17 Convertidores CC/CC conmutados (I)
Idea básica Vg Carga PWM VO + - t Regulador conmutado Carga Regulador lineal ATE Univ. de Oviedo SISAL017.00

18 Convertidores CC/CC conmutados (II)
Filtrando la tensión sobre la carga Filtro pasa-bajos Vg VO + - VF + VO PWM Vg - VO Vg t VF Vg t VO ATE Univ. de Oviedo SISAL018.00

19 Convertidores CC/CC conmutados (III) ¿Se puede usar un filtro “C”?
Vg VO + - VF Vg t VO Filtro pasa-bajos + - Vg t VO NO se puede ATE Univ. de Oviedo SISAL019.00

20 Convertidores CC/CC conmutados (IV)
¿Se puede usar un filtro “LC” sin más? Filtro pasa-bajos Vg VO + - VF VO + - iL Vg NO se puede porque interrumpe bruscamente la corriente en la bobina ATE Univ. de Oviedo SISAL020.00

21 Convertidores CC/CC conmutados (V)
El primer convertidor básico: El convertidor REDUCTOR (Buck) Filtro pasa-bajos Vg VO + - VF Vg VO + - VF VF Vg t VO este diodo soluciona los problemas ATE Univ. de Oviedo SISAL021.00

22 Análisis del convertidor reductor (Buck) (I)
Hipótesis del análisis: La tensión de salida no varía en un ciclo de conmutación. La corriente en la bobina no llega a valer nunca cero (modo continuo de conducción). T d·T t iS iD iL Mando iS= iL Vg VO + - iS iL iD Vg VO Durante d·T iD= iL VO - + Durante (1-d)·T ATE Univ. de Oviedo SISAL022.00

23 Análisis del convertidor reductor (II)
¿Cómo calcular la relación entre variables eléctricas? Para ello, vamos a recordar dos propiedades de las bobinas y de los condensadores en circuitos que estén en régimen permanente: La tensión media en una bobina es nula. La corriente media en un condensador es nula. + - Circuito en régimen permanente vL = 0 iC = 0 En caso contrario, crecería indefinidamente la corriente en la bobina y la tensión en el condensador (incompatible con el régimen permanente). ATE Univ. de Oviedo SISAL023.00

24 Análisis del convertidor reductor (III)
Frecuentemente, cuando se opera en “modo continuo de conducción”, la forma de onda de tensión en la bobina es rectangular  “suma de productos voltios·segundos = 0” T d·T t iL Mando vL - + + - Circuito en régimen permanente vL = 0 iL Áreas iguales ATE Univ. de Oviedo SISAL024.00

25 Análisis del convertidor reductor (IV)
+ - vL = 0 Vg IO VO iL iC = 0 R T d·T t iL Mando vL - + Vg- VO IO - VO Aplicación del balance “suma de productos voltios·segundos = 0” (Vg- VO)·d·T - VO·(1-d)·T = 0 VO = d·Vg Corriente media nula por el condensador iL = IO = VO/R ATE Univ. de Oviedo SISAL025.00

26 Análisis del convertidor reductor (V)
VO + - Vg IO R iS iL iD vS vD Tensiones máximas vS max = vD max = Vg T d·T t iS iD Aplicación del balance de potencias iS = IO·VO/Vg iS = IO·d Corriente media por el diodo iD = iL - iS iD = IO·(1-d) ATE Univ. de Oviedo SISAL026.00

27 Análisis del convertidor reductor (VI)
Otra forma de razonar (I): + - vL = 0 Vg VO R vD vD Vg t T d·T vD = d·Vg vD = vL + VO  vD = vL + VO = VO Luego: VO = d·Vg ATE Univ. de Oviedo SISAL027.00

28 Análisis del convertidor reductor (VII)
Otra forma de razonar (II): Vg VO + - R IO ig 1 : d VO = Vg·d IO = ig/d Transformador ideal de continua Esta forma de razonar es válida para cualquier convertidor no disipativo (combiando la relación de transformación). ATE Univ. de Oviedo SISAL028.00

29 ¿Es posible encontrar un convertidor que eleve tensión? (I)
Partimos del convertidor reductor: Vg VO Controlado por el mando Incontrolado Vg R VO Convertidor reductor Vg VO d 1-d Flujo de potencia ATE Univ. de Oviedo SISAL029.00

30 ¿Es posible encontrar un convertidor que eleve tensión? (II)
Vg VO d 1-d Flujo de potencia Vg  VO Flujo de potencia VO  Vg d  1-d 1-d  d Cambiamos las V Reductor Otro convertidor Vg d Este interruptor tiene que ser el controlado por el mando. Si no fuera así, habría un corto circuito permanente ATE Univ. de Oviedo SISAL030.00

31 ¿Es posible encontrar un convertidor que eleve tensión? (III)
VO Flujo de potencia Vg 1-d d Flujo de potencia Vg VO d 1-d Cambiamos la forma de dibujar el circuito Vg VO Convertidor ELEVADOR (Boost) ATE Univ. de Oviedo SISAL031.00

32 El convertidor reductor frente al elevador
Vg VO Elevador vD + - vS Vg VO Reductor vD + - vS Vg  VO VO  Vg d  1-d 1-d  d VO<Vg  VO>Vg Modificaciones VO = Vg/(1-d) VO = Vg·d Siempre VO<Vg Siempre VO>Vg vS max = vD max = Vg vS max = vD max = VO ATE Univ. de Oviedo SISAL032.00

33 Análisis del conv. elevador (Boost)
(En modo continuo de conducción) iL iD iS Vg VO IO iL= iS Vg T d·T t iS iD iL Mando R Durante d·T iL= iD Vg VO + - Durante (1-d)·T Balance voltios·segundos Vg·d·T+(Vg-VO)·(1-d)·T = 0 VO = Vg/(1-d) Balance de potencias iL = IO·VO/Vg iS = iL·d iD = iL·(1-d) ATE Univ. de Oviedo SISAL033.00

34 El cortocircuito y la sobrecarga en el convertidor elevador
Vg R Este camino de circulación de corriente no puede interrumpirse actuando sobre el transistor. El convertidor no se puede proteger de esta forma. ATE Univ. de Oviedo SISAL034.00

35 ¿Es posible encontrar un convertidor que pueda reducir y elevar? (I)
Reductor Elevador Vo + - Vi Vg VO/Vg = (VO/Vi )·(Vi/Vg ) = d/(1-d) 1-d d Vg VO Vg VO ATE Univ. de Oviedo SISAL035.00

36 ¿Es posible encontrar un convertidor que pueda reducir y elevar? (II)
Vg A B Durante d·T 1-d d Vg VO A B Durante (1-d)·T VO - + A B ¿Es posible agrupar interruptores? Basta invertir el terminal común (masa) en el subcircuito de (1-d)T ATE Univ. de Oviedo SISAL036.00

37 ¿Es posible encontrar un convertidor que pueda reducir y elevar? (III)
Vg A B Durante d·T 1-d d Vg VO A B VO - + A B Durante (1-d)·T ATE Univ. de Oviedo SISAL037.00

38 El convertidor reductor-elevador (buck-boost) (I)
+ - vD VO + - Vg R vS vL 1-d d Vg VO Balance voltios·segundos Vg·d·T - VO·(1-d)·T = 0 VO = Vg·d/(1-d) Tensiones máximas vS max = vD max = Vg+VO= Vg/(1-d) ATE Univ. de Oviedo SISAL038.00

39 El convertidor reductor-elevador (II)
VO + - Vg IO R iL iD iS T d·T t iS iD iL Mando Corriente media por el diodo iD = IO = VO/R Balance de potencias iS = IO·VO/Vg iS = IO·d/(1-d) Corriente media por la bobina iL = iD + iS iL = IO/(1-d) ATE Univ. de Oviedo SISAL039.00

40 Otra forma de generar los convertidores básicos
Reductor Reductor-elevador Elevador TB1 TB2 TC1 TC2 d 1-d TS1 TD1 TL1 TS1 TD1 TL1 TS1 TD1 TL1 ATE Univ. de Oviedo SISAL040.00

41 Comparando reductor y reductor-elevador
1A (medios) S D L 100W vS max = vD max = 100V iS=1A iD=1A iL=2A VAS = 100VA VAD = 100VA Reductor-elevador 50V 2A 100V 1A (medios) S D L 100W vS max = vD max = 150V iS=1A iD=2A iL=3A VAS = 150VA VAD = 200VA Las solicitaciones eléctricas en el reductor-elevador son mayores ATE Univ. de Oviedo SISAL041.00

42 Comparando elevador y reductor-elevador
4A (medios) S D L 100W vS max =vD max = 50V iS=2A iD=2A iL=4A VAS = 100VA VAD = 100VA Reductor-elevador 50V 2A 25V 4A (medios) S D L 100W vS max = vD max = 75V iS=4A iD=2A iL=6A VAS = 300VA VAD = 150VA Las solicitaciones eléctricas en el reductor-elevador son mayores ATE Univ. de Oviedo SISAL042.00

43 El modo de conducción en los tres convertidores básicos (I)
(sólo una bobina y un diodo) Convertidor con 1 bobina y 1 diodo IO iL R VO + - Vg T d·T t iL Mando El valor medio de iL depende de IO: iL = IO/(1-d) (elevador y reductor-elevador) iL = IO (reductor) ATE Univ. de Oviedo SISAL043.00

44 El modo de conducción en los tres convertidores básicos (II)
iL Al variar IO varía el valor medio de iL Al variar IO no varían las pendientes de iL (dependen de Vg y de VO) t R2 > R1 Todos los casos corresponden al llamado “modo continuo de conducción” (mcc), en el que es válido todo lo estudiado iL t Rcrit > R2 iL Este es el caso crítico t ATE Univ. de Oviedo SISAL044.00

45 El modo de conducción en los tres convertidores básicos (III)
iL Rcrit R3 > Rcrit ¿Qué pasa si R > Rcrit ? Sigue el modo continuo Modo discontinuo ATE Univ. de Oviedo SISAL045.00

46 Comparación de la tensión de salida en ambos modos de conducción
R < Rcrit Recuérdese: Al variar IO varía el valor medio de iL iL t Con parte negativa (modo continuo a baja carga), la tensión de salida sería la calculada en modo continuo. Cuando estamos en discontinuo no existe la parte negativa, lo que causa que la corriente media en la bobina crezca y por tanto lo haga la corriente y la tensión de salida. iL t R = Rcrit R > Rcrit iL iL t ATE Univ. de Oviedo SISAL046.00

47 Nos acercamos a las condiciones críticas (y por tanto al modo discontinuo) si:
iL Bajamos el valor de las bobinas (aumentan las pendientes) Bajamos el valor de la frecuencia (aumentan los tiempos en los que la corriente está subiendo o bajando) Aumentamos el valor de la resistencia de carga (disminuye el valor medio de la corriente por la bobina) ATE Univ. de Oviedo SISAL047.00

48 Modo discontinuo de conducción
iL Mando vL T d·T d’·T + - iD Existen 3 estados distintos: Conduce el transistor (d·T) Conduce el diodo (d’·T) No conduce ninguno (1-d-d’)·T Ejemplo VO Vg (d·T) (1-d-d’)·T (d’·T) Vg VO ATE Univ. de Oviedo SISAL048.00

49 Relación de transformación en modo discontinuo (en el reductor-elevador)
iL t vL T d·T d’·T + - iD VO Vg iLmax VO Vg (d·T) Vg = L·iLmax/(d·T) VO = L·iLmax/(d’·T) iD = iLmax·d’/2 iD = VO/R VO Vg (d’·T) Relación de transformación M=VO/ Vg : M =d/(k)1/2 , siendo: k =2·L / (R·T) ATE Univ. de Oviedo SISAL049.00

50 Frontera entre modos de conducción (en el reductor-elevador)
Relación de transformación en discontinuo, M: M = d / (k)1/2 , siendo: k = 2·L / (R·T) Relación de transformación en continuo, N: N = d / (1-d) En la frontera: M = N, R = Rcrit , k = kcrit kcrit = (1-d)2 Modo continuo: k > kcrit Modo discontinuo: k < kcrit t iL Rcrit ATE Univ. de Oviedo SISAL050.00

51 Extensión a otros convertidores
N = d 2 M = 4·k d2 kcrit = (1-d) kcrit max = 1 d k N = 1-d kcrit = (1-d)2 4·d2 1 kcrit = d(1-d)2 kcrit max = 4/27 Reductor Reductor-elevador Elevador ATE Univ. de Oviedo SISAL051.00

52 Incorporación de aislamiento galvánico al convertidor reductor (I)
Lm No vale porque el transformador no se desmagnetiza ATE Univ. de Oviedo SISAL052.00

53 Incorporación de aislamiento galvánico al convertidor reductor (II)
Lm D2 D1 No vale porque el transformador se desmagnetiza instantaneamente (sobretensión infinita) ATE Univ. de Oviedo SISAL053.00

54 Incorporación de aislamiento galvánico al convertidor reductor (III)
Lm Dipolo de tensión constante Esta es la solución ATE Univ. de Oviedo SISAL054.00

55 Circuito en régimen permanente
Operación en régimen permanente de un elemento magnético con dos devanados Ley de faraday: Circuito en régimen permanente n1 : n2 v1 v2 + - vi = ni · d/dt = B - A = (vi/ni)·dt B A En régimen permanente: ()en un periodo= 0 Luego: (vi /ni) = 0 Si se excita el elemento magnético con ondas cuadradas: “suma de productos (voltios/espiras)·segundos = 0” ATE Univ. de Oviedo SISAL055.00

56 Operación en régimen permanente de un elemento magnético con varios devanados: ejemplo
 t vi/ni T d1·T d2·T + - V1/n1 max V2/n2 V1 V2 n2 n1 “Suma de productos (voltios/espiras)·segundos = 0” (V1/n1)·d1·T - (V2/n2)·d2·T = 0  d2 = d1·n2·V1/(n1·V2) Para asegurar la desmagnetización: d2 < 1 - d1 ATE Univ. de Oviedo SISAL056.00

57 El convertidor directo (forward) (I)
Desmagnetización basada en la tensión de entrada V1 = V2 = Vg n1 Teniendo en cuenta: d’ = d·n2/n d’ < 1 - d obtenemos: d < n1/(n1 + n2)  dmax = n1/(n1 + n2) Vg n2 ATE Univ. de Oviedo SISAL057.00

58 El convertidor directo (II)
VO n2:n3 n1 + - vD2 vS vD1 Vg Vg·n3/n1 VO + - Durante d·T dmax = n1/(n1 + n2) VO - + Durante (1-d)·T vS max = Vg+Vg·n1/n2 = Vg/(1-dmax) vD1 max = Vg·n3/n1 VO = d·Vg·n3/n1 (en modo continuo) vD2 max = Vg·n3/n2 ATE Univ. de Oviedo SISAL058.00

59 El convertidor directo (III)
iD2·n3/n1 T d·T t Mando iL iO d’·T iD3 iD2 iD1 iS iD2 VO Vg n2:n3 n1 iS iL iD1 iD3 iO iD2 = IO·d iD1 = IO·(1-d) im = Vg·T·d2/(2·Lm) (ref. al primario) iS = IO·d·n3/n1 + im iD3 = im ATE Univ. de Oviedo SISAL059.00

60 Comparando reductor y directo Mayor VS max en el directo
1A (medios) S D L 100W vS max=vD max=100V iS=1A iD=1A iL=2A VAS=100VA VAD=100VA Directo 50V 2A 100V 1A (medios) S D1 L 100W 1 : 1:1 D2 D3 vS max=200V iS=1A iD1= iD2=1A vD1 max= vD2 max= 100V iL=2A VAS = 200VA VAD = 100VA Mayor VS max en el directo ATE Univ. de Oviedo SISAL060.00

61 Variación de Vg + - Baja Vg + + - - Alta Vg max Vg/n1 Vg/n2 max max
vi/ni + - Vg/n1 max Vg/n2 Baja Vg vD2 VO n2:n3 n1 + - vS vD1 Vg  t vi/ni + - Vg/n1 max Vg/n’2 Mejores tensiones máximas  t vi/ni + - Vg/n1 max Vg/n2 Alta Vg ATE Univ. de Oviedo SISAL061.00

62 ¿Existen otras formas de desmagnetizar el transformador?
VC Vg  t vi/ni + - Vg/n1 max VC/n1 Enclavamiento RCD (RCD clamp) Lm Ld Vg Mal rendimiento Integración de parásitos Útil para rect. sinc. autoexc. ATE Univ. de Oviedo SISAL062.00

63 Otras formas de desmagnetizar el transformador: Desmagnetización resonante
(Resonant reset) vT + - Vg vT t + - Lm Ld Vg Pequeña variación de Vg Integración de parásitos Útil para rect. sinc. autoexc. ATE Univ. de Oviedo SISAL063.00

64 Otras formas de desmagnetizar el transformador: Enclavamiento activo
(Active clamp) VC Vg  t vi/ni + - Vg/n1 VC/n1 VC = Vg·d/(1-d) Lm Ld Vg Dos transistores Integración de parásitos Útil para rect. sinc. autoexc. Flujo sin nivel de continua ATE Univ. de Oviedo SISAL064.00

65 Otras formas de desmagn. el transf
Otras formas de desmagn. el transf.: Convertidor directo con dos transistores Vg n1 : n2 S1 D4 D3 D1 D2 S2 VO  t vi/ni + - Vg/n1 max dmax = 0.5 VO = d·Vg·n2/n1 (en modo continuo) vS1 max = vS2 max = Vg vD1 max = vD2 max = Vg vD3 max = vD4 max = Vg·n2/n1 Dos transistores Bajas tensiones en los semiconductores ATE Univ. de Oviedo SISAL065.00

66 Es muy sencillo incorporar aislamiento galvánico
Incorporación de aislamiento galvánico al convertidor reductor-elevador (I) Es muy sencillo incorporar aislamiento galvánico ATE Univ. de Oviedo SISAL066.00

67 Incorporación de aislamiento galvánico al convertidor reductor-elevador (II)
La bobina y el transformador pueden integrarse en un único dispositivo magnético. Dicho dispositivo magnético se calcula como una bobina, no como un transformado. Debe almacenar energía. Normalmente tiene entrehierro ATE Univ. de Oviedo SISAL067.00

68 El convertidor de retroceso o convertidor indirecto (flyback)
“Suma de productos (voltios/espiras)·segundos = 0” d·T·Vg/n1 - (1-d)·T·VO/n2 = 0 VO = Vg·(n2/n1)·d/(1-d) VO + - vS Vg vD n1 n2 Máximas tensiones vS max = Vg+VO·n1/n2 = Vg/(1-d) vD max = Vg·n2/n1 + VO= Vg·(n2/n1)·/(1-d) ATE Univ. de Oviedo SISAL068.00

69 Comparando retroceso y reductor-elevador
1A (medios) S D L 100W vS max = vD max = 150V iS=1A iD=2A iL=3A VAS = 150VA VAD = 200VA 50V 2A 100V 1A (medios) S D 100W Retroceso 1:1 vS max = vD max = 150V iS=1A iD=2A VAS = 150VA VAD = 200VA Las solicitaciones eléctricas son iguales ATE Univ. de Oviedo SISAL069.00

70 Otra forma del convertidor de retroceso: Convertidor de retroceso con dos transistores
Vg n1 : n2 S1 D3 D1 D2 S2 VO Dos transistores Relación de transformación acotada Bajas tensiones en los semiconductores VO = Vg·(n2/n1)·d/(1-d) (en m.c.) dmax = 0.5 vS1 max = vS2 max = Vg vD1 max = vD2 max = Vg vD3 max = Vg·(n2/n1)·/(1-d) ATE Univ. de Oviedo SISAL070.00

71 Incorporación de aislamiento galvánico al convertidor elevador
No es posible incorporar aislamiento galvánico con un único transistor Con varios transistores  puentes alimentados en corriente ATE Univ. de Oviedo SISAL071.00

72 ¿Cómo son las corrientes por los puertos de entrada y salida de un convertidor?
Puerto de entrada Puerto de salida i2 i1 1 : N t Situación ideal ATE Univ. de Oviedo SISAL072.00

73 Corriente de entrada en cada convertidor
Reductor-elevador Elevador Reductor ruidoso no ruidoso ATE Univ. de Oviedo SISAL073.00

74 Filtrando la corriente de entrada
Reductor Elevador Reductor-elevador ATE Univ. de Oviedo SISAL074.00

75 ¿Existen convertidores con ambas corrientes “poco ruidosas”?
Puerto de entrada Puerto de salida Convertidor CC/CC ATE Univ. de Oviedo SISAL075.00

76 Convertidor elevador-reductor (I)
Vo + - Vi Vg vD T d·T t vD Mando Vi VO/Vg = (VO/Vi )·(Vi/Vg ) = d/(1-d) Elevador d 1-d Vi + - Vg vD Modificamos la posición relativa del condensador y el diodo ATE Univ. de Oviedo SISAL076.00

77 La tensión vD en ambos casos es igual, salvo por el signo
Convertidor elevador-reductor (II) d Reductor Vo + - Vi 1-d vD T d·T t vD Mando Vi Elevador d 1-d Vi + - Vg vD T d·T t vD Mando -Vi La tensión vD en ambos casos es igual, salvo por el signo ATE Univ. de Oviedo SISAL077.00

78 Convertidor elevador-reductor (III):
El convertidor de ´Cuk Vi Elevador d 1-d + - Vg vD Reductor VO T d·T t vD Mando -Vi Balance “voltios-segundos” en la bobina del elevador (lo mismo que en un elevador normal): Vi = Vg/(1-d) La tensión de salida es la media de la tensión en el diodo: VO= d·Vi VO = Vg·d/(1-d) ATE Univ. de Oviedo SISAL078.00

79 El convertidor de ´Cuk Vi + - Vg VO vD vS ig iO Vi = Vg/(1-d) VO = Vg·d/(1-d) Vi = Vg + VO Teniendo en cuenta que las corrientes medias por los condensadores son cero: iS = ig iD = iO vS max = vD max = Vi = Vg/(1-d) Los esfuerzos eléctricos son los mismos que en el convertidor reductor-elevador ATE Univ. de Oviedo SISAL079.00

80 El convertidor de ´Cuk en modo discontinuo (I)
Vi = Vg + VO d·T (1-d-d’)·T d’·T Vi Vg VO iL2 iL1 t di/dt = Vg/L1 di/dt = Vg/L2 di/dt = VO/L1 di/dt = VO/L2 iL2 iL1 iL1 + iL2 ATE Univ. de Oviedo SISAL080.00

81 El convertidor de ´Cuk en modo discontinuo (II)
iL1 + iL2 Llamando: 1/Leq = 1/L1 + 1/L2 queda: Vg/L1 + Vg/L2 = Vg/Leq VO/L1 + VO/L2 = VO/Leq di/dt = Vg/L1 + Vg/L2 di/dt = VO/L1 + VO/L2 t Esta es la misma situación que teníamos en el convertidor reductor-elevador  la fórmula es la misma, usando Leq como inductancia: d M = k k = 2·Leq / (R·T) kcrit = (1-d)2 kcrit max = 1 ATE Univ. de Oviedo SISAL081.00

82 Una propiedad interesante del convertidor de ´Cuk
vL1 + - d·T Vg VO Vg + VO vL2 L1 L2 Para ambos modos: Las mismas tensiones en L1 y L2 vL1 = vL2 = Vg d’·T Vg VO vL2 - + vL1 Vg + VO L1 L2 vL1 = vL2 = -VO (1-d-d’)·T Vg VO vL1 + - vL2 Vg + VO L1 L2 vL1 = vL2 = 0 ATE Univ. de Oviedo SISAL082.00

83 Acoplamiento de dos bobinas (I)
vL1 + - L1 vL2 L2 n2 Bobinas sin acoplar n1 vL1 + - vL2 L2 L1 n2 M Bobinas acopladas Circuito equivalente n1 : n2 vL1 + - vL2 Ld1 Lm n1 vL2· n2 vLm Ld2 ATE Univ. de Oviedo SISAL083.00

84 Acoplamiento de dos bobinas (II)
n1 : n2 + - vL2 Lm n1 vL2· n2 vLmO Ld2 vL1 Ld1 n1 vLmO = vL2 · n2 Lm Lm+Ld2 + - vL1 Ld1 Ld2·Lm Ld2 + Lm Lsal = Thèvenin ATE Univ. de Oviedo SISAL084.00

85 Acoplamiento de dos bobinas (III)
vLmO = vL2 · n2 Lm Lm+Ld2 + - vL1 Ld1 Ld2·Lm Ld2 + Lm Lsal = iL1 Aplicamos la Ley de Faraday: vL1 - vLmO = (Ld1 + Lsal)· diL1 dt Si vL1 = vLmO  diL1 dt = 0 iL1 = cte. (sin rizado) ATE Univ. de Oviedo SISAL085.00

86 Acoplamiento de dos bobinas cuando vL1 = vL2
iL1 n1 vLmO = vL1 · n2 Lm Lm+Ld2 + - vL1 Ld1 Ld2·Lm Ld2 + Lm Lsal = El rizado de iL1 se anula si vL1 = vLmO  n1 = n2·(1 + Ld2/Lm) n1 : n2 Ld1 Lm Ld2 iL1 ATE Univ. de Oviedo SISAL086.00

87 Razonando de otro modo iL1 iL2
vL1 + - vL2 L2 L1 n2 M iL1 iL2 vL1 = L1·diL1/dt + M·diL2/dt vL2 = M·diL1/dt + L2·diL2/dt Si vL2 = vL1 y M = L2 (L1-M)·diL1/dt = 0 (L1-M) diL1/dt = 0 (no hay rizado en iL1) Si vL2 = vL1 y M = L1 (L2-M)·diL2/dt = 0 (L2-M) diL2/dt = 0 (no hay rizado en iL2) ATE Univ. de Oviedo SISAL087.00

88 Relaciones entre L1, L2 y M por un lado y Ld1, Ld2, Lm, n1 y n2 por otro (I)
vL1 = L1·diL1/dt + M·diL2/dt vL2 = M·diL1/dt + L2·diL2/dt n1 vL1 + - vL2 L2 L1 n2 M iL1 iL2 [vL1]iL1=0 = M·diL2/dt [vL1]iL2=0 = L1·diL1/dt [vL2]iL1=0 = L2·diL2/dt n1 : n2 Ld1 Lm Ld2 vL1 + - vL2 iL1 iL2 iL2·n2/n1 [vL1]iL1=0 = (Lm·n2/n1)·diL2/dt [vL1]iL2=0 = (Ld1+Lm)·diL1/dt [vL2]iL1=0 = (Ld2+Lm)·(n2/n1)2·diL2/dt ATE Univ. de Oviedo SISAL088.00

89 Relaciones entre L1, L2 y M por un lado y Ld1, Ld2, Lm, n1 y n2 por otro (II)
M = Lm·n2/n1 L1 = Ld1 + Lm L2 = (Ld2 + Lm)·(n2/n1)2 Condiciones de anulación de rizado: En L1: M = L2  n1 = n2·(1 + Ld2/Lm) En L2: M = L1  n2 = n1·(1 + Ld1/Lm) Importante: ambas son realizables por separado ATE Univ. de Oviedo SISAL089.00

90 Anulación del rizado en la entrada de un convertidor de ´Cuk
iL1 iL2 L2 L1 n2 n1 t iL1 iL2 L1 n1 L2 n2 M = L2 ATE Univ. de Oviedo SISAL090.00

91 Anulación de cualquiera de los rizados
Magnetismo integrado t iL1 iL2 L1 n1 L2 n2 M = L2 t iL2 iL1 L1 n1 L2 n2 M = L1 ATE Univ. de Oviedo SISAL091.00

92 Vamos a buscar otros convertidores con 4 elementos reactivos (I)
Elevador d 1-d Vg vD + - Reductor VO Vi = Vg/(1-d) ´Cuk Vg VO Vi = Vg/(1-d) Configuración LDC de un reductor VO Vi = Vg/(1-d) Fuente + transistor ATE Univ. de Oviedo SISAL092.00

93 Vamos a buscar otros convertidores con 4 elementos reactivos (II)
Configuración LDC de un reductor VO Vi = Vg/(1-d) Fuente + transistor ¿Podemos usar otra configuración LDC de salida? Configuración LDC de un reductor-elevador VO Vi (¿?) Fuente + transistor Procedente de un ´Cuk Va a dar origen a un nuevo convertidor ATE Univ. de Oviedo SISAL093.00

94 Vamos a buscar otros convertidores con 4 elementos reactivos (III)
Vi (¿?) VO Vi (¿?) Vg Convertidor SEPIC L1 L2 ATE Univ. de Oviedo SISAL094.00

95 Subcircuitos en el convertidor SEPIC
VO Vg Vi L1 L2 L1 L2 VO Vg Vi L1 L2 VO Vg Vi Dura: d·T Dura: (1-d)·T en modo continuo d’·T en modo discontinuo L1 L2 VO Vg Vi Dura: (1-d-d’)·T (sólo en modo discontinuo) ATE Univ. de Oviedo SISAL095.00

96 Tensiones en el convertidor SEPIC
VO - + Vg vL1 vS vL2 vD Vi L1 L2 vS max = vD max = Vg+VO= Vg/(1-d) Tensiones máximas: Aplicamos el balance “voltios·segundos” a ambas bobinas: Vg·d·T + (Vg - Vi - VO) ·(1-d)·T = 0 Vi·d·T - VO·(1-d)·T = 0 Vi = Vg VO = Vg·d/(1-d)  ATE Univ. de Oviedo SISAL096.00

97 Corrientes en el convertidor SEPIC
VO Vg IO R iL2 iD iL1 iS L1 L2 C2 C1 Balance de potencias: iL1 = IO·VO/Vg iL1 = IO·d/(1-d) iD = IO = VO/R “Corriente media por el condensador C1 = 0”: iL2 = iD  iL2 = IO iS = iL1  iS = IO·d/(1-d) “Corriente media por el condensador C2 = 0”: ATE Univ. de Oviedo SISAL097.00

98 Comparando el reductor-elevador y el SEPIC
VO Vg L1 L2 Vi = Vg VO Vi = Vg L2 VO Vg L2 A efectos de tensiones máximas y corrientes medias por los semiconductores, ambos son iguales ATE Univ. de Oviedo SISAL098.00

99 El SEPIC en modo discontinuo (I)
(1-d-d’)·T Vg VO iL1 iL2 L1 L2 d’·T d·T t di/dt = Vg/L1 di/dt = Vg/L2 di/dt = VO/L1 di/dt = VO/L2 iL2 iL1 iL1 + iL2 ATE Univ. de Oviedo SISAL099.00

100 El SEPIC en modo discontinuo (II)
iL1 + iL2 Llamando: 1/Leq = 1/L1 + 1/L2 queda: Vg/L1 + Vg/L2 = Vg/Leq VO/L1 + VO/L2 = VO/Leq di/dt = Vg/L1 + Vg/L2 di/dt = VO/L1 + VO/L2 t Esta es la misma situación que teníamos en el convertidor reductor-elevador  la fórmula es la misma, usando Leq como inductancia: d M = k k = 2·Leq / (R·T) kcrit = (1-d)2 kcrit max = 1 ATE Univ. de Oviedo SISAL100.00

101 Tensiones en las bobinas del SEPIC
d·T vL1 + - Vg VO L1 L2 vL2 Para ambos modos de conducción son iguales vL1 = vL2 = Vg d’·T Vg VO vL1 + - L1 L2 vL2 vL1 = vL2 = -VO (1-d-d’)·T Vg VO vL1 + - vL2 L1 L2 vL1 = vL2 = 0 Integración magnética ATE Univ. de Oviedo SISAL101.00

102 Anulación del rizado de entrada en el SEPIC
iL1 iL2 L2 L1 n2 n1 iL1 iL2 L1 n1 L2 n2 t M = L2 Integración magnética ATE Univ. de Oviedo SISAL102.00

103 Simetrías en los convertidores descritos (I)
Vg VO d 1-d Flujo de potencia Reductor Flujo de potencia Vg VO 1-d d Elevador Vg  VO VO  Vg d  1-d 1-d  d Modificaciones Reductor-elevador d 1-d Flujo de potencia Vg VO Reductor-elevador Flujo de potencia d 1-d Vg VO ATE Univ. de Oviedo SISAL103.00

104 Simetrías en los convertidores descritos (II)
´Cuk Flujo de potencia d 1-d Vg VO Vg+VO Flujo de potencia d 1-d Vg VO ´Cuk VO +Vg Flujo de potencia d 1-d Vg VO Nuevo convertidor SEPIC Flujo de potencia d 1-d Vg VO ATE Univ. de Oviedo SISAL104.00

105 El convertidor zeta o SEPIC inverso
Vg VO Vg  VO VO  Vg d  1-d 1-d  d Modificaciones SEPIC  zeta Vg VO VO = Vg·d/(1-d)  Vg = VO·(1-d)/d Despejando, queda: VO = Vg·d/(1-d) (lo mismo que en el SEPIC) Todos los valores máximos de tensión y medios de corriente quedan igual que en el SEPIC, ´Cuk y reductor-elevador. Admite integración magnética ATE Univ. de Oviedo SISAL105.00

106 Convertidores reversibles
Flujo de potencia Red.-elev. / Red.-elev. V1 V2 Flujo de potencia Reductor / elevador V1 V2< V1 Flujo de potencia SEPIC / zeta V1 V2 Flujo de potencia ´Cuk / ´Cuk V1 V2 ATE Univ. de Oviedo SISAL106.00

107 Introducción de aislamiento galvánico en el convertidor de ´Cuk (I)
Convertidor sin aislamiento galvánico Dividimos el condensador en dos partes Conectamos el punto medio de los condensadores a una inductancia ATE Univ. de Oviedo SISAL107.00

108 Introducción de aislamiento galvánico en el convertidor de ´Cuk (II)
En la posición de la bobina se puede poner un transformador Estructura final ATE Univ. de Oviedo SISAL108.00

109 El convertidor de ´Cuk con aislamiento (I)
n3 : n4 Vg VO VC1 VC2 L1 L2 T1 Balance “(voltios/espiras)·segundos” L1: Vg·d·T + (Vg - VC1 + VC2·n3/n4 )·(1-d)·T = 0 L2: (VC2 + VC1·n4/n3 - VO ) ·d·T - VO·(1-d)·T = 0 T1: (VC1/n3) ·d·T - (VC2/n4) ·(1-d)·T = 0 VO = Vg·(n4/n3)·d/(1-d) VC1 = Vg VC2 = VO ATE Univ. de Oviedo SISAL109.00

110 El convertidor de ´Cuk con aislamiento (II)
n3 : n4 Vg VO L1 L2 T1 L3 L4 iD iS iO iL1 Máximas tensiones: vS max = Vg + VO·n3/n4 = Vg/(1-d) vD max = Vg·n4/n3 + VO= Vg·(n4/n3)·/(1-d) Corrientes medias: iS = iL1 = iO·(n4/n3)·d/(1-d) iD = iL2 = iO ATE Univ. de Oviedo SISAL110.00

111 El convertidor de ´Cuk con aislamiento (III)
n3 : n4 Vg VO L1 L2 T1 L3 L4 vL1 + - vL4 vL2 vL3 d·T vL1 = vL3 = Vg vL2 = vL4 = Vg·n4/n3 d’·T vL1 = vL3 = -VO·n3/n vL2 = vL4 = -VO Sólo en m.d. (1-d-d’)·T vL1 = vL2 = vL3 = vL4 = 0 ATE Univ. de Oviedo SISAL111.00

112 El convertidor de ´Cuk con aislamiento (IV)
Se puede hacer integración magnética y anular los rizados de entrada y salida n3 : n4 Vg VO L1 L2 T1 L3 L4 vL1 + - vL4 vL2 vL3 M1 = L3 M2 = L4 i1 i2 t i1 t i2 ATE Univ. de Oviedo SISAL112.00

113 El convertidor SEPIC con aislamiento (I)
Vg VO L1 L2 Vg VO L1 L2 L3 n2 : n3 Es muy sencillo incorporar aislamiento galvánico Todas las solicitaciones eléctricas son como en el convertidor de retroceso ATE Univ. de Oviedo SISAL113.00

114 El convertidor SEPIC con aislamiento (II)
n2 : n3 Vg VO L1 L2 L3 M1 = L2 i1 t i1 Se puede hacer integración magnética y anular el rizado de entrada ATE Univ. de Oviedo SISAL114.00

115 El convertidor zeta con aislamiento
Vg VO Sin aislamiento L1 Vg VO M = L2 i1 L1 L2 n1 : n2 Vg VO n1 : n2 L1 L3 L2 t i1 Con aislamiento Sin integración magnética Con aislamiento Con integración magnética Todas las solicitaciones eléctricas como en el SEPIC, ´Cuk y red.-elev. ATE Univ. de Oviedo SISAL115.00

116 Inversores clásicos con transistores (alimentados desde fuente de tensión)
VO Vg S2 S1 “Push-pull” VO Vg S2 S1 Medio puente S2 S1 Vg S3 S4 VO Puente completo ATE Univ. de Oviedo SISAL116.00

117 Obtención de convertidores CC/CC desde los inversores clásicos (Ejemplo)
Conv. CC/CC “push-pull” Rect. con transf. con toma media Inversor “push-pull” Rect. en puente Conv. CC/CC “push-pull” Rect. con dos bobinas Conv. CC/CC “push-pull” ATE Univ. de Oviedo SISAL117.00

118 El convertidor “push-pull” o simétrico (I)
Convertidor directo Convertidor directo B B H B B H Convertidor “push-pull” o simétrico ATE Univ. de Oviedo SISAL118.00

119 ¿Qué pasa cuando no conducen ninguno de los dos transistores?
El convertidor “push-pull” o simétrico (II) S2 S1 n1 : n2 n1 n2 Vg VO L Circuito equivalente cuando conduce S1: Vg·n2/n1 L VO Circuito equivalente cuando conduce S2: Vg·n2/n1 L VO ¿Qué pasa cuando no conducen ninguno de los dos transistores? ATE Univ. de Oviedo SISAL119.00

120 El convertidor “push-pull” o simétrico (III)
VO iL D1 D2 iL1 iL2 Conducen ambos diodos  la tensión en el transformador es cero Las corrientes iL1 y iL1 deben ser tales que: iL1 + iL2 = iL iL1 - iL2 = iLm (sec. trans.) Circuito equivalente cuando no conducen ni S1 ni S2: VO L ATE Univ. de Oviedo SISAL120.00

121 Tensiones en el convertidor “push-pull”
vS2 T d·T Mando vS1 vD1 vD2 vD 2·Vg Vg·n2/n1 2·Vg·n2/n1 S1 S2 S2 n1 n2 Vg VO L vD + - S1 vD1 vD2 vS1 vS2 D1 dmax = 0.5 D2 La tensión vD es la misma que en un conv.directo con un ciclo de trabajo 2·d  VO = 2·d·Vg·n2/n1 (en modo continuo) vsmax = 2·Vg vD1max = vD2max = 2·Vg·n2/n1 ATE Univ. de Oviedo SISAL121.00

122 Corrientes en el convertidor “push-pull”
iL Mando iS2 iD1 iS1 T d·T iD2 S1 S2 S2 S1 n1 : n2 n1 n2 Vg VO L iS1 iL D1 D2 iD1 iD2 iS2 iO dmax = 0.5 Corrientes medias: iS1 = iS2 = iO·d·(n2/n1) iD1 = iD2 = iO/2 ATE Univ. de Oviedo SISAL122.00

123 Un problema presentado por el convertidor “push-pull”
Vg VO iS1 iS2 B B H En control “modo tensión” puede llegar a saturarse el transformador por asimetrías en la duración de los tiempos de conducción de los transistores Se usa “modo corriente” ATE Univ. de Oviedo SISAL123.00

124 El convertidor en medio puente (“half bridge”)
vS2 T d·T Mando vS1 vD1 vD2 vD Vg Vg·0.5·n2/n1 Vg·n2/n1 S1 S2 S2 n1 n2 Vg L vD + - S1 vD1 vD2 vS1 vS2 D1 D2 Vg/2 VO dmax = 0.5 La tensión vD es la mitad que en el caso del “push-pull”  VO = d·Vg·n2/n1 (en modo continuo) vsmax = Vg vD1max = vD2max = Vg·n2/n1 ATE Univ. de Oviedo SISAL124.00

125 Corrientes en el convertidor en medio puente
iL Mando iS2 iD1 iS1 T d·T iD2 S1 S2 iD1 iL S2 n1 n2 Vg L iO S1 iD2 iS1 iS2 D1 D2 VO Vg/2 dmax = 0.5 Corrientes medias: iS1 = iS2 = iO·d·(n2/n1) iD1 = iD2 = iO/2 ATE Univ. de Oviedo SISAL125.00

126 El convertidor en puente completo (“full bridge”)
vS2, vS3 t Mando vS1, vS4 Vg T d·T vD1 vD2 vD Vg·n2/n1 2·Vg·n2/n1 S1, S4 S2, S3 VO S3 n1 n2 Vg L vD + - S4 vD1 vD2 vS4 vS3 D1 D2 S1 S2 dmax = 0.5 La tensión vD es como en el caso del “push-pull”  VO = 2·d·Vg·n2/n1 (en modo continuo) vsmax = Vg vD1max = vD2max = 2·Vg·n2/n1 ATE Univ. de Oviedo SISAL126.00

127 Corrientes en el convertidor en puente completo
iL Mando iS2, iS3 iD1 iS1, iS4 T d·T iD2 S2, S3 S1, S4 iD1 iL iO iD2 iS4 VO S3 n1 n2 Vg L S4 D1 D2 S1 S2 iS3 dmax = 0.5 Corrientes medias: iS3 = iS4 = iO·d·(n2/n1) iD1 = iD2 = iO/2 ATE Univ. de Oviedo SISAL127.00

128 Problemas de saturación en el transformador del convertidor en puente completo
En control “modo tensión” puede llegar a saturarse el transformador por asimetrías en la duración de los tiempos de conducción de los transistores Soluciones: Colocar un condensador en serie CS Usar “modo corriente” S2 S1 CS Vg VO S3 S4 ATE Univ. de Oviedo SISAL128.00

129 Comparación entre “push-pull” y puentes
Vg vS iS + - PO vSmax = 2·Vg iS = PO/(2·Vg) Mayores solicitaciones de tensión  apto para baja tensión de entrada vSmax = Vg iS = PO/Vg Mayores solicitaciones de corriente  apto para alta tensión de entrada vSmax = Vg iS = PO/(2·Vg) Menores solicitaciones eléctricas  apto para alta potencia ATE Univ. de Oviedo SISAL129.00

130 Convertidores CC/CC derivados de inversores alimentados desde fuente de corriente
Inversor en puente completo Inversor “Push-pull” Convertidor CC/CC “Push-pull” alimentado en corriente Convertidor CC/CC en puente alimentado en corriente ATE Univ. de Oviedo SISAL130.00

131 Convertidor “Push-pull” alimentado en corriente (I)
Mando de S1 Mando de S2 vS2 T d·T vS1 vD1 2·VO 2·VO·n1/n2 VO vD2 n1 n2 Vg VO S2 S1 + - vD1 vD2 vS2 dmin = 0.5 Vg + - VO·n1/n2 Conducen S1 y S2 No conduce S1 No conduce S2 ATE Univ. de Oviedo SISAL131.00

132 Convertidor “Push-pull” alimentado en corriente (II)
Vg Conducen S1 y S2 + - VO·n1/n2 No conduce S1 No conduce S2 dura t1 dura t2 dura t1 dura t2 d·T (1-d)·T Aplicando el balance “voltios·segundos”  VO = Vg·(n2/n1)/2(1-d) (en modo continuo) ATE Univ. de Oviedo SISAL132.00

133 Corrientes en el “push-pull” alimentado en corriente
d·T t iD1 iS2 iS1 iL Mando de S1 Mando de S2 iD2 iL iO n1 n2 Vg S2 S1 iD1 iD2 iS2 dmin = 0.5 iS1 iS1 = iS2 = iO·(n2/n1)/4(1-d) iD1 = iD2 = iO/2 ATE Univ. de Oviedo SISAL133.00

134 Convertidores alimentados en tensión vs. alimentados en corriente
VO = Vg·d Vg VO Reductor Vg  VO n1  n2 n2  n1 VO  Vg d  1-d 1-d  d Modificaciones VO = Vg/(1-d) Vg VO Elevador “Push-pull” alimentado en tensión VO = 2·d·Vg·n2/n1 Vg VO n1 n2 “Push-pull” alimentado en corriente VO = Vg·(n2/n1)/2(1-d) Vg VO n1 n2 ATE Univ. de Oviedo SISAL134.00

135 Problema en el apagado del convertidor “push-pull” alimentado en corriente
iL Hay que garantizar que el flujo en la bobina no pasa a valer cero cuando dejan de conducir S1 y S2 al apagar el convertidor iL ATE Univ. de Oviedo SISAL135.00

136 Otro conexionado para desmagnetizar la bobina de entrada
Desmagnetización hacia la entrada Desmagnetización hacia la salida ATE Univ. de Oviedo SISAL136.00

137 El puente completo alimentado en corriente
Desmagnetización hacia la entrada Se comporta como un “push-pull” alimentado en corriente en todo salvo en la tensión máxima en el transistor (que es Vg) Desmagnetización hacia la salida ATE Univ. de Oviedo SISAL137.00

138 Rectificador en puente en la salida
“Push-pull” alimentado en corriente Puente completo alimentado en corriente ATE Univ. de Oviedo SISAL138.00

139 Otros temas de interés relacionados con los sistemas de alimentación
Rectificación síncrona Convertidores multisalida Conversión CA/CC con bajo contenido armónico (corrección del factor de potencia)  otro tema Convertidores resonantes y de conmutación suave ATE Univ. de Oviedo SISAL139.00

140 Rectificadores síncronos
Fuente Drenador Puerta p n+ n- Corto circuito n+p Diodo parásito ATE Univ. de Oviedo SISAL140.00

141 Rectificación síncrona autoexcitada (VSALIDA < 5V) (I)
Rectificación convencional ATE Univ. de Oviedo SISAL141.00

142 Rectificación síncrona
Rectificación síncrona autoexcitada (VSALIDA < 5V) (II) También en rectificadores de media onda Rectificación convencional Rectificación síncrona ATE Univ. de Oviedo SISAL142.00

143 Convertidor directo con enclavamiento RCD
Convertidores interesantes para rectificación síncrona autoexcitada (I) Convertidores con filtro con bobina Convertidores sin tiempos muertos Convertidor directo con enclavamiento RCD ATE Univ. de Oviedo SISAL143.00

144 Convertidor directo con enclavamiento activo
Convertidores interesantes para rectificación síncrona autoexcitada (II) Convertidor directo con enclavamiento activo ATE Univ. de Oviedo SISAL144.00

145 Convertidor directo con desmagnetización resonante
Convertidores interesantes para rectificación síncrona autoexcitada (III) Convertidor directo con desmagnetización resonante ATE Univ. de Oviedo SISAL145.00

146 Medio puente con control complementario
Convertidores interesantes para rectificación síncrona autoexcitada (IV) 1-d d d·Vg (1-d)·Vg Vg Medio puente con control complementario (1-d)·Vg d 1-d Vg d·Vg ATE Univ. de Oviedo SISAL146.00

147 Sistemas multisalida: n conv. en paralelo
Eficiente Caro Complejo ATE Univ. de Oviedo SISAL147.00

148 Sistemas basados en sólo un convertidor conmutado (regulación cruzada)
Se regula una salida Las otras quedan parcialmente reguladas Muy importante: las impedancias parásitas asociadas a cada salida deben ser lo menor posibles ATE Univ. de Oviedo SISAL148.00

149 Los convertidores de retroceso y directo con regulación cruzada
Va bastante bien si el transf. está bien hecho (sólo un diodo entre el transformador y la carga) Peor: Está la bobina en medio. Salidas en distintos modos ATE Univ. de Oviedo SISAL149.00

150 Mejorando la regulación cruzada en el convertidor directo
Las dos bobinas operan en el mismo modo de conducción n2 Condición de diseño: n1/ n2 = n3/ n4 n3 n1 ATE Univ. de Oviedo SISAL150.00

151 Combinación de regulador conmutado y post-regulador lineal
Post-reguladores lineales Regulador conmutado ATE Univ. de Oviedo SISAL151.00

152 Corriente por los diodos, iD Corriente de entrada, ig
Conversión CA/CC con alto contenido armónico en la corriente de entrada vg ig iD VC Corriente por los diodos, iD Tensión de entrada, vg Corriente de entrada, ig Distorsión Tensión en el condensador, VC Conversión con bajo contenido armónico  un tema completo ATE Univ. de Oviedo SISAL152.00

153 Pérdidas en los semiconductores y frecuencia de conmutación
Corriente Tensión Potencia perdida A frecuencia fS A frecuencia 2·fS ATE Univ. de Oviedo SISAL153.00

154 Convertidores resonantes (ejemplo)
Convencional Convertidores cuasirresonantes conmutados a corriente cero (ZCS-QRC) Potencia perdida en el transistor Corrientes iS iD iL vS Resonante iS iD iL + - vS ATE Univ. de Oviedo SISAL154.00

155 Conmutación suave y bajo EMI
Conv. directo con enclavamiento activo Tensión en el transformador El enclavamiento activo evita estos problemas ATE Univ. de Oviedo SISAL155.00

156 Convertidor en medio puente con control complementario
Otro ejemplo Convertidor en medio puente con control complementario 1-d d d·Vg (1-d)·Vg Vg Tensión en el transformador ATE Univ. de Oviedo SISAL156.00