Implementación de un Convertidor Reductor Doble Funcionando en Modo de Conducción Continua

Abstract

En el presente documento muestra el desarrollo y la implementación de un convertidor DC-DC conocido como convertidor reductor doble con un filtro LC a la entrada. Este convertidor consta de dos interruptores activos, dos diodos, dos bobinas divididas y tres capacitores. El aumento en el número de dispositivos con respecto al convertidor reductor convencional permite disminuir el estrés eléctrico de los componentes y alargar la vida útil de los mismos. Es importante notar que este convertidor presenta la ventaja de utilizar solamente un disparo para los dos interruptores. Se realizaron dos análisis matemáticos del prototipo. El primer análisis es del modelo promedio de espacio de estados, donde se muestra que el sistema no es lineal. El segundo análisis se hizo con el modelo matemático del sistema, para obtener los rizos de corriente de la bobina y del voltaje del capacitor, así como la relación del voltaje de salida. Para el análisis matemático se considera los dos modos de operación del convertidor. El sistema es simplificado en el análisis matemático suponiendo los inductores divididos como un solo inductor. Finalmente, se muestra los resultados de simulación y de implementación para corroborar el análisis matemático. La implementación del sistema fue probada en un prototipo experimental de 100 W, donde se realizaron pruebas de cambio de carga y cambio de ciclo de trabajo.