Funcionamiento Con Corriente Discontinua-07

Dr. L. Salazar

Electrnica de Potencia 1 06/10/2014

Convertidores cc-cc

SV

Lv

Xv

Li CiRi

0VC

L

RD

0V

Ci

Di

Li

Lv

SV

0V

Ci

Di

Li

Lv

SV

Reductor, Buck Elevador, Boost

Reductor-elevador, Buck-Boost

2C R

2L

2Li

0V

1L

1CV

1C1Ci1L

i

SV

Reductor-elevador, Cuk

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Convertidores CC-CC

Funcionamiento con Corriente Discontinua

En los anlisis anteriores de convertidores CC-

CC, se ha supuesto que la corriente en la

bobina es permanente. No es necesaria esta

condicin para el funcionamiento del convertidor

La funcin de conversin en modo de operacin

discontinua resulta diferente

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Convertidor Reductor con corriente

discontinua

Determinaremos las relaciones entre las

tensiones de entrada y salida teniendo en

cuenta que la tensin media en la bobina es

nula en rgimen permanente

Dr. L. Salazar




discontinua

A partir de la tensin en la bobina de la Fig.:

DT T t

Imax

Li

TD1

Corriente en la bobina

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discontinua

DT T t

Imax

Si

Corriente del generador

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discontinua

DT T

Lv

0V

0VVS

t

Tension en la bobina

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discontinua

Reordenando los trminos, obtenemos la relacin

1

0

DD

D

V

V

S

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discontinua

La corriente media en la bobina es igual a la corriente

media en la resistencia, ya que la corriente media en el

condensador es cero. Suponiendo que la tensin de

salida es constante:

R

VII oRL

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discontinua

Usando la fig.

Con lo que obtenemos:

1max1maxmax2

1

2

1

2

11DDITDIDTI

TIL

R

VDDI 01max

2

1

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Convertidor Reductor con corriente discontinua Como la corriente es inicialmente cero, la corriente

mxima es igual a la variacin de corriente producida cuando el interruptor esta cerrado. Cuando el conmutador esta cerrado la tensin en la bobina es

DT

I

DT

i

t

i

L

VV

dt

di

VVv

LLSL

SL

max0

0

:obtenemos que locon

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Convertidor Reductor

R

VDD

L

TDVDDI

L

TDVDT

L

VViI SL

01

101max

max

100max

0S

max

2

1

2

1

,I sSustituimo

)V-(V de

valorel utilizandoy ,I Despejando

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Funcionamiento con Corriente Discontinua Convertidor Reductor

RT

LDD

DV

DD

DVV

RT

LDD

RT

LDDD

SS8

2

Ec.en doSustituyen

2

8

D

D Despejando

02

obtenemos que locon

21

0

2

1

1

1

2

1

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El limite entre la corriente permanente y discontinua se produce cuando

Tambin se cumple otra condicin en este limite

DD 11

0min I

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Convertidor Elevador

Las relaciones entre las tensiones de salida y entrada se determinan considerando que

La tensin media en la bobina es nula

La corriente media en el diodo es igual a la

corriente de carga

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Convertidor Elevador con corriente

discontinua

DT TD1

T

Li

Imax

Li

t

Corriente en la bobina

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Convertidor Elevador

Lv

0VVs

SV

t

Tension en la bobina

TD1DT

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discontinua

TD1

Imax

Di

t

Corriente en el diodo

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discontinua

Cuando el interruptor esta cerrado la tensin en la

bobina es .

Cuando el interruptor esta abierto en la bobina, la

tensin en la misma es

La corriente disminuye hasta cero y el diodo impide

que se haga negativa. Cuando esta abierto y el diodo

no conduce, la corriente en la bobina es cero

SV

0VVS

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discontinua

La tensin media en la bobina es:

1

10

10

obtenemos Despejando

0

D

DDVV

TDVVDTV

S

Ss

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discontinua

La corriente media en el diodo Fig. es:

1max1max2

1

2

11DITDI

TID

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discontinua

La corriente mxima es igual a la variacin de

corriente en la bobina con el interruptor cerrado

L

DTViI SL max

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discontinua

Sustituyendo en la Ec.6-72, e igualando el resultado a

la corriente de carga

RTD

L

V

V

DL

DTVI

S

SD

2D

:D Despejando

2

1

01

1

1

Dr. L. Salazar



Convertidor Elevador con corriente discontinua Sustituyendo la expresin anterior en la Ec.6-71,

obtenemos:

L

RTD

V

V

V

L

RTD

V

V

V

V

S

S

SS

2

0

0

2

0

2

0

211

2

1

Vrelacion la Despejando

02

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Convertidor Elevador con corriente discontinua El funcionamiento del convertidor elevador en el

modo de corriente permanente o discontinua depende de la combinacin de parmetros del circuito, incluido el ciclo de trabajo. Al variar el ciclo de trabajo de con convertidor elevador determinado, el convertidor puede entrar o salir del modo de corriente discontinua. En la fig. se muestra la salida de un convertidor elevador al variar dicho ciclo de trabajo

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discontinua

Corriente Discontinua

Permanente

1.00.80.60.40.20.0

100

200

300

400

D

0v

Salida del convertidor Elevador

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