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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
Dr. L. Salazar
Electrnica de Potencia 2 06/10/2014
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
Dr. L. Salazar
Electrnica de Potencia 3 06/10/2014
Funcionamiento con Corriente Discontinua
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
Electrnica de Potencia 4 06/10/2014
Funcionamiento con Corriente Discontinua
Convertidor Reductor con corriente
discontinua
A partir de la tensin en la bobina de la Fig.:
DT T t
Imax
Li
TD1
Corriente en la bobina
Dr. L. Salazar
Electrnica de Potencia 5 06/10/2014
Funcionamiento con Corriente Discontinua
Convertidor Reductor con corriente
discontinua
DT T t
Imax
Si
Corriente del generador
Dr. L. Salazar
Electrnica de Potencia 6 06/10/2014
Funcionamiento con Corriente Discontinua
Convertidor Reductor con corriente
discontinua
DT T
Lv
0V
0VVS
t
Tension en la bobina
Dr. L. Salazar
Electrnica de Potencia 7 06/10/2014
Funcionamiento con Corriente Discontinua
Convertidor Reductor con corriente
discontinua
Reordenando los trminos, obtenemos la relacin
1
0
DD
D
V
V
S
Dr. L. Salazar
Electrnica de Potencia 8 06/10/2014
Funcionamiento con Corriente Discontinua
Convertidor Reductor con corriente
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
Dr. L. Salazar
Electrnica de Potencia 9 06/10/2014
Funcionamiento con Corriente Discontinua
Convertidor Reductor con corriente
discontinua
Usando la fig.
Con lo que obtenemos:
1max1maxmax2
1
2
1
2
11DDITDIDTI
TIL
R
VDDI 01max
2
1
Dr. L. Salazar
Electrnica de Potencia 10 06/10/2014
Funcionamiento con Corriente Discontinua
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
Dr. L. Salazar
Electrnica de Potencia 11 06/10/2014
Funcionamiento con Corriente Discontinua
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
Dr. L. Salazar
Electrnica de Potencia 12 06/10/2014
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
Dr. L. Salazar
Electrnica de Potencia 13 06/10/2014
Funcionamiento con Corriente Discontinua
Convertidor Reductor
El limite entre la corriente permanente y discontinua se produce cuando
Tambin se cumple otra condicin en este limite
DD 11
0min I
Dr. L. Salazar
Electrnica de Potencia 14 06/10/2014
Funcionamiento con Corriente Discontinua
Convertidor Reductor
Dr. L. Salazar
Electrnica de Potencia 15 06/10/2014
Funcionamiento con Corriente Discontinua
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
Dr. L. Salazar
Electrnica de Potencia 16 06/10/2014
Funcionamiento con Corriente Discontinua
Convertidor Elevador con corriente
discontinua
DT TD1
T
Li
Imax
Li
t
Corriente en la bobina
Dr. L. Salazar
Electrnica de Potencia 17 06/10/2014
Funcionamiento con Corriente Discontinua
Convertidor Elevador
Lv
0VVs
SV
t
Tension en la bobina
TD1DT
Dr. L. Salazar
Electrnica de Potencia 18 06/10/2014
Funcionamiento con Corriente Discontinua
Convertidor Elevador con corriente
discontinua
TD1
Imax
Di
t
Corriente en el diodo
Dr. L. Salazar
Electrnica de Potencia 19 06/10/2014
Funcionamiento con Corriente Discontinua
Convertidor Elevador con corriente
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
Dr. L. Salazar
Electrnica de Potencia 20 06/10/2014
Funcionamiento con Corriente Discontinua
Convertidor Elevador con corriente
discontinua
La tensin media en la bobina es:
1
10
10
obtenemos Despejando
0
D
DDVV
TDVVDTV
S
Ss
Dr. L. Salazar
Electrnica de Potencia 21 06/10/2014
Funcionamiento con Corriente Discontinua
Convertidor Elevador con corriente
discontinua
La corriente media en el diodo Fig. es:
1max1max2
1
2
11DITDI
TID
Dr. L. Salazar
Electrnica de Potencia 22 06/10/2014
Funcionamiento con Corriente Discontinua
Convertidor Elevador con corriente
discontinua
La corriente mxima es igual a la variacin de
corriente en la bobina con el interruptor cerrado
L
DTViI SL max
Dr. L. Salazar
Electrnica de Potencia 23 06/10/2014
Funcionamiento con Corriente Discontinua
Convertidor Elevador con corriente
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
Electrnica de Potencia 24 06/10/2014
Funcionamiento con Corriente Discontinua
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
Dr. L. Salazar
Electrnica de Potencia 25 06/10/2014
Funcionamiento con Corriente Discontinua
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
Dr. L. Salazar
Electrnica de Potencia 26 06/10/2014
Funcionamiento con Corriente Discontinua
Convertidor Elevador con corriente
discontinua
Corriente Discontinua
Permanente
1.00.80.60.40.20.0
100
200
300
400
D
0v
Salida del convertidor Elevador