estudio y análisis de soluciones topológicas de convertidores cc - cc ...

Estudio y análisis de soluciones topológicas de convertidores CC-CC bidireccionales para su
aplicación en vehículos híbridos
3.5.1.3 Calculo de pérdidas en el convertidor
Una vez realizado el análisis de los posibles valores que puede tomar n TR , el siguiente
paso consiste en determinar cual es la mejor relación de transformación para que sea
ésta la que se seleccione. La manera correcta de hacerlo es implementando las
ecuaciones de las corrientes y tensiones del convertidor en un programa u hoja de
cálculo. Este programa u hoja de cálculo determina las pérdidas a través de los
semiconductores (pérdidas de conducción, conmutación, encendido-apagado y las de
convivencia corriente-tensión). En este caso, la implementación fue hecha en una hoja
de de cálculo con el programa MathCAD. Esta hoja de cálculo esta incluida en el
Anexo I de este documento.
Un análisis de pérdidas para distintos valores de frecuencia y para diferentes
relaciones de transformación se realizó utilizando la hoja de cálculo de MathCAD del
Anexo I. También fueron utilizados diferentes MOSFETs y puestos en paralelo para
observar la tendencia en las pérdidas del convertidor en general. El análisis de
pérdidas fue realizado en base a una potencia de 1500W y con diferentes MOSFETs
en el puente M3 a M6 dependiendo de la relación de transformación utilizada. En la
Tabla VI se muestran los MOSFETs utilizados para cada relación de transformación.
Tabla VI MOSFETs utilizados para el análisis de pérdidas en el convertidor
n TR M1 y M2 M3 a M6 M7 a M10
7 IRFPS43N50K PSMN030-150P FDP047AN08A0
12 IRFPS43N50K IRFP250 FDP047AN08A0
El análisis de pérdidas realizado en el convertidor para distintas relaciones de
transformación al igual que para distintos MOSFETs y frecuencias es orientativo. Esto
se debe así, porque las pérdidas en cada caso particular dependen estrechamente de los
dispositivos que se utilicen y las condiciones en las que se pongan a funcionar. Sin
embargo, los resultados que se obtienen de este análisis, marcan una tendencia
favorable a utilizar relaciones de transformación altas para tener las menores pérdidas.
Las pérdidas que se calculan son: perdidas de conducción R ds-on , por encendido y
apagado de puerta Q gs , por capacidades parásitas C oos , y por convivencia corriente
tensión (switching) P sw .
80