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Estudio y análisis de soluciones topológicas de convertidores CC-CC bidireccionales para su aplicación en vehículos híbridos V C REDUCTOR V bus PUENTE COMPLETO AL 50% V B Figura 3.1 Diagrama de bloques con los tres niveles de tensión V C , V bus y V B Debido a los distintos modos de control del convertidor, se va a explicar en cada uno de los modos, el primero como convertidor reductor, el segundo como convertidor elevador y el último como convertidor bidireccional. 3.2 Convertidor Reductor-Puente “Modo reductor” En éste apartado se hace el análisis de la nueva topología funcionando en modo reductor. Como se mencionó, éste nuevo esquema de convertidor está basado en un convertidor reductor seguido de un puente completo, etapa que proporciona aislamiento galvánico. La estructura que se utiliza para proporcionar aislamiento galvánico es un transformador con cuatro interruptores MOSFETs y una etapa rectificadora formada por un puente de diodos. Cada uno de los MOSFETs opera con ciclo de trabajo del 50% lo que hace de ésta estructura de puente completo una simple ganancia que queda determinada por la relación de transformación. 3.2.1 Topología y formas de onda En la Figura 3.2 se muestra el esquema del convertidor Reductor-Puente en modo reductor. El convertidor reductor esta integrado por C C , M1, D2, L y C bus cuya salida es la entrada del puente completo. Por otra parte, el puente completo está integrado por cuatro MOSFETs M3 a M6, por el transformador TR, por el rectificador formado por los diodos D7 a D10 y por el condensador de salida C B al que se conecta la carga de baja tensión. 28
Convertidor Reductor – Puente Bidireccional REDUCTOR L i L PUENTE COMPLETO AL 50% i B V C Cc M1 D2 V bus M3 i c V L Vs M5 i p Vp TR D7 D9 C B V B C bus n TR : 1 M4 M6 D8 D10 Figura 3.2 Esquema del convertidor Reductor-Puente modo reductor Las formas de onda que corresponden a éste nuevo esquema de convertidor se muestran en la Figura 3.3. En ésta figura se aprecia que la frecuencia de conmutación del transformador TR es la mitad de la frecuencia en la bobina L. También se aprecia, que al comportarse el transformador como una simple ganancia, la tensión que aparece en V B es directamente proporcional a V bus y a la relación de transformación n TR . 29
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