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
evitar esto y poder variar la tensión de salida, éste condensador permanece
desconectado con el interruptor M11.
Nota: Se le nombra etapa de arranque, porque es una etapa previa al
funcionamiento permanente o normal del convertidor, sin embargo el
convertidor puede funcionar indefinidamente en esta etapa sin problemas.
• Etapa permanente ó normal.- Una vez alcanzado el 50% del ciclo de
trabajo en el puente completo, éste se mantiene constante y ya no es
posible incrementar la tensión de salida V C . Es en este momento cuando se
conecta el condensador C bus a través de M11 y al mismo tiempo comienza
a conmutar el MOSFET M2. Con lo anterior se consigue, que el circuito
equivalente sea el de un convertidor elevador que tiene como tensión de
entrada n TR·V B ó V bus . Este cambio de funcionamiento en la topología,
permite incrementar la tensión de salida V C hasta el valor requerido.
Invariablemente, cada vez que el convertidor opere en modo elevador, deberá utilizar
la etapa de arranque y la etapa permanente o normal. Es necesario utilizar estas dos
etapas de funcionamiento, para que la tensión de salida pueda arrancar desde tensión
cero y llegar hasta el valor de la tensión nominal.
A continuación, en los siguientes apartados se describen más ampliamente cada una de
las etapas de operación del convertidor:
3.3.1 Etapa de arranque
Para que éste nuevo convertidor arranque correctamente, es necesario adicionar un
transistor MOSFET (M11) que mantenga desconectado al condensador C bus . Este
condensador debe estar desconectado para evitar que se cargue instantáneamente hasta
el valor de la tensión de entrada, ya que entre éste condensador y la tensión de
alimentación V B existe únicamente la inductancia de dispersión que tiene el
transformador TR. De igual forma no sería posible regular la tensión en la salida del
convertidor en la etapa de arranque ya que el condensador se cargaría directamente a
la tensión n TR·V B para cualquier ciclo de trabajo en el puente M7-M10.
El convertidor en conjunto funciona como un convertidor puente completo, ya que la
bobina se magnetiza cada ciclo de trabajo con la tensión de entrada multiplicada por la
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