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
V
nTR
≤
V
C
• Tensión de bloqueo.- De igual manera, la selección de n TR debe ser un
compromiso en el que la tensión de bloqueo de los componentes sea lo menor
posible para poder seleccionar dispositivos de baja resistencia en conducción
y bajas capacidades parásitas en el caso de los MOSFETs. Los MOSFETs que
se ven afectados con la selección de n TR son M3 a M6 y M11.
• Cálculo de pérdidas.- Por último, para determinar el valor adecuado de la
relación de transformación, se debe realizar un análisis de las pérdidas que se
producen en los dispositivos del convertidor para los posibles valores de n TR y
seleccionar el que menores pérdidas presente para el convertidor.
B
min
max
3.4.7 Cálculo de corrientes
En el convertidor, se han calculado las corrientes promedio y eficaces de cada uno de
los componentes cuando opera en modo reductor y cuando opera en modo elevador.
Estos valores de corriente, se detallan más ampliamente en el Anexo I, que es una hoja
de MathCAD utilizada para calcular los parámetros y pérdidas del convertidor en un
modo de operación o en otro. El valor de las corrientes que circulan a través de los
componentes del convertidor, dependen de la potencia de diseño y del valor de
inductancia que tiene la bobina L, que es otro grado de libertad del diseño.
3.4.7.1 Cálculo de la bobina L
Para calcular el valor de la bobina, se pueden considerar varios criterios, desde
preseleccionar un valor de inductancia, un núcleo, un valor en el rizado de la corriente
u optimizar el valor de las corrientes promedio y eficaces para alcanzar un mínimo de
pérdidas en los componentes del convertidor. En este caso, como va a ser un elemento
voluminoso por la corriente que lleva, se ha permitido que el rizado sea grande (100%
de la corriente promedio que circula en la bobina). Con esto, se pretende utilizar un
bajo valor de inductancia que sea fácil de alcanzar y construir. La ecuación (3.25)
define el valor de la inductancia en la bobina del convertidor con un rizado del 100%
pico a pico. Se calcula para la corriente nominal de salida.
68