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
Al igual que las corrientes en cada uno de los componentes del convertidor, el cálculo
de los condensadores se hace en el correspondiente modo de funcionamiento (reductor
o elevador) y se selecciona aquel que resulte de mayor valor. Esto es así, porque en el
caso de convertidores bidireccionales, un mismo condensador es de entrada en un
modo de funcionamiento y de salida en el otro modo de operación y uno de los modos
puede estar más penalizado y resultar un condensador más grande.
3.4.9 Cálculo del transformador y la bobina
Para diseñar el transformador y la bobina se recurre a la experiencia desarrollada en la
División de Ingeniería Electrónica (DIE) que ha comercializado una herramienta
computacional llamada "PExprt" la cual es distribuida internacionalmente por
ANSOFT Corporation (www.ansoft.com). Esta herramienta, cuenta con un apartado
que permite diseñar componentes magnéticos (bobinas y transformadores) de los
convertidores de potencia conocidos o a partir de las formas de onda que se aplican al
componente. Esta herramienta proporciona múltiples diseños de componentes
magnéticos los cuales pueden ser optimizados para obtener las menores pérdidas, los
menores tamaños, las menores temperaturas, utilizar un núcleo determinado, los
menores volúmenes, etc. La herramienta computacional de diseño cuenta con una
extensa base de datos de todas las empresas que comercializan núcleos magnéticos y
conductores con los cuales propone los diferentes diseños. De los diseños propuestos
se selecciona el que mejores prestaciones de tamaño y menores pérdidas tenga.
También cuenta con un apartado para modelar el componente magnético (PExprt
Modeler), en este apartado se puede aplicar entrelazado a los devanados del
transformador y calcular las pérdidas y acoplamientos que se producen en el
componente antes de construirlo.
• Transformador TR.- Para calcular el transformador TR se proporcionan
como entrada las tensiones de operación, la potencia de operación, el ciclo de
trabajo y la relación de transformación en cualquiera de los modos de
funcionamiento, ya sea modo reductor o modo elevador normal. El criterio
fundamental para la selección y construcción del transformador fue utilizar un
núcleo determinado para la potencia seleccionada y modelar distintas
estrategias de devanado y análisis del modelo del transformador con la
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