Convertidores DC/DC conmutados - Departamento de Electrónica
Convertidores DC/DC conmutados - Departamento de Electrónica
Convertidores DC/DC conmutados - Departamento de Electrónica
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Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Lección 2: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> con aislamiento eléctrico. Convertidor Flyback<br />
<strong>Departamento</strong> <strong>de</strong> Electrónica, Universidad <strong>de</strong> Alcalá,<br />
Master Universitario Sistemas Electrónicos Avanzados<br />
<strong>Departamento</strong> <strong>de</strong> Electrónica, Universidad <strong>de</strong> Alcalá 1 of 52
Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Outline<br />
1 Introducción a los convertidores <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> aislados.<br />
2 Convertidor Flyback.<br />
3 Rizado en la tensión <strong>de</strong> salida ∆v o/V o<br />
4 Aspectos magnéticos <strong>de</strong>l convertidor Flyback<br />
5 Diseño <strong>de</strong> convertidores Flyback<br />
6 Resumen y conclusiones<br />
7 Autoevaluación<br />
8 Bibliografía<br />
<strong>Departamento</strong> <strong>de</strong> Electrónica, Universidad <strong>de</strong> Alcalá 2 of 52
Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Introducción a los convertidores <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> aislados.<br />
Outline<br />
1 Introducción a los convertidores <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> aislados.<br />
Introducción<br />
Necesidad <strong>de</strong> aislamiento galvánico<br />
Posibles estrategias<br />
Convertidor conmutado con aislamiento<br />
2 Convertidor Flyback.<br />
3 Rizado en la tensión <strong>de</strong> salida ∆v o/V o<br />
4 Aspectos magnéticos <strong>de</strong>l convertidor Flyback<br />
5 Diseño <strong>de</strong> convertidores Flyback<br />
6 Resumen y conclusiones<br />
7 Autoevaluación<br />
8 Bibliografía<br />
<strong>Departamento</strong> <strong>de</strong> Electrónica, Universidad <strong>de</strong> Alcalá 3 of 52
Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Introducción a los convertidores <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> aislados.<br />
Introducción<br />
Introducción a los convertidores <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> aislados<br />
Este capítulo esta <strong>de</strong>dicado a estudiar convertidores <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> que incorporan un<br />
transformador para conseguir aislamiento galvánico.<br />
Las topologías que veremos son habituales en fuentes <strong>de</strong> alimentación.<br />
Fuente<br />
energía<br />
+ -<br />
Red e.<br />
Batería<br />
Solar<br />
Fuente <strong>de</strong><br />
alimentación<br />
Aplicaciones<br />
Autom. 12V, 42V<br />
Telecom. 48V<br />
uP. 1.5V, 3.3V<br />
Audio: 70V<br />
Lo más habitual es que el equipo se conecte a la red eléctrica.<br />
Características <strong>de</strong> la red eléctrica:<br />
Europa: 230V-50Hz<br />
EEUU: 110V-60Hz<br />
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Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Introducción a los convertidores <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> aislados.<br />
Necesidad <strong>de</strong> aislamiento galvánico<br />
Necesidad <strong>de</strong> aislamiento galvánico. Adaptación <strong>de</strong> niveles.<br />
Existen varias razones por las cuales es <strong>de</strong>seable introducir un transformador en el<br />
proceso <strong>de</strong> conversión.<br />
Imaginemos que utilicemos una <strong>de</strong> las estructuras más lógicas:<br />
Convertidor<br />
<strong>DC</strong>/<strong>DC</strong><br />
Fuente AC/<strong>DC</strong> Carga<br />
Si utilizáramos un convertidor Reductor, obtendríamos un ciclo <strong>de</strong> trabajo <strong>de</strong><br />
0.03.<br />
Eso es muy complicado <strong>de</strong> conseguir, y a<strong>de</strong>más tiene inconvenientes.<br />
Necesidad 1:<br />
Es necesario acercar los niveles <strong>de</strong> entrada y salida.<br />
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Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Introducción a los convertidores <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> aislados.<br />
Necesidad <strong>de</strong> aislamiento galvánico<br />
Necesidad <strong>de</strong> aislamiento galvánico. Seguridad.<br />
Imaginemos que en el montaje anterior se cortocircuita el transistor.<br />
Algunas partes <strong>de</strong>l circuito estarían a la tensión <strong>de</strong> red, rectificada.<br />
Esto representa un peligro.<br />
La colocación <strong>de</strong> un transformador garantiza un componente entre la red y el<br />
usuario.<br />
Necesidad 2:<br />
Incrementar la seguridad <strong>de</strong> la aplicación<br />
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Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Introducción a los convertidores <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> aislados.<br />
Posibles estrategias<br />
Posibles estrategias<br />
La solución trivial es colocar un transformador reductor justo en al conexión con<br />
la red eléctrica:<br />
Convertidor<br />
<strong>DC</strong>/<strong>DC</strong><br />
Tiene el inconveniente <strong>de</strong> que los transformadores a 50Hz son muy pequeños.<br />
Quizá podría ser una solución a potencias muy bajas. En <strong>de</strong>suso.<br />
Si el transformador trabajase a alta frecuencia podríamos reducir su tamaño.<br />
Solución:<br />
Integrar el transformador en el convertidor <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong><br />
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Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Introducción a los convertidores <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> aislados.<br />
Convertidor conmutado con aislamiento<br />
<strong>Convertidores</strong> <strong>conmutados</strong> con aislamiento<br />
La estructura <strong>de</strong> un convertidor conmutado es muy flexible.<br />
Se basa en introducir transformadores <strong>de</strong> alta frecuencia en las topologías<br />
<strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> que hemos visto.<br />
Permite añadir alimentaciones secundarias aisladas.<br />
Controlador<br />
(no regulado)<br />
Rect.<br />
+<br />
Filtro<br />
(regulado)<br />
Rect.<br />
+<br />
Filtro<br />
(no regulado)<br />
¡Si existe controlador, es necesario aislarlo también!<br />
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Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Convertidor Flyback.<br />
Outline<br />
1 Introducción a los convertidores <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> aislados.<br />
2 Convertidor Flyback.<br />
Análisis en MC <strong>de</strong>l convertidor flyback<br />
Análisis MC.<br />
Situación limite entre conducción MC y MD<br />
Análisis MD<br />
3 Rizado en la tensión <strong>de</strong> salida ∆v o/V o<br />
4 Aspectos magnéticos <strong>de</strong>l convertidor Flyback<br />
5 Diseño <strong>de</strong> convertidores Flyback<br />
6 Resumen y conclusiones<br />
7 Autoevaluación<br />
8 Bibliografía<br />
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Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Convertidor Flyback.<br />
Introducción<br />
La topología flyback es una <strong>de</strong> las mas extendidas.<br />
Esta basada en el convertidor reductor-elevador<br />
Si al convertidor reductor-elevador:<br />
le enrollamos una segunda bobina acoplada:<br />
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Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Convertidor Flyback.<br />
Circuito Flyback<br />
Para po<strong>de</strong>r analizarlo es necesario consi<strong>de</strong>rar la energía que se almacena en el<br />
núcleo magnético.<br />
Este almacenamiento pue<strong>de</strong> representarse mediante la inductancia <strong>de</strong><br />
magnetización.<br />
La inductancia <strong>de</strong> magnetización jugará el papel <strong>de</strong> las inductancias en el resto <strong>de</strong><br />
convertidores <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong>.<br />
El análisis en equilibrio se centrará en ella.<br />
MCC ⇒ Modo Desmagnetización Incompleta o Modo Continuo.<br />
MCD ⇒ Modo Desmagnetización Completa o Modo Discontinuo.<br />
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Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Convertidor Flyback.<br />
Análisis en MC <strong>de</strong>l convertidor flyback<br />
Análisis en condición <strong>de</strong> equilibrio. Asunciones iniciales.<br />
Componentes i<strong>de</strong>ales:<br />
TRT se comporta como un SW i<strong>de</strong>al.<br />
Transformador i<strong>de</strong>al (Excepto L m)<br />
Diodo i<strong>de</strong>al.<br />
Fuentes <strong>de</strong> tensión con impedancia <strong>de</strong> salida nula.<br />
Señales constantes:<br />
Se supone V d lenta.<br />
Se supone V o lenta.<br />
Convertidor en situación <strong>de</strong> equilibrio.<br />
Convertidor en situación <strong>de</strong> equilibrio<br />
Hemos modificado D y hemos <strong>de</strong>jado que el convertidor evolucione durante<br />
suficiente tiempo.<br />
La señales no son constantes.<br />
Pero son periódicas.<br />
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Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Convertidor Flyback.<br />
Análisis en MC <strong>de</strong>l convertidor flyback<br />
Procedimiento <strong>de</strong> análisis<br />
Todo el análisis que vamos a realizar se or<strong>de</strong>na alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> evolución <strong>de</strong> la<br />
corriente en la inductancia <strong>de</strong> magnetización.<br />
En todo momento intentaremos encontrar su tensión en bornas, para <strong>de</strong>ducir<br />
la evolución <strong>de</strong> la corriente <strong>de</strong> magnetización.<br />
Seguimos el procedimiento estándar:<br />
1 Colocaremos el interruptor en ON.<br />
2 Deduciremos el estado <strong>de</strong>l diodo, y obtendremos el circuito equivalente.<br />
3 Calcularemos la tensión en bornas <strong>de</strong> la inductancia V L .<br />
4 Realizamos el mismo análisis con el interruptor en OFF.<br />
5 Impondremos situación <strong>de</strong> equilibrio.<br />
6 Obtenemos la ganancia <strong>de</strong>l circuito.<br />
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Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Convertidor Flyback.<br />
Análisis MC.<br />
Análisis en MC: SW a ON<br />
Cuando el transistor conduce, D queda polarizado en inverso<br />
(v D = −V o − V d<br />
n 2<br />
n 1<br />
).<br />
La tensión en la inductancia v L toma un valor:<br />
V L | ON = V d<br />
Cuando apliquemos esa tensión sobre la inductancia <strong>de</strong> magnetización, su<br />
corriente evolucionara como una recta <strong>de</strong> pendiente V Lm /L = V d /L m. (Análisis<br />
transitorio).<br />
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Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Convertidor Flyback.<br />
Análisis MC.<br />
Análisis en MC: SW a OFF<br />
En OFF, la energía almacenada en el núcleo (representada por i Lm ) <strong>de</strong>be<br />
recircular. Esta corriente polariza D en directo.<br />
La tensión en la inductancia v Lm toma un valor:<br />
V Lm | OF F = −V o<br />
n 1<br />
n 2<br />
Cuando apliquemos esa tensión sobre la inductancia, su corriente evolucionara<br />
como una recta <strong>de</strong> pendiente V Lm /L m = −V o/L m<br />
n 1<br />
n 2<br />
. (Análisis transitorio).<br />
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Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Convertidor Flyback.<br />
Análisis MC.<br />
Imponiendo condición <strong>de</strong> equilibrio<br />
A<br />
ON<br />
OFF<br />
B<br />
Si imponemos la condición <strong>de</strong> equilibrio:<br />
∣ ∣ ∣∣on ∣∣off<br />
i Lm (0) + ∆i Lm + ∆i Lm = i Lm (T s) = i Lm (0)<br />
( ∫<br />
1 ton<br />
∫ )<br />
Ts<br />
v Lm (t)dt + v Lm (t)dt = 0<br />
L m 0<br />
t<br />
} {{ } on<br />
} {{ }<br />
ÁreaA<br />
ÁreaB<br />
V d<br />
DT s + −Vo n 1<br />
n 2<br />
(1 − D)T s = 0<br />
L m L m<br />
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Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Convertidor Flyback.<br />
Análisis MC.<br />
Imponiendo condición <strong>de</strong> equilibrio<br />
Si imponemos la condición <strong>de</strong> equilibrio:<br />
i Lm (0) + ∆i Lm<br />
∣ ∣∣on<br />
+ ∆i Lm<br />
∣ ∣∣off<br />
= i Lm (T s) = i Lm (0)<br />
Resolviendo:<br />
∫<br />
1 ton<br />
v Lm (t)dt + 1 ∫ Ts<br />
v Lm (t)dt<br />
L m 0<br />
L m t<br />
} {{ }<br />
on<br />
} {{ }<br />
ÁreaA<br />
ÁreaB<br />
= 0<br />
V d<br />
DT s + −Vo n 1<br />
n 2<br />
(1 − D)T s = 0<br />
L m L m<br />
V o<br />
= n 2 D<br />
V d n 1 1 − D<br />
Si a<strong>de</strong>más suponemos que tenemos el convertidor no tiene pérdidas:<br />
P d = P o<br />
V d · I d = V o · I o<br />
I o<br />
= V d<br />
= n 1 1 − D<br />
I d V o n 2 D<br />
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Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Convertidor Flyback.<br />
Análisis MC.<br />
Observaciones<br />
La ganancia <strong>de</strong>l sistema es n 2 D<br />
n 1 1−D .<br />
El sistema es controlable plenamente mediante D.<br />
Si D ∈ [0, 1] ⇒ Vo ∈ [0, +∞)<br />
V d<br />
Esto en la práctica no es así.<br />
La ganancia no <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> la carga.<br />
En realidad hay <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong>bido a las no i<strong>de</strong>alida<strong>de</strong>s.<br />
Aún así la planta está bien condicionada en este aspecto.<br />
El sistema se comporta como un transformador <strong>de</strong> señales continuas:<br />
I o<br />
= V d<br />
= n 1 1 − D<br />
I d V o n 2 D<br />
Pero...¿cómo <strong>de</strong> continuas?<br />
Al ser este convertidor una modificación <strong>de</strong>l reductor-elevador presenta los<br />
mismos problemas <strong>de</strong> corrientes con alto contenido armónico i d e i D .<br />
i o es una versión filtrada <strong>de</strong> i D .<br />
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Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Convertidor Flyback.<br />
Análisis MC.<br />
Evolución temporal <strong>de</strong>l C. Reductor-Elevador en MCC<br />
A<br />
ON<br />
OFF<br />
B<br />
En este caso, i d es fuertemente discontinua. i D lo es también pero solo contribuye a<br />
i o en su valor medio por el filtrado <strong>de</strong> C.<br />
<strong>Departamento</strong> <strong>de</strong> Electrónica, Universidad <strong>de</strong> Alcalá 19 of 52
Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Convertidor Flyback.<br />
Situación limite entre conducción MC y MD<br />
Situación frontera MC y MD<br />
La situación limite entre MC y MD se da cuando el punto mínimo <strong>de</strong> la corriente<br />
i Lm se encuentra a 0A.<br />
I Lb es la corriente media en esta situación.<br />
Conocida I Lb si en el circuito tenemos una corriente I Lm :<br />
I Lm > I Lb sabremos que el circuito se encuentra en MC.<br />
I Lm < I Lb sabremos que el circuito se encuentra en MD.<br />
A<br />
ON<br />
OFF<br />
B<br />
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Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Convertidor Flyback.<br />
Situación limite entre conducción MC y MD<br />
Situación frontera MC y MD<br />
A<br />
OFF<br />
ON<br />
Calcularemos I Lb para diversos datos. Dependiendo <strong>de</strong> la ocasión nos interesará<br />
uno u otro.<br />
I Lb = 1 T s<br />
∫ Ts<br />
i L (t)dt<br />
0<br />
} {{ }<br />
Área triángulo A<br />
I Lb = 1<br />
2✚T s<br />
✚T s∆ iL = 1 2<br />
V d Ts<br />
DTs =<br />
L 2L<br />
n 1<br />
V o(1 − D)<br />
n 2<br />
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Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Convertidor Flyback.<br />
Situación limite entre conducción MC y MD<br />
I ob<br />
y I db<br />
Suele ser interesante tener el valor <strong>de</strong> I ob para comparar con las corrientes <strong>de</strong><br />
salida.<br />
En el convertidor reductor I L = I o, y por tanto I Lb = I ob<br />
En el convertidor elevador I L = I d , y por tanto I ob = I Lb (1 − D)<br />
En este caso I L ≠ I d ≠ I o. Pero las corrientes i L , i d , i D (y sus valores<br />
medios I L , I d , I D = I o también) están relacionadas por:<br />
La ecuación <strong>de</strong>l nodo <strong>de</strong> <strong>de</strong> la inductancia y la ganancia <strong>de</strong>l sistema:<br />
i L = i d + i D<br />
n 2<br />
n 1<br />
,<br />
I o<br />
= n 1 1 − D<br />
I d n 2 D<br />
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Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Convertidor Flyback.<br />
Situación limite entre conducción MC y MD<br />
I ob y I db<br />
I L = I d + I o<br />
n 2<br />
n 1<br />
I o<br />
= n 1 1 − D<br />
I d n 2 D<br />
De esta manera:<br />
(<br />
n 2<br />
n 2<br />
I ob + I db = I Lb ⇒ I ob 1 + D )<br />
= I Lb<br />
n 1 n 1 1 − D<br />
⇒ I ob = n 1<br />
I Lb (1 − D)<br />
n 2<br />
Y por tanto:<br />
I ob = Ts ( n1<br />
) 2Vo(1<br />
− D) 2 = Ts n 1<br />
V d D(1 − D)<br />
2L n 2 2L n 2<br />
Si volvemos a aplicar la relación entrada/salida:<br />
I db = I ob<br />
n 2<br />
n 1<br />
D<br />
1 − D = Ts<br />
n 1<br />
2L<br />
n 2<br />
V oD(1 − D) = Ts<br />
2L V dD 2<br />
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Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Convertidor Flyback.<br />
Análisis MD<br />
Análisis en MD<br />
Si la potencia <strong>de</strong> salida es menor que un <strong>de</strong>terminado nivel, el convertidor pue<strong>de</strong><br />
pasar a operar en modo discontinuo.<br />
Durante el intervalo ∆ 2 T s el núcleo está completamente <strong>de</strong>scargada, y la tensión<br />
en bornas <strong>de</strong> L m.<br />
Aún así se <strong>de</strong>ben seguir cumpliendo las condiciones <strong>de</strong> funcionamiento en<br />
equilibrio.<br />
Flyback MD<br />
A<br />
ON<br />
B<br />
OFF<br />
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Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Convertidor Flyback.<br />
Análisis MD<br />
Análisis en MD<br />
Flyback MD<br />
A<br />
ON<br />
B<br />
OFF<br />
Imponemos condiciones <strong>de</strong> funcionamiento en equilibrio:<br />
( ∫<br />
i L (0) + 1 DTs<br />
V d dt<br />
T s 0<br />
} {{ }<br />
ÁreaA<br />
∫ (D+∆1 )T s<br />
+<br />
V d DT s + (−V o) n 1<br />
n 2<br />
∆ 1 T s = 0<br />
V o<br />
V d<br />
= n 2<br />
n 1<br />
DT s<br />
n 1<br />
n 2<br />
(−V o)dt<br />
} {{ }<br />
ÁreaB<br />
D<br />
∆ 1<br />
, si ∆ 1 = (1 − D) ⇒ Vo<br />
V d<br />
= n 2<br />
n 1<br />
)<br />
D<br />
1 − D<br />
= i L (0)<br />
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Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Convertidor Flyback.<br />
Análisis MD<br />
Análisis en MD<br />
V o<br />
= n 2 D<br />
V d n 1 ∆ 1<br />
Esta expresión no es tan <strong>de</strong>scriptiva como en el MC.<br />
∆ 1 es una función <strong>de</strong> la carga R L .<br />
Es <strong>de</strong>cir, la ganancia en equilibrio <strong>de</strong>l sistema es función <strong>de</strong> R L :<br />
La corriente <strong>de</strong> magnetización <strong>de</strong> pico<br />
La corriente media a la salida:<br />
V d D = V o<br />
n 1<br />
n 2<br />
∆ 1<br />
î Lm = 1<br />
L m<br />
V d DT s<br />
I o = 1 2 îl∆ 1 = Vo<br />
R L<br />
Combinándolas se obtiene una relación útil si V o = cte:<br />
√<br />
D = Vo 2L n 1<br />
V d R L T s n 2<br />
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Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Convertidor Flyback.<br />
Análisis MD<br />
Observaciones MD<br />
√<br />
D = Vo 2L n 1<br />
V d R L T s n 2<br />
La ganancia <strong>de</strong>l convertidor <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> R L .<br />
También <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong>l valor <strong>de</strong> la inductancia.<br />
Supongamos que queremos mantener fija la relación V o/V d . Comenzamos con una<br />
carga muy gran<strong>de</strong>, en MC, y la vamos disminuyendo.<br />
Mientras estemos en MC, el ciclo <strong>de</strong> trabajo necesario sera equivalente.<br />
Cuando pasemos a MD <strong>de</strong>beremos disminuirlo según disminuya la carga.<br />
MC<br />
MD<br />
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Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Rizado en la tensión <strong>de</strong> salida ∆vo/Vo<br />
Outline<br />
1 Introducción a los convertidores <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> aislados.<br />
2 Convertidor Flyback.<br />
3 Rizado en la tensión <strong>de</strong> salida ∆v o/V o<br />
4 Aspectos magnéticos <strong>de</strong>l convertidor Flyback<br />
5 Diseño <strong>de</strong> convertidores Flyback<br />
6 Resumen y conclusiones<br />
7 Autoevaluación<br />
8 Bibliografía<br />
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Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Rizado en la tensión <strong>de</strong> salida ∆vo/Vo<br />
Efecto <strong>de</strong> C en el rizado <strong>de</strong> salida. Dimensionamiento.<br />
Hasta ahora hemos utilizado únicamente los valores medios <strong>de</strong> v o e i o.<br />
Realmente estas magnitu<strong>de</strong>s no son constantes.<br />
Particularmente el rizado <strong>de</strong> v o (∆v o/V o) es una especificación muy<br />
importante y habitual.<br />
Para conseguir una expresión útil, supondremos que:<br />
i D tiene una componente media I D y una componente <strong>de</strong> rizado ĩ D .<br />
i D = I D + ĩ D .<br />
La componente <strong>de</strong> rizado es dirigida a masa por el con<strong>de</strong>nsador (baja impedancia a<br />
alta frecuencia): i C ≈ ĩ D .<br />
La tensión <strong>de</strong> salida es aproximadamente la tensión media en la inductancia:<br />
I o ≈ I D .<br />
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Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Rizado en la tensión <strong>de</strong> salida ∆vo/Vo<br />
Efecto <strong>de</strong> C en el rizado <strong>de</strong> salida. Dimensionamiento.<br />
De la eq. <strong>de</strong>l con<strong>de</strong>nsador<br />
∆V o = ∆Q<br />
C<br />
Nótese que la carga en ∆Q lleva la<br />
tensión <strong>de</strong> salida ∆v o (hacia arriba o<br />
hacia abajo).<br />
Esa carga se pue<strong>de</strong> calcular como el<br />
área <strong>de</strong> cualquiera <strong>de</strong> las zonas<br />
sombreadas en i C . Suele ser más fácil<br />
el lado rectangular.<br />
ON<br />
OFF<br />
∆Q = DT sI D = DT sI o<br />
con<br />
∆V o = DTsIo<br />
C<br />
∆V o<br />
= DTs<br />
V o τ<br />
τ = RC<br />
= DTs<br />
C<br />
V o<br />
R L<br />
Descarga<br />
Carga<br />
<strong>Departamento</strong> <strong>de</strong> Electrónica, Universidad <strong>de</strong> Alcalá 30 of 52
Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Rizado en la tensión <strong>de</strong> salida ∆vo/Vo<br />
Observaciones sobre el rizado <strong>de</strong> salida.<br />
∆V o<br />
V o<br />
= DTs<br />
RC<br />
Se trata <strong>de</strong> un cálculo aproximado pero muestra claramente las ten<strong>de</strong>ncias.<br />
El rizado disminuye <strong>de</strong> manera lineal con el periodo <strong>de</strong> conmutación.<br />
La constante <strong>de</strong> tiempo <strong>de</strong> la red RC <strong>de</strong> salida, influye inversamente en el rizado<br />
Disminuye al aumentar R L .<br />
Disminuye al aumentar C.<br />
Al contrario <strong>de</strong>l caso reductor, el peor caso es D máximo. Diseñaremos para<br />
el.<br />
<strong>Departamento</strong> <strong>de</strong> Electrónica, Universidad <strong>de</strong> Alcalá 31 of 52
Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Aspectos magnéticos <strong>de</strong>l convertidor Flyback<br />
Outline<br />
1 Introducción a los convertidores <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> aislados.<br />
2 Convertidor Flyback.<br />
3 Rizado en la tensión <strong>de</strong> salida ∆v o/V o<br />
4 Aspectos magnéticos <strong>de</strong>l convertidor Flyback<br />
El transformador flyback NO es un transformador<br />
Recorridos en el lazo B-H<br />
5 Diseño <strong>de</strong> convertidores Flyback<br />
6 Resumen y conclusiones<br />
7 Autoevaluación<br />
8 Bibliografía<br />
<strong>Departamento</strong> <strong>de</strong> Electrónica, Universidad <strong>de</strong> Alcalá 32 of 52
Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Aspectos magnéticos <strong>de</strong>l convertidor Flyback<br />
El transformador flyback NO es un transformador<br />
El transformador flyback no es un transformador<br />
El mo<strong>de</strong>lo consi<strong>de</strong>rado anteriormente no está consi<strong>de</strong>rado el más a<strong>de</strong>cuado<br />
(aunque es didáctico).<br />
Su funcionamiento se asemeja más al <strong>de</strong> dos bobinas(chokes) acopladas<br />
magnéticamente.<br />
Esto se <strong>de</strong>be al hecho <strong>de</strong> que el dispositivo no mantiene la relación entre las<br />
corrientes <strong>de</strong> los <strong>de</strong>vanados.<br />
A<br />
ON<br />
OFF<br />
B<br />
ON<br />
OFF<br />
Estudiemos la evolución <strong>de</strong>l sistema en cada semiperiodo<br />
<strong>Departamento</strong> <strong>de</strong> Electrónica, Universidad <strong>de</strong> Alcalá 33 of 52
Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Aspectos magnéticos <strong>de</strong>l convertidor Flyback<br />
El transformador flyback NO es un transformador<br />
Mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> inductancias acopladas. Semiperiodo ON<br />
Durante el semiperiodo en ON, la tensión <strong>de</strong> la inductancia L 1 es V d . Por tanto:<br />
î 1 = i 1 (DT s) = i 1 (0) + V d<br />
L 1<br />
DT s,<br />
ˆφ = φ(DTs) = φ(0) + V d<br />
n 1<br />
DT s<br />
El diodo está cortado (polarizado en inversa) e i 2 = 0<br />
A<br />
ON<br />
OFF<br />
B<br />
<strong>Departamento</strong> <strong>de</strong> Electrónica, Universidad <strong>de</strong> Alcalá 34 of 52
Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Aspectos magnéticos <strong>de</strong>l convertidor Flyback<br />
El transformador flyback NO es un transformador<br />
Mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> inductancias acopladas. Semiperiodo OFF<br />
Al conmutar a OFF, el flujo <strong>de</strong>be mantenerse continuo: φ(DT − s ) = φ(DT + s ), el<br />
diodo queda polarizado en directo y:<br />
i 2 (t) = î 2 + −Vo<br />
L 2<br />
t, φ(t) = ˆ phi + −Vo<br />
n 2<br />
t, î 2 = î 1<br />
n 1<br />
n 2<br />
= ˆφ R n 2<br />
A<br />
ON<br />
OFF<br />
B<br />
<strong>Departamento</strong> <strong>de</strong> Electrónica, Universidad <strong>de</strong> Alcalá 35 of 52
Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Aspectos magnéticos <strong>de</strong>l convertidor Flyback<br />
El transformador flyback NO es un transformador<br />
Mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> inductancias acopladas. Conclusiones<br />
A nivel analítico, los resultados obtenidos son idénticos mediante ambos puntos<br />
<strong>de</strong> vista.<br />
El segundo método da una i<strong>de</strong>a más clara <strong>de</strong> la aplicación real.<br />
Las mayores diferencias están <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el punto <strong>de</strong> vista <strong>de</strong>l diseño:<br />
El diseño <strong>de</strong> un transformador asume que por el otro <strong>de</strong>vanado circula corriente que,<br />
como mo<strong>de</strong>la la Ley <strong>de</strong> Lenz, reduce el flujo por el núcleo.<br />
Al no conducir simultáneamente la <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong> flujo ˆB alcanzada es mucho mayor.<br />
Esto es especialmente problemático si diseñamos para MCD (ver última sección).<br />
Se suele recurrir a introducir gaps en el núcleo para aumentar su reluctancia. (O a<br />
núcleos con gap distrbuido).<br />
Esto reduce la inductancia magnetizante.<br />
<strong>Departamento</strong> <strong>de</strong> Electrónica, Universidad <strong>de</strong> Alcalá 36 of 52
Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Aspectos magnéticos <strong>de</strong>l convertidor Flyback<br />
Recorridos en el lazo B-H<br />
Recorridos en el lazo B-H<br />
Durante el funcionamiento <strong>de</strong>l convertidor, el campo magnético evoluciona<br />
unipolar.<br />
Se <strong>de</strong>be diseñar para que pase a una distancia pru<strong>de</strong>nte <strong>de</strong>l codo <strong>de</strong> saturación.<br />
Sobretodo en núcleos con saturación brusca: (dφ/dt = 0 = v L ).<br />
La introducción <strong>de</strong> gaps <strong>de</strong> aire, empuja la curva hacia la <strong>de</strong>recha, permitiendo<br />
mayores corrientes sin entrar en saturación.<br />
La componente continua es muy importante!<br />
MC<br />
MD<br />
<strong>Departamento</strong> <strong>de</strong> Electrónica, Universidad <strong>de</strong> Alcalá 37 of 52
Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Diseño <strong>de</strong> convertidores Flyback<br />
Outline<br />
1 Introducción a los convertidores <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> aislados.<br />
2 Convertidor Flyback.<br />
3 Rizado en la tensión <strong>de</strong> salida ∆v o/V o<br />
4 Aspectos magnéticos <strong>de</strong>l convertidor Flyback<br />
5 Diseño <strong>de</strong> convertidores Flyback<br />
Dimensionamiento <strong>de</strong> componentes<br />
La inductancia <strong>de</strong> magnetización: MC Vs MD<br />
6 Resumen y conclusiones<br />
7 Autoevaluación<br />
8 Bibliografía<br />
<strong>Departamento</strong> <strong>de</strong> Electrónica, Universidad <strong>de</strong> Alcalá 38 of 52
Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Diseño <strong>de</strong> convertidores Flyback<br />
Dimensionamiento <strong>de</strong> componentes<br />
Dimensionamiento <strong>de</strong> los semiconductores en MC<br />
Para escoger los semiconductores es necesario saber los valores máximos <strong>de</strong> corriente y<br />
tensión que <strong>de</strong>ben soportar.<br />
Diodo<br />
∣ ∣∣max n<br />
v D = V o + V 2 d n 1<br />
∣ ∣∣max n<br />
i D = î 1 Lm n 2<br />
ON OFF<br />
Transistor<br />
∣ ∣∣max n<br />
v t = V d + V 1 o n 2<br />
∣ ∣∣max<br />
i d = î Lm<br />
SW<br />
<strong>Departamento</strong> <strong>de</strong> Electrónica, Universidad <strong>de</strong> Alcalá 39 of 52
Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Diseño <strong>de</strong> convertidores Flyback<br />
Dimensionamiento <strong>de</strong> componentes<br />
Dimensionamiento <strong>de</strong> los semiconductores en MD<br />
Para escoger los semiconductores es necesario saber los valores máximos <strong>de</strong> corriente y<br />
tensión que <strong>de</strong>ben soportar.<br />
Diodo<br />
∣ ∣∣max n<br />
v D = V o + V 2 d n 1<br />
∣ ∣∣max n<br />
i D = î 1 Lm n 2<br />
ON OFF<br />
Transistor<br />
∣ ∣∣max n<br />
v t = V d + V 1 o n 2<br />
∣ ∣∣max<br />
i d = î Lm<br />
SW<br />
<strong>Departamento</strong> <strong>de</strong> Electrónica, Universidad <strong>de</strong> Alcalá 40 of 52
Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Diseño <strong>de</strong> convertidores Flyback<br />
La inductancia <strong>de</strong> magnetización: MC Vs MD<br />
MC Vs MD<br />
Al igual que las topologías básicas se podían diseñar para funcionar en MCC o<br />
MCD, el convertidor flyback pue<strong>de</strong> diseñarse para funcionar en modo continuo y<br />
discontinuo.<br />
La elección está basada en múltiples factores y es una <strong>de</strong>cisión <strong>de</strong> diseño. A<br />
gran<strong>de</strong>s rasgos:<br />
El modo discontinuo proporciona unas mejores prestaciones dinámicas.<br />
El modo continuo presenta menos problemas <strong>de</strong> ruidos, EMI<br />
Las mejores prestaciones dinámicas <strong>de</strong>l MD son <strong>de</strong>bidas a la existencia <strong>de</strong> un cero<br />
RHP en el caso MC:<br />
Se incrementa la pendiente <strong>de</strong>scen<strong>de</strong>nte:<br />
Misma pendiente ascen<strong>de</strong>nte:<br />
D=0.25<br />
D=0.75<br />
PWM<br />
Equilibrio<br />
Fase no mínima<br />
Equilibrio<br />
<strong>Departamento</strong> <strong>de</strong> Electrónica, Universidad <strong>de</strong> Alcalá 41 of 52
Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Diseño <strong>de</strong> convertidores Flyback<br />
La inductancia <strong>de</strong> magnetización: MC Vs MD<br />
MC Vs MD<br />
Este inconveniente <strong>de</strong>saparece en MD:<br />
D=0.3<br />
D=0.6<br />
PWM<br />
Adicionalmente, existen menos problemas con la recuperación inversa <strong>de</strong>l diodo<br />
en alta tensión.<br />
Sin embargo los niveles <strong>de</strong> corriente en MD son más altos lo cual provoca:<br />
Más problemas EMI (necesidad <strong>de</strong> filtro LC adicional?).<br />
Necesidad <strong>de</strong> cables, o pistas, más gruesos.<br />
Mayor disipación en los diodos.<br />
Con<strong>de</strong>nsador <strong>de</strong> salida con más rizado, <strong>de</strong>be ser más gran<strong>de</strong> (aún).<br />
Mayores problemas <strong>de</strong> saturación y en el núcleo ( ˆφ ⇑).<br />
Mayores problemas <strong>de</strong> disipación en el núcleo ( ∫ B(h)HdH ⇑).<br />
Pese a todo, la superioridad dinámica y <strong>de</strong> robustez (planta fase mínima)<br />
suele condicionar la elección <strong>de</strong> MD.<br />
<strong>Departamento</strong> <strong>de</strong> Electrónica, Universidad <strong>de</strong> Alcalá 42 of 52
Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Diseño <strong>de</strong> convertidores Flyback<br />
La inductancia <strong>de</strong> magnetización: MC Vs MD<br />
Diseño <strong>de</strong>l transformador Flyback<br />
Tal y como se ha comentado, el diseño <strong>de</strong>be afrontarse más como diseño <strong>de</strong> una<br />
inductancia (choke) acoplada que como un transformador.<br />
Dado que utilizaremos el núcleo como almacén <strong>de</strong> energía, será necesario utilizar<br />
núcleos con gap.<br />
En un transformador normal, los amperios-vuelta <strong>de</strong> primario y secundario se<br />
cancelan y la excursión en el lazo B-H es mínima. ( ∑ n i I i = H · l).<br />
En el flyback, el triangulo <strong>de</strong> la corriente primaria en el semiperiodo a ON mueve<br />
al núcleo ampliamente a lo largo <strong>de</strong> la curva BH.<br />
Esto provoca que incluso a potencias muy bajas, un núcleo convencional se<br />
saturaría y <strong>de</strong>struiría el transistor.<br />
Para prevenir este efecto se <strong>de</strong>be diseñar un núcleo con gap.<br />
Núcleos <strong>de</strong> ferrita con gap: La saturación es abrupta, se <strong>de</strong>be evitar entrar en zona<br />
<strong>de</strong> saturación.<br />
Núcleos Pow<strong>de</strong>red Permalloy con gap distribuido: La saturación es suave.<br />
Normalmente se busca un cambio controlado <strong>de</strong> L m en el rango <strong>de</strong> funcionamiento<br />
<strong>de</strong>l convertidor.<br />
Se <strong>de</strong>be tener en cuenta que la introducción <strong>de</strong> gaps reduce la inductancia<br />
magnetizante <strong>de</strong>l núcleo.<br />
Existen las mismas posibilida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> diseño que en las topologías básicas.<br />
<strong>Departamento</strong> <strong>de</strong> Electrónica, Universidad <strong>de</strong> Alcalá 43 of 52
Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Resumen y conclusiones<br />
Outline<br />
1 Introducción a los convertidores <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> aislados.<br />
2 Convertidor Flyback.<br />
3 Rizado en la tensión <strong>de</strong> salida ∆v o/V o<br />
4 Aspectos magnéticos <strong>de</strong>l convertidor Flyback<br />
5 Diseño <strong>de</strong> convertidores Flyback<br />
6 Resumen y conclusiones<br />
7 Autoevaluación<br />
8 Bibliografía<br />
<strong>Departamento</strong> <strong>de</strong> Electrónica, Universidad <strong>de</strong> Alcalá 44 of 52
Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Resumen y conclusiones<br />
Resumen y conclusiones<br />
El convertidor Flyback es uno <strong>de</strong> los más habituales en las fuente <strong>de</strong> alimentación.<br />
Presenta su mejores cualida<strong>de</strong>s a bajas potencias y altas tensiones <strong>de</strong> salida.<br />
Es la estructura más simple para un convertidor aislado.<br />
Presenta dos modos <strong>de</strong> funcionamiento bien diferenciados:<br />
√<br />
V o<br />
= n 2 D MC<br />
, D MC = Vo 2L n 1<br />
V d n 1 1 − D MC V d R L T s n 2<br />
El modo MC presenta señales más suaves, pero dinámicamente es un sistema <strong>de</strong><br />
fase no mínima.<br />
El modo MD suele preferirse por su dinámica, pero presenta problemas añadidos<br />
<strong>de</strong> armónicos no <strong>de</strong>seados: ruido, temperatura, etc.<br />
El diseño <strong>de</strong>l transformador es la pieza fundamental <strong>de</strong>l convertidor.<br />
<strong>Departamento</strong> <strong>de</strong> Electrónica, Universidad <strong>de</strong> Alcalá 45 of 52
Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Autoevaluación<br />
Outline<br />
1 Introducción a los convertidores <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> aislados.<br />
2 Convertidor Flyback.<br />
3 Rizado en la tensión <strong>de</strong> salida ∆v o/V o<br />
4 Aspectos magnéticos <strong>de</strong>l convertidor Flyback<br />
5 Diseño <strong>de</strong> convertidores Flyback<br />
6 Resumen y conclusiones<br />
7 Autoevaluación<br />
8 Bibliografía<br />
<strong>Departamento</strong> <strong>de</strong> Electrónica, Universidad <strong>de</strong> Alcalá 46 of 52
Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Autoevaluación<br />
A1 Conocer la topología <strong>de</strong>l C. Flyback<br />
A3 Saber analizar un C. Flyback en MC y MD.<br />
A4 Saber traducir especificaciones <strong>de</strong> modo <strong>de</strong> funcionamiento a rangos<br />
<strong>de</strong> valores en la inductancia <strong>de</strong> magnetización.<br />
A5 Saber traducir especificaciones <strong>de</strong> rizado máximo a la salida a rangos<br />
<strong>de</strong> valores en la capacidad.<br />
A6 Saber los valores máximos <strong>de</strong> corriente y tensión que soportarán los<br />
dispositivos semiconductores.<br />
A7 Conocer <strong>de</strong> manera intuitiva las características <strong>de</strong> cada modo <strong>de</strong><br />
funcionamiento.<br />
A8 Conocer las claves <strong>de</strong>l diseño magnético.<br />
<strong>Departamento</strong> <strong>de</strong> Electrónica, Universidad <strong>de</strong> Alcalá 47 of 52
Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Bibliografía<br />
Outline<br />
1 Introducción a los convertidores <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> aislados.<br />
2 Convertidor Flyback.<br />
3 Rizado en la tensión <strong>de</strong> salida ∆v o/V o<br />
4 Aspectos magnéticos <strong>de</strong>l convertidor Flyback<br />
5 Diseño <strong>de</strong> convertidores Flyback<br />
6 Resumen y conclusiones<br />
7 Autoevaluación<br />
8 Bibliografía<br />
<strong>Departamento</strong> <strong>de</strong> Electrónica, Universidad <strong>de</strong> Alcalá 48 of 52
Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Bibliografía<br />
Lecturas básicas<br />
Ned Mohan, Tore M. Un<strong>de</strong>land, and William P. Robbins.<br />
Power Electronics. Third Edition., chapter 10, pages 308–311.<br />
Willey, 2003.<br />
Sección <strong>de</strong> capítulo <strong>de</strong>dicada a la conversión Flyback <strong>de</strong> este texto. En<br />
este caso la información es muy escueta e introductoria. Se recomienda<br />
su lectura como introducción.<br />
Jesús Ureña Ureña, Miguel Ángel Sotelo Vázquez, Fco. Javier Rodríguez<br />
Sánchez, Rafael Barea Navarro, Mariano Domínguez Herranz, Emilio J. Bueno<br />
Peña, and Pedro A. Revenga <strong>de</strong> Toro.<br />
Electrónica <strong>de</strong> Potencia, chapter 6, pages 6.1– 6.12.<br />
Servicio <strong>de</strong> Publicaciones UAH, 1999.<br />
Parte <strong>de</strong> capitulo <strong>de</strong>l texto fundamental <strong>de</strong> la asignatura <strong>de</strong>dicado a<br />
una introducción a las fuentes conmutadas con aislamiento y a realizar<br />
una introducción <strong>de</strong>l convertidor flyback. Sirve como texto<br />
introductorio, aunque es necesario complementarlo con apuntes <strong>de</strong><br />
clase. Escrito en español<br />
<strong>Departamento</strong> <strong>de</strong> Electrónica, Universidad <strong>de</strong> Alcalá 49 of 52
Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Bibliografía<br />
Lecturas <strong>de</strong> ampliación<br />
Andrés Barrado Bautista and Antonio Lázaro Blanco, editors.<br />
Problemas <strong>de</strong> Electrónica <strong>de</strong> Potencia, chapter 6, pages 565–579.<br />
Pearson Education., 2007.<br />
Excelente libro <strong>de</strong> problemas <strong>de</strong> Electrónica <strong>de</strong> Potencia en español.<br />
Esta parte <strong>de</strong> este capítulo esta <strong>de</strong>dicado al convertidor flyback.<br />
Algunos ejercicios pue<strong>de</strong>n superar el nivel <strong>de</strong> la asignatura, pero en<br />
general es muy recomendable.<br />
Robert. W. Erickson and Dragan Maksimović.<br />
Fundamentals of Power Electronics. Second Edition., chapter Partes <strong>de</strong> 2,3,4,5,6,<br />
pages 11–179.<br />
Kluwer Aca<strong>de</strong>mic Publishers Group, 2004.<br />
El texto <strong>de</strong> R.W. Erickson da una visión un poco diferente <strong>de</strong> la<br />
conversión <strong>DC</strong><strong>DC</strong> <strong>de</strong> la untilizada en la asignatura. Aun así presenta un<br />
gran interés y es referencia obligada si se <strong>de</strong>sea complementar los<br />
conocimientos <strong>de</strong> la asignatura. Los capítulos abarcan todas las<br />
topologías <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>de</strong> manera combinada.<br />
<strong>Departamento</strong> <strong>de</strong> Electrónica, Universidad <strong>de</strong> Alcalá 50 of 52
Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Bibliografía<br />
Lecturas avanzadas<br />
Robert. W. Erickson and Dragan Maksimović.<br />
Fundamentals of Power Electronics. Second Edition., chapter 7, pages 187–258.<br />
Kluwer Aca<strong>de</strong>mic Publishers Group, 2004.<br />
Excelente capítulo sobre mo<strong>de</strong>lado dinámico (fuera <strong>de</strong>l punto <strong>de</strong><br />
equilibrio) <strong>de</strong> convertidores <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong>. Este contenido supera los objetivos<br />
<strong>de</strong> la asignatura (OPT 4).<br />
Abraham I. Pressman, Keith Billings, and Taylor Morey.<br />
Switching Power Supply Design. Third Edition, chapter 4, pages 117–160.<br />
Mc. Graw Hill, 2009.<br />
Capítulo <strong>de</strong>dicada a la conversión flyback y sección <strong>de</strong>dicada a mostrar<br />
formas <strong>de</strong> onda experimentales <strong>de</strong> un convertidor flyback. Este libro<br />
constituye una referencia <strong>de</strong> gran valor en el diseño <strong>de</strong> fuentes <strong>de</strong><br />
alimentación. Enfoque muy orientado al diseñador final. Sobrepasa en<br />
muchas ocasiones los contenidos <strong>de</strong> la asignatura, pero es muy<br />
recomendable como referencia avanzada.<br />
<strong>Departamento</strong> <strong>de</strong> Electrónica, Universidad <strong>de</strong> Alcalá 51 of 52
Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
End<br />
Tema 1: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> <strong>conmutados</strong><br />
Lección 2: <strong>Convertidores</strong> <strong>DC</strong>/<strong>DC</strong> con aislamiento eléctrico. Convertidor Flyback<br />
<strong>Departamento</strong> <strong>de</strong> Electrónica, Universidad <strong>de</strong> Alcalá,<br />
Master Universitario Sistemas Electrónicos Avanzados<br />
<strong>Departamento</strong> <strong>de</strong> Electrónica, Universidad <strong>de</strong> Alcalá 52 of 52