Ejercicio Feedback Nº1. Unidad 3

Ejercicio Feedback Nº1. Unidad 3 INTRODUCCIÓN Una fuente conmutada e un di!oiti"o e#ectr$nico %ue tranforma #a ener&'a e#(ctrica de un ni"e# a otro mediante #a conmutaci$n de di!oiti"o de etado $#ido %ue o!eran como interru!tore) com!#etamente a!a&ado o com!#etamente encendido. *un%ue en &enera# ue#en er circuito re#ati"amente com!#ejo+ e !ueden diferenciar , b#o%ue contructi"o b-ico) #o%ue de# rectificador / fi#tro de entrada0 donde e con"ierte #a C* en CC #o%ue in"eror0 donde #a CC e con"ierte en una onda cuadrada de a#ta frecuencia %ue e a!#icada a una bobina o a un tranformador. #o%ue de# rectificador / fi#tro de a#ida0 donde e rectifica / fi#tra #a a#ida de a#ta frecuencia 12 a 22k456 / e obtiene CC !ura #o%ue contro#ador0 donde mediante un oci#ador de frecuencia fija+ un com!arador de teni$n / un 789 e contro#a #a oci#aci$n de# e&undo b#o%ue uando una teni$n de referencia. Un e%uema b-ico de fuente conmutada !odr'a er e# i&uiente)

E# e&undo b#o%ue e #a !arte fundamenta# de #a fuente+ / !uede tener ditinta confi&uracione b-ica. En nuetro cao+ a# er ti!o con"ertidor directo+ e# e&undo b#o%ue tendr- confi&uraci$n UC:0 donde e# circuito interrum!e #a a#imentaci$n / !ro"ee una onda cuadrada de anc;o de !u#o "ariab#e a unim!#e fi#tro out ? >in @ cic#o de trabajo / #a re&u#aci$n e ejecuta mediante #a im!#e "ariaci$n de# cic#o de trabajo.

FUENTE CON9UT*D* TI7O CON>ERTIDOR DIRECTO
* continuaci$n !rofundi5aremo en cada uno de #o b#o%ue centr-ndono en #o 3 %ue o#icita e# ejercicio) Fi#tro de entrada

E# fi#tro de entrada tiene !or funci$n !rote&er #a fuente / u circuito de !oib#e tranitorio u otra ea#e interferente !ro"eniente de #a red+ a' mimo e# fi#tro debe b#o%uear #a inerci$n en #a red de ea#e de a#ta frecuencia &enerada !or #a !ro!ia fuente E9I conducido6. Dede e# !unto de "ita de eficiencia ener&(tica+ ete fi#tro debe tener #a menor !erdida de !otencia !oib#e0 iem!re teniendo en cuenta #a !oibi#idad de oci#acione en !reencia de eto fi#tro de !erdida baja. Un criterio Ati# de dieo re%uiere%ue #a frecuencia reonante de# fi#tro de entrada ea una d(cada m- baja %ue #a frecuencia reonante de# fi#tro de a#ida a fin de e"itar #a interacci$n entre #a do. 7or #o &enera# eto #o fi#tro ue#en baare en enci##o circuito inducti"o %ue trabajan junto a ca!acitore %ue e co#ocan en !ara#e#o con #a #'nea de a#imentaci$n. e deben e#eccionar un ca!acitador #o m- &rande !oib#e / adem- inc#uir e#emento amorti&uadore adiciona#e.

7uente rectificador E# !uente rectificador con"ierte #a onda a#terna de entrada en una ea# !oiti"a !u#ante+ %ue "iene a er e# !rimer !ao !ara obtener una ea# continua a !artir de una a#terna.

i e conidera un circuito idea#i5ado con < ? 2+ e !uede ober"ar f-ci#mente e# funcionamiento de #o diodo. Ete circuito conite en do &ru!o de diodo) e# &ru!o u!erior con #o diodo 1 / 3+ / e# &ru!o inferior con #o diodo  / ,. En e# &ru!o u!erior+ #o c-todo de #o diodo tienen un !otencia# comAn+ !or #o tanto+ e# diodo con u -nodo en e# !otencia# m- a#to conducir- id. En e# &ru!o inferior+ #o -nodo de #o do diodo tienen un !otencia# comAn. 7or #o tanto+ e# diodo con u c-todo en e# !otencia# m- bajo conducir- id.

E decir+ cuando " e !oiti"o+ #o diodo 1 /  conducir-n id+ / #o diodo 3/ , a!arecer-n con una !o#ari5aci$n in"era. Cuando " e con"ierte en ne&ati"o+ #a corriente id cambia conmuta6 en forma intant-nea a #o diodo 3 / ,+ !ue < ? 2+ / #o diodo 1 /  a!arecer-n con una !o#ari5aci$n in"era. Cabe mencionar %ue e# com!ortamiento de #o rectificadore en #o con"ertidore rea#e no e idea#i5ado+ / !or #o tanto+ #a conmutaci$n de #o diodo / #a forma de onda etar- ujeta a# "a#or de <. 7or A#timo+ indicar %ue en muc;a a!#icacione ta# "e5 e re%uiera %ue e# e%ui!o o!ere con un "o#taje de #'nea de 11 > / 32 >. 7or tanto+ un rectificador du!#icador de "o#taje como e# de #a i&uiente fi&ura er"ir'a !ara e"itar un traformador de ubida de teni$n.

Condenador "o#um(trico E# condenador de en#ace de CC Cd+ m- conocido como Condenador o ca!acitador6 >o#um(trico e e# encar&ado de reducir #a ondu#aci$n de "o#taje en #a entrada a# con"ertidor de CCCC. Tambi(n !ro!orciona un tiem!o de retenci$n de# "o#taje de a#ida re&u#ado durante a!a&one moment-neo de #a ener&'a de #a red. E# ca!acitor "o#um(trico e ca#cu#a como funci$n de tiem!o de detenci$n deeado)

Donde >d+m'n e e#i&e en e# ran&o de G2H a H de# "o#taje de entrada nomina# >d+nomina# / e #a eficiencia ener&(tica de #a fuente de a#imentaci$n. 7ara una ca!acitancia dada+ e#"o#umen de# ca!acitor e a!ro=imadamente !ro!orciona# a# "o#taje nomina#+ / #a m-=ima ca!acidad de a#macenamiento de ener&'a e !ro!orciona# a# cuadrado de# "o#taje nomina#.

Con"ertidor CCCC directo Ete con"ierte e# "o#taje de CC no contro#ado !ro"eniente de# ca!acitor "o#um(trico de un ni"e# a otro ni"e# de CC contro#ado


E# "o#taje inducido e)

7or #o tanto+ e# "o#taje medio de a#ida >2 er-) J !ara contro#ar e# "o#taje medio de a#ida >2+ e neceario "ariar #a re#aci$n de trabajo tencBT de# interru!tor.
7or e##o)

Ete "o#taje caua un aumento #inea# en #a corriente de# inductor i<. Cuando e a!a&a e#interru!tor+ debido a# a#macenamiento de ener&'a inducti"a+ i< f#u/e a tra"( de# diodo D+ / trafiere una !arte de u ener&'a a #a car&a. Reu#tando entonce %ue)

Ete "o#taje caua %ue i< diminu/a en forma #inea#. 4aciendo e# dearro##o matem-tico e obtiene)


En o!eraci$n de etado !ermanente #a forma de onda e debe re!etir de un !eriodo a otro+ !or #o tanto+ im!#ica %ue e# -rea * /  deben er i&ua#e)

O bien mediante #a re#aci$n de trabajo D)

itema de contro# 2 e com!ara u "a#or de%ue referencia >2+ref. E# am!#ificador !roduce e# "o#taje decon contro# Kc con e ajuta #a re#aci$n de trabajodeDerrore de# interru!tor.