• Author / Uploaded
• Arturo Medina

• Categories
• Energia electrica
• Ingeniería
• Ingenieria Eléctrica
• Fuerza
• Magnetismo

Citation preview

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN FACULTAD DE INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y SERVICIOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

PROYECTO Y CONSTRUCCIÓN DE UN CONVERSOR CC-CC ELEVADOR DE TENSIÓN (BOOST) EN MODO DE CONDUCCIÓN CONTINUA Integrantes: -

Medina Gutierrez, Jorge Arturo Merlo Astudillo, César Fernando - Salas Velasquez, Mijail Raúl - Cotta Aroni, Brayan Curso: Electrónica de Potencia Docente: Ing. Ivar Ordoñez Carpio

AREQUIPA-PERÚ 2015

Lab. Electrónica de Potencia - Conversor Boost CC-CC

INDICE

1. Modos de operación del conversor Boost ........................................................................... 2 1.1. Modo de conducción continua - MCC ................................................................................... 2 1.2. Modo de conducción discontinua - MCD .............................................................................. 4 1.3. Límite entre MCC y MCD ....................................................................................................... 6 1.4. Cálculo de L y C ...................................................................................................................... 7 2. Cálculos del proyecto ........................................................................................................... 8 3. Simulación del proyecto ..................................................................................................... 11 3.1. Circuito de disparo del MOSFET .......................................................................................... 11 3.2. Gráficas de tensión y corriente en los diferentes elementos del circuito .......................... 12 a) Tensión y corriente en el inductor ..................................................................................... 12 b) Tensión y corriente en el MOSFET ..................................................................................... 12 c) Tensión y corriente en el diodo ......................................................................................... 13 d) Tensión y corriente en la carga .......................................................................................... 13 4. Resultados Experimentales ................................................................................................ 14 4.1. Circuito de disparo del MOSFET .......................................................................................... 14 4.2. Medida de la inductancia de la bobina ............................................................................... 15 4.3. Prueba del circuito general ................................................................................................. 15 5. Conclusiones ....................................................................................................................... 16 6. Bibliografía .......................................................................................................................... 16 7. Anexos ................................................................................................................................. 17 7.1. Anexo A: Circuito de disparo del MOSFET ........................................................................... 17 7.2. Anexo B: Proyecto físico ...................................................................................................... 19 7.3. Anexo C: Hoja de datos del MOSFET ................................................................................... 22 7.4. Anexo D: Hoja de datos del diodo ...................................................................................... 24

1

Lab. Electrónica de Potencia - Conversor Boost CC-CC

1. Modos de operación del conversor Boost El convertidor Boost es un circuito en el cual la señal de voltaje de salida siempre es mayor que la señal de voltaje de entrada, con una relación mayor o igual a 1 entre la señal de salida y la de entrada en estado estacionario. Comúnmente la potencia de salida de este circuito puede variar en un rango de 20 a 400 W y es usado comúnmente como corrector de factor de potencia en algunas conversiones AC-DC. El circuito que describe este convertidor puede verse en la Fig. 1:

Fig. 1. Conversor Boost Para analizar este circuito, es necesario tomar las dos diferentes etapas de switcheo generada por el transistor de potencia MOSFET, es decir tanto en el estado de encendido como en el estado de apagado, para así poder determinar la función de transferencia entre las tensiones de salida y entrada respectivamente, y adicionalmente poder calcular los diferentes valores elementos que conforman el circuito, en especial del inductor el cual nos asegurara un funcionamiento de la corriente en modo continuo, ya que si el circuito trabaja con una corriente en modo discontinua sobre el inductor, no se puede tener una carga en circuito abierto porque el condensador de salida no tendría camino alguno para poderse descargar, lo cual no es deseable ya que para nuestros fines deseamos entregar la mayor cantidad de energía posible a una respectiva carga.

1.1.

Modo de conducción continua – MCC

La figura 2 presenta los circuitos equivalentes para las dos etapas de operación de este modo. La figura 3 presenta las formas de onda principales.

2

Lab. Electrónica de Potencia - Conversor Boost CC-CC

Se verifican las siguientes ecuaciones: Intervalo 0