Ejemplos Resueltos Convertidor de Cuk
Short Description
Electronica de Potencia, Convertidores...
Description
UNIVERSIDAD POLITECNICA SALESIANA SEDE CUENCA NOMBRE. RONALD RODRIGUEZ SANTOS ELECTRONICA DE POTENCIA
CONVERTIDORES CUK
Considere el troceador de acumulación de energía capacitiva de la figura, donde Q es un transistor ideal que conmuta a la frecuencia f=2kHz, manteniéndose saturado el tiempo Ton=0,3ms y bloqueado durante el tiempo Toff = Ts-Ton=0,2ms en cada periodo. Siendo E=120V, R=1ohm, L1=12mH, L2=12mH y C1=0,5mF, C2=1mF. Realice un análisis completo del circuito en: a. b. c. d. e.
Conducción continua. Conducción critica. Conducción discontinua. Característica de carga. Tensión en la carga en función de la capacitancia.
a) Conducción continua.
≤ <
= − = 1 = − 1 ∫ = ∫ − 1 = − 1 1 Donde:
=
≤ < = =
Donde:
=
= 1 = 1 ∫ = ∫ 1 = 1 − 2
Igualando (1) y (2) con el voltaje del condensador en cada instante de tiempo tenemos:
= − 1 = 1 −
Resolviendo 2 ecuaciones con 2 incógnitas:
Como:
=
= − 1 1 = − = − = − = 1− 3
Usando analogía de Potencia de entrada = Potencia de Salida tenemos:
= = Remplazando de (3)
= 1−
0,3 =180 = =120 0,5−0, 3 Para
=0 = 0 =1 = ∞ Según el voltaje de la carga obtenido, podemos darnos cuenta que tenemos un convertidor elevador reductor de tensión. Como:
= = = = = = 180 1Ω =180 = = =270 ∆ = − 4
∴
Las corrientes máximas y mínimas del convertidor elevador reductor de tensión son:
= 5 = − − 6 Relacionando (5) y (6) con (4)
Análisis comparativo:
∆ = 120 0,3=3/ ∆ = = 12 ∆ ∆ − = − 2 2
Remplazo los valores de:
= ∆2 = − ∆2 ∆ = = ∴ = 2 = 271,5 = − 2 = 403,5
=
De la misma relación (5) y (6) con (4) para encontrar el rizado de corriente en el Inductor 2 tenemos:
Análisis comparativo:
∆ = − ∆ = − ∆ ∆ − = − 2 2 ∴ = ∆2 = − ∆2
Remplazo los valores de:
∆ = −
= =
= 2 − = 181
= − 2 − = 179 RIZADO DE CORRIENTE DE INDUCTANCIAS:
∆ = = ∆ =
=
Como :
∆ = ∆ = 3 ∆ ∆ = ∆ = 3
Realizando el mismo procedimiento obtenemos
RIZADO DE TENSION DE CONDENSADORES:
1 ∆ = ∫ ∆ = 1 − ∆ = − Pero sabemos que:
= − 1 = 1 −
Realizando la igualdad tenemos que:
Como:
=
∆ = 1 ∫ = 1 − = 1
= =
∆ = ∆ =
Como :
∆ = ∆ = 108
Realizando el mismo procedimiento, pero ahora analizando en la segunda arte de la gráfica se obtiene que es igual a:
∆
∆ =1− 8 ∆ = 0,1875
b) Conducción critica. Sabiendo que:
= − ∆2 ∆ = Remplazando tenemos:
= − 2 Para encontrar el valor de la capacitancia critica despejamos, sabiendo que
= 2
= 0
:
Como:
=
∴
= 2 = 2
= 0,18
c) Conducción Discontinua.
0≤< = 0 = 1 , 0 = 1 , , = 1 ≤< = 0 = 0 ≤ < , = 1 − , = 1 − 1 = 1 −
= − Como
= = = = = 270 = 1 − = 108 Entonces
Régimen Permanente
= = − = − = = 0 = − − =
Área del triangulo
= 12 , 12 − , = 21 , − = 21 , −
= 21 1 − = 21 − = 21 21 − = 1 1 − 2 2 = , = , =, = 2 1= 21 21 − 1 = 1 [ 1−] 2 2 1= 1− 1= 1− → =1− = − = − =1− 1− =1 √ = 1− (1−)(1−)(1−)1− =1 1− 1− =1 1−1 =1 1− = = 1−
√ = 1− = 1 Dejando Tx en función de la fuente y la carga resistiva tenemos:
= − = 0,0003
En régimen permanente: , ya que se disipa el voltaje en el inductor.
= = 0
= − − = = 300 = =0,6 = 2 = 2 √ =3,53 = 1− d) Característica de Carga. I. II. III. IV.
= = − = − = Relacionando I Y II
= 21 − = 21 −−
= 21 − − ∗ − = 21 −1 ∗ − Como:
= =
1 = 21 −1 ∗ − 1 = 21 (1−1) 1− 1 = 21 (1−1) 1− 1 = 2 (1−1)1− 1 2 = 11− 1 2 = 1− = 2 1 = 1− = = 1− = 1 = +
REMPLAZANDO:
∴
= = 180 120 =1,5 =4,1666 e) Tensión en la carga en función de la capacitancia. De la ecuación ya deducida
= 21 −1 ∗ −
Y:
= = DENOMINANDO:
1 = 2 1− = 2 √ = 1− = 2 =3,5355
View more...
Comments
