Este trabajo propone la modificación de un convertidor reductor de doble entrada (TIBuck) como driver de alto rendimiento para LEDs y transmisor de comunicaciones por luz visible (VLC). La propuesta aprovecha las ventajas del TIBuck, como el menor contenido armónico en la tensión de salida, el menor estrés de tensión y menores pérdidas de conmutación en los dispositivos en comparación con el convertidor reductor tradicional, haciéndolo especialmente interesante para trabajar a altas frecuencias de conmutación. Esto hace que el convertidor TIBuck supere al convertidor reductor tradicional en términos de rendimiento y ancho de banda. La segunda tensión necesaria para el convertidor TIBuck es proporcionada mediante un convertidor reductor auxiliar funcionando a menor frecuencia de conmutación que el TIBuck. Este convertidor auxiliar además implementa la función de control de corriente media por la carga de LEDs, mientras que el TIBuck únicamente reproduce la señal de comunicaciones necesaria para la transmisión VLC. El rendimiento del convertidor es mejorado al reducir la cantidad de potencia que es procesada a alta frecuencia. La mayor parte de la potencia es procesada por el convertidor reductor auxiliar de baja frecuencia. Como resultados experimentales, se presenta el diseño de un convertidor TIBuck basado en dos convertidores reductores, uno de baja y otro de alta frecuencia, conectados en paralelo con respecto a la carga. La propuesta alcanza un rendimiento del 94%, reproduciendo una modulación digital 64-QAM, alcanzando un tasa binaria máxima de 1.5 Mbps.[...] Leer más

En este documento se presentan las arquitecturas avanzadas de convertidores DC-DC basadas en el concepto de Procesado de Potencia Parcial (PPP). Para ello, en primer lugar, se describen las ventajas y desventajas que presentan este tipo de arquitecturas. Después, con el objetivo de compararlas con las actuales arquitecturas, se establecen diversos criterios de comparación que tengan en cuenta diferentes factores como la potencia procesada (tanto activa como no activa), estrés de los componentes y eficiencia, tanto del convertidor como del sistema. A lo largo de la comparativa, en base a una misma topología Dual Active Bridge (DAB), se evalúa una arquitectura convencional enfrentada a una arquitectura avanzada de potencia parcial. Con el objetivo de optimizar la potencia a procesar por el convertidor de potencia parcial, se opta por desarrollar un convertidor elevador-reductor. Por último, a raíz de los resultados obtenidos, se concluye que la arquitectura avanzada es una alternativa eficiente en aplicaciones donde no se requiera aislamiento galvánico.[...] Leer más

En este trabajo se propone el uso de un convertidor resonante compuesto por un puente de alta frecuencia y tres circuitos resonantes con su correspondiente transformador y rectificador. Esta configuración elimina la potencia pulsante de baja frecuencia en el oscilador y reduce las pérdidas de conducción en comparación con el uso de tres convertidores DC/DC independientes cuando el factor de potencia es el unitario. En el caso en que el convertidor trabaje con un factor de potencia distinto a la unidad se propone un método de cálculo para el condensador de filtro; y un modelo dinámico válido para ambas situaciones. Finalmente se ha construido un modelo a escala, con resultados experimentales.

Los limitadores de corriente de enclavamiento (LCLs) son circuitos empleados habitualmente en el control de cargas de naves espaciales, con el objetivo de evitar fallos en componentes, debidos a sobrecargas de corriente. Los esquemas clásicos de los LCLs están basados en el uso de un MOSFET tipo P. Sin embargo, el desarrollo de nuevos materiales semiconductores de banda prohibida ancha (WBG) abre la posibilidad de poder llegar a operar a tensiones cada vez mayores, dando lugar a trabajos recientes donde ya se plantea el uso de un MOSFET tipo N de SiC como dispositivo limitador de corriente. Siguiendo en esta línea, este artículo presenta el análisis y diseño de un aislador analógico capaz de controlar la puerta de un MOSFET tipo N en un LCL. Se presentan los resultados de las topologías estudiadas y el procedimiento de diseño de las mismas. Finalmente, se muestran algunos resultados experimentales de prototipos realizados para cada topología.

Se presenta el análisis y diseño de un convertidor resonante multifase para aplicaciones de carga de baterías de alta capacidad de corriente. Con el objetivo de reducir las pérdidas en conducción, la etapa inversora del convertidor se obtiene a partir de la conexión en paralelo de N inversores resonantes LCpCs clase D. Se evalúa el efecto de la inductancia de dispersión del transformador en el circuito resonante y se propone una solución de diseño para cancelarlo. La etapa de salida se basa en un doblador de corriente con dispositivos de carburo de silicio. La regulación de la corriente de carga se realiza a frecuencia constante, modificando el desfase entre las señales de mando de los interruptores. El cargador se diseña para una batería de litio-ion LiFePO4 de 48V de tensión nominal y capacidad de 50Ah.

En un sistema electrónico com múltiples subcircuitos, uno de los quebraderos de cabeza es el cableado, tanto para la interconexión de los diferentes módulos como para la alimentación de los mismos. Con el método que aquí se presenta, se solventa parte del problema, ya que con un cableado sencillo, sólo dos hilos, podemos alimentar varias módulos de forma simultánea, incluso permite que la alimentación no tenga un valor único para todos los elementos. Además, al ser una fuente de corriente, la longitud del cableado no es un problema. Con un inversor resonante en semipuente con carga paralelo, nos permite tener unas pérdidas en conmutación controladas, e independizar el número de cargas conectadas al sistema, así como, la longitud entre ellas, dentro de unas distancias razonables.