Tesis profesional presentada por Iván Ignacio Juárez Hernández

Licenciatura en Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones. Departamento de Computación, Electrónica y Mecatrónica. Escuela de Ingeniería y Ciencias, Universidad de las Américas Puebla.

Jurado Calificador

Presidente: Dr. José Luis Vázquez González
Secretario y Director: Dr. Pedro Bañuelos Sánchez
Vocal: MC. José Mariano Fernández Nava

Cholula, Puebla, México a 7 de julio de 2008.

Resumen

El presente trabajo está dedicado al estudio de fuentes conmutadas con el uso de convertidores de CD-CD aplicados en fuentes modulares, en configuración paralela a la entrada paralela a la salida y así, entregar un voltaje constante cuando se varía dentro de un rango la carga. Se elige el método de fuentes modulares por la estandarización de componentes reduciendo así el costo y manufactura del sistema de potencia. Es necesario un alto factor de potencia cercano a la unidad, y conservarlo al tener una variación en la salida cuando opere al voltaje de línea. De esta forma se trabaja con dos módulos que comparten una señal de control para cada etapa de conmutación. Para ello, se analiza la estructura de un convertidor reductor-elevador en conmutación dura. Después se extiende el análisis del sistema en conmutación suave. Se corroborará la potencia de salida que estará por arriba de los 80W junto con una eficiencia mayor al 85%. La combinación de una topología reductora-elevadora para cada convertidor en paralelo y la conmutación suave dará como resultado la fuente modular de potencia con conmutación resonante a una frecuencia de 100 KHz, manteniendo así un voltaje constante para una ligera variación en la carga resistiva. El análisis del circuito se simula en PSIM, para obtener las formas de onda y poder observar las distintas variaciones con la implementación experimental.

Índice de contenido

Portada (archivo pdf, 26 kb)

Agradecimientos (archivo pdf, 10 kb)

Índices (archivo pdf, 31 kb)

Capítulo 1. Introducción (archivo pdf, 47 kb)

  • 1.1 Antecedentes
  • 1.2 Planteamiento del Problema
  • 1.3 Objetivos de la Tesis
  • 1.4 Justificación

Capítulo 2. Corrección del Factor de Potencia (archivo pdf, 113 kb)

  • 2.1 Introducción
  • 2.2 CFP: Definición y Conceptos
  • 2.3 Causas y consecuencias de un bajo Factor de Potencia
  • 2.4 Clasificación del Corrector de Factor de Potencia
  • 2.5 Conclusiones

Capítulo 3. Convertidores y Fuentes Modulares (archivo pdf, 146 kb)

  • 3.1 Introducción
  • 3.2 Convertidores CA-CD
  • 3.3 Convertidores CD-CD
  • 3.4 Convertidor CA-CD Regulado
  • 3.5 Convertidores CD-CD en configuración modular
  • 3.6 Conclusiones

Capítulo 4. Diseño del Circuito Propuesto (archivo pdf, 186 kb)

  • 4.1 Introducción
  • 4.2 Filtro de Entrada
  • 4.3 Análisis del Corrector de Factor de Potencia con Fuente Positiva
  • 4.4 Análisis del Corrector de Factor de Potencia con Fuente Negativa
  • 4.5 Celda de Conmutación
  • 4.6 Ecuaciones del CFP Modular
  • 4.7 Circuito Equivalente con 2 Módulos
  • 4.8 Conclusiones

Capítulo 5. Conmutación Suave (archivo pdf, 198 kb)

  • 5.1 Introducción
  • 5.2 Técnicas de conmutación suave: ZCS y ZVS
  • 5.3 Diseño del Reductor-Elevador con ZVS
  • 5.4 Conclusiones

Capítulo 6. Implementación y diseño experimental (archivo pdf, 533 kb)

  • 6.1 Introducción
  • 6.2 Parámetros de Diseño
  • 6.3 Simulación del Diseño en conmutación dura
  • 6.4 Simulación del diseño con conmutación suave
  • 6.5 Implementación de la Fuente Modular
  • 6.6 Resultados Experimentales

Capítulo 7. Conclusiones (archivo pdf, 41 kb)

Referencias (archivo pdf, 44 kb)

Apéndice A. Circuito Prototipo Final (archivo pdf, 499 kb)

Juárez Hernández, I. I. 2008. Fuente modular de potencia. Tesis Licenciatura. Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones. Departamento de Computación, Electrónica y Mecatrónica, Escuela de Ingeniería y Ciencias, Universidad de las Américas Puebla. Julio. Derechos Reservados © 2008.