Lecci

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Lección 3
Circuitos de mando para convertidores
Sistemas Electrónicos de Alimentación 5º Curso.
Ingeniería de Telecomunicación
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Ideas generales
Circuitos de mando para convertidores

• En general, los convertidores constan de
• - Etapa de potencia
• - Circuito de mando
• - Red (redes) de realimentación de variables de
  entrada y/o salida
• - Protecciones

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Ideas generales
Circuitos de mando para convertidores

• En todos los casos, la transferencia de energía
  entre la entrada y la salida se controla con la
  conmutación cíclica del interruptor controlado
  (transistor o tiristor).
• En general, cuanto mayor es la parte del periodo
  total de conmutación en la que el interruptor
  está cerrado, mayor es la transferencia de
  energía.
• Se puede operar a frecuencia fija, o a tiempo de
  conducción fijo, o a tiempo de no conducción fijo.

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Tipos de operación

• Operación a frecuencia fija (y tiempo de
  conducción variable). TS no varía y tc sí lo hace.

• Operación a tiempo de conducción fijo (y
  frecuencia variable). TS varía y tc no lo hace.

Circuitos de mando para convertidores

• Operación a tiempo de no conducción fijo (y
  frecuencia variable). TS varía y tncTS-tc no lo
  hace.

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Circuitos de mando con operación a frecuencia fija
Circuitos de mando para convertidores

• Es la más utilizada en convertidores. Las
  razones para ello son
• - Se optimiza el diseño de los componentes
  reactivos.
• - Las pérdidas de conmutación son constantes.
• - Se acota mejor el espectro de interferencias
  electromagnéticas generadas.
• Se genera fácilmente con un modulador de ancho
  de pulso (Pulse Width Modulator, PWM)

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El modulador de ancho de pulso
El corazón del circuito de mando de los
convertidores conmutados es el modulador de ancho
de pulso, PWM
Definición de ciclo de trabajo d tC/TS
Circuitos de mando para convertidores
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Circuitos de mando integrados basados en
modulador de ancho de pulso

• Normalmente incluyen más funciones

- Amplificador de error del lazo de tensión -
Comparadores para alarmas - Circuitería lógica de
actuación - Amplificación de señales - Regulador
lineal
Circuitos de mando para convertidores
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Circuitos de mando integrados basados en
modulador de ancho de pulso

• Algunos circuitos de mando general dos salidas
• - Desfasadas 180º
• - Complementarias

Circuitos de mando para convertidores
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Circuitos de mando integrados basados en
modulador de ancho de pulso
Circuitos de mando para convertidores
Desfasadas 180º
Complementarias
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Ejemplo de circuito de mando integrado PWM el UC
3525
Diagrama de bloques del UC 3525
Circuitos de mando para convertidores
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Ejemplo de circuito de mando integrado PWM el UC
3525
Circuitos de mando para convertidores
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Ejemplo de circuito de mando integrado PWM el UC
3525

• Montaje del generador de rampas (oscilador)

Circuitos de mando para convertidores
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Ejemplo de circuito de mando integrado PWM el UC
3525

• Montaje con tiempo muerto regulable

Circuitos de mando para convertidores
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Ejemplo de circuito de mando integrado PWM el UC
3525

• El amplificador de error es de transconductancia
  (comportamiento como fuente de corriente en la
  salida)

Circuitos de mando para convertidores
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Ejemplo de circuito de mando integrado PWM el UC
3525

• Montaje habitual del amplificador de error para
  cerrar el lazo de realimentación

Circuitos de mando para convertidores
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Ejemplo de circuito de mando integrado PWM el UC
3525

• Montaje del amplificador de error para comprobar
  el funcionamiento en lazo abierto

Circuitos de mando para convertidores
Regulación de tensión para modificar el ciclo de
trabajo
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Ejemplo de circuito de mando integrado PWM el UC
3525

• Arranque suave

El ciclo de trabajo aumenta lentamente en el
proceso de arranque del convertidor
Circuitos de mando para convertidores
La tensión VSS crece con una derivada definida
por CSS
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Ejemplo de circuito de mando integrado PWM el UC
3525

• Tratamiento de las protecciones y de las alarmas

En el UC 3525 se utiliza el terminal 10
(Shutdown) para esto
Circuitos de mando para convertidores
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Ejemplo de circuito de mando integrado PWM el UC
3525

• Tratamiento de las protecciones y de las alarmas

Qué pasa si al cesar los pulsos de control la
situación de alarma desaparece?
Circuitos de mando para convertidores
Este tipo de operación recibe el nombre popular
de modo hipo
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Ejemplo de circuito de mando integrado PWM el UC
3525

• Amplificadores de corriente de salida

No son etapas complementarias, sino montajes
totem pole
Circuitos de mando para convertidores
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Ejemplo de circuito de mando integrado PWM el UC
3525

• Amplificadores de corriente de salida

Recomendamos realizar una amplificación posterior
externa al chip y tan cercana al transistor
como sea posible
47 W
1 mF
Circuitos de mando para convertidores
100 W