Diseño automático del circuito de control del convertidor CA/CC elevador con corrección del factor de potencia

摘要

El ámbito en que se encuadra el presente Proyecto de Fin de Carrera es la corrección del factor de potencia en convertidores conmutados. La Electrónica de Potencia es una disciplina que queda a medio camino entre la Electrónica y la Electricidad. Se ocupa del control y la conversión de la potencia eléctrica mediante dispositivos semiconductores que operan como interruptores. A diferencia de la electrónica de pequeña señal no se da prioridad a la ganancia, sino al rendimiento. El avance tecnológico en el campo de los semiconductores ha permitido que la Electrónica de Potencia abarque campos muy diversos. El creciente aumento de productos electrónicos ha impulsado el desarrollo de las fuentes de alimentación. La mayor parte de estos dispositivos precisan tensiones de alimentación estables y bien reguladas para trabajar correctamente. Las primeras fuentes de alimentación eran lineales. Este tipo de fuentes se caracteriza por su gran tamaño, poca eficiencia y por disipar gran parte de la energía en forma de calor. Las progresivas necesidades de miniaturización y reducción del consumo de las fuentes dio origen a una nueva tecnología, las fuentes de alimentación conmutadas. Esta nueva tecnología se basa en la idea de transferir la energía de la entrada a la salida partiendo de la tensión de entrada, regulando dicha transferencia mediante el ancho de pulsos. En la actualidad uno de los circuitos más utilizados en todos los ámbitos son las fuentes de alimentación conmutadas, empleándose en elementos tan comunes como monitores, televisores, cargadores de baterías, microondas, impresoras láser, instrumentación médica, equipos de música,... Con la finalidad de disminuir la complejidad y el coste de los convertidores con Corrección del Factor de Potencia (CFP) en dos etapas, se han desarrollado los convertidores con CFP de una etapa. Estos convertidores presentan menos prestaciones que los de dos etapas, pero son más baratos. El convertidor objeto de análisis en este Proyecto Fin de Carrera se puede definir como una fuente de alimentación que se forma a partir de un convertidor Elevador (Boost), que se corresponde con la parte de potencia; y por otra parte, también importante, la parte del control, la cual la conforman el integrado y los distintos lazos, los cuales son objeto de estudio a lo largo del presente documento.