Convertidores DC-DC: Características, Funcionamiento y Aplicación en Paneles Solares.

Alvarez Murillas, Mauro Andrés, Estudiante UTN, FRC

Resumen – Este documento intentará explicitar los distintos tipos de conversores DC/DC, y la construcción y funcionamiento de una celda fotovoltaica para determinar cuál sería el circuito adecuado para la conversión de potencia para ser aplicado a un circuito digital típico.
Se comenzará con la descripción somera de los distintos tipos de convertidores DC/DC con sus características y beneficios. Luego, una descripción de las características de los paneles solares, para que un siguiente paso se profun-dice en la descripción del conversor mas conveniente para una aplicación general. Finalmente …ver más…

Las tres familias utilizan los mismos componentes pero dispuestos de distintas maneras. Tienen en común que en estado estacionario la tensión media en la bobina en cada ciclo es nula.

A. 1) Buck o reductor: La tensión de salida es menor a la de entrada

Fig. 3. Circuito reductor

Cuando el semiconductor esta “cerrado” (fig. 4), la tensión en la carga es igual a la de entrada.

Fig. 4. Circuito equivalente reductor con el Tx en conducción

Cuando el semiconductor se “abre” (fig. 5), la corriente a través de él es igual a cero, pero la corriente a través de la carga se mantiene ya que la corriente a través de la bobina no puede cambiar instantáneamente cerrando el circuito a través del diodo de corrida libre.

Fig. 5. Circuito equivalente reductor con el Tx en corte

La función de transferencia es:

VOavg=DVI (2)

A. 2) Boost o Amplificador: La tension de salida es mayor a la de entrada

Fig. 5. Circuito amplificador

Cuando el semiconductor esta “cerrado” (fig. 6), la corriente se eleva y circula a través del transistor y la bobina acumulando energía.

Fig. 6. Circuito equivalente amplificador con el Tx en conducción

Cuando el semiconductor se abre (fig. 7), la corriente sigue circulando pero ahora a través de la bobina, el diodo, el capacitor y la carga. En la carga ahora recibe energía tanto de la bobina como de la fuente de entrada con lo cual la tensión de salida es mayor que la de entrada.

Fig. 7. Circuito equivalente