Descripción: Identificar y comprender correctamente el funcionamiento, calibración y configuración de los Convertidores de Corriente a Presión.
información del sensor lamda y pruebas en vw
Convertidor Flyback Santiago Quiroz, Felipe Quintero, Alejandro Quintero. DESCRICI!" DE #A $!!#!%IA DE# C!"&ER$ID!R'
La figura 1 ilustra el modelo convencional del convertidor DC/DC Flyback. La bobina ( L ) del convertidor almacena energía para luego transferirla al capacitor ( C ) y a la carga ( R ). l capacitor intercambia energía con la bobina para luego transferirla a la carga. l transistor de potencia ( Q ) y el diodo ( D ) funcionan como interruptores. l diodo debe ser de alta velocidad para evitar !ue la frecuencia de conmutaci"n afecte su tiempo de activaci"n. l conver convertid tidor or Flyback Flyback es un conver convertid tidor or DC/DC DC/DC con aislam aislamien iento to galv#n galv#nico ico.. $iene $iene la misma misma estructura del convertidor reductor%elevador (&uck'&oost) soportando sobre su ncleo un arreglo de dos inductores acoplados magn*ticamente. l primer intervalo de conmutaci"n (interruptor ( Q ) cerrado) conecta el inductor (
L1
) directamente a la fuente de+ando el inductor (
L2
)
desacoplado. l segundo intervalo de conmutaci"n (interruptor ( Q ) abierto) desconecta el inductor (
L1
) y conecta el inductor (
L2
).
n un convertidor Flyback la fuente entrega energía a la bobina (
L1
). esta energía es
almacenada en el ncleo de las bobinas acopladas magn*ticamente para luego transferir la energía al capacitor y la carga. l paso de la energía a trav*s de las bobinas acopladas magn*ticamente adem#s del aislamiento galv#nico proporciona una relaci"n de transformaci"n permitiendo obtener una tensi"n elevada en el inductor (
L2
) con respecto al inductor (
L1
).
l convertidor Flyback posee una serie de limitaciones intrínsecas !ue ,acen de este su mayor desven desventa+ ta+a. a. sto sto debido debido a !ue tiene tiene intern intername amente nte dos bobina bobinass acopla acopladas das magn*t magn*tica icamen mente te re!uiriendo un ncleo de mayor tama-o peso y costo !ue ncleos de otras topologías. Comparado con otras otras topolo topología gías s el interr interrupt uptor or ( Q ) y el diodo ( D ) debe debe soport soportar ar tensi tensione oness m#s elevadas elevadas es por ello !ue el convertidor convertidor Flyback Flyback suele utiliarse utiliarse en aplicaciones aplicaciones de alto volta+e y ba+a potencia como televisores monitores etc.
Fig 1. Diagrama del convertidor Flyback.
DC02C34 D L5 $6D5 D C5478$6C349 Q 9 a) nterruptor
l convertidor tiene dos estados de acuerdo a la posici"n del interruptor se encuentra cerrado (
0 ≤ t ≤ t 1
Q
Q se encuentra abierto ( t 1 ≤ t ≤ t 2 ) ver
) y b) nterruptor
figura :. Cuando el interruptor se encuentra cerrado (Figura :a) el inductor (
L1
) de los dos
inductores acoplados magn*ticamente se encuentra conectada directamente a la fuente de alimentaci"n. sto provoca un incremento del flu+o magn*tico en los inductores acoplados. l volta+e en el segundario es negativo por lo !ue el diodo est# en inversa (no conduce) abriendo el circuito de tal manera !ue el capacitor de salida es el nico !ue proporciona energía a la carga. L2
Cuando el interruptor encuentra abierto (figura :b) el inductor (
) cambia su polaridad e
impide un cambio brusco en la corriente el diodo se polaria directamente y la energía almacenada en el inductor (
L2
) es transferida al capacitor y a la carga.
a) nterruptor cerrado.
b) nterruptor abierto
Fig :.Configuraciones de un Flyback.
1. DC02C34 DL 204C25 D F84C54674$59 La figura ; muestra las formas de onda para los volta+es y las corrientes del convertidor &oost. La figura ;a muestra la se-al de puerta !ue controla la activaci"n del interruptor. 2ara el primer periodo comprendido entre mientras !ue para el periodo entre
t 1
y
t ❑=0 t 2
y
t 1
el interruptor conduce
se apaga. Las formas de onda se
presentan en funci"n del ciclo de traba+o ( K ). K representa la fracci"n del periodo T
en el !ue el interruptor conduce
K =
t 1 T . Cuando el interruptor se apaga la
fracci"n de tiempo correspondiente es el complemento
( 1− K ) T .
La figura ;b muestra la corriente de entrada o de la bobina (
I e
). Cuando el interruptor
est# cerrado la bobina se carga aumentando de forma lineal su valor. Cuando el interruptor est# apagado la bobina se descarga disminuyendo linealmente su valor. I D
La figura ;c muestra la corriente !ue circula por el diodo (
). Cuando el interruptor
est# cerrado el diodo no conduce debido a !ue el interruptor pone una tensi"n de cero voltios (tierra o referencia) en el #nodo del diodo. La tensi"n en el c#todo es mayor !ue cero debido a !ue est# conectado al positivo del condensador aun!ue esta tensi"n tiende a disminuir debido a !ue el condensador se est# descargando. Cuando el interruptor est# abierto el diodo conduce. &a+o esta condici"n la tensi"n en el #nodo es la suma entre el volta+e de entrada el volta+e de salida
V e
y el volta+e en la bobina mientras !ue la tensi"n en el c#todo es
V s
ligeramente reducido debido a !ue se descarg" cuando el
interruptor estaba cerrado. I R
La figura ;d ilustra la corriente de la carga
!ue se considera constante para una
condici"n ideal de funcionamiento. Cuando el interruptor est# cerrado el condensador le suministra energía a la carga. Cuando el interruptor est# abierto la fuente
V s
y la
bobina le suministran energía a la carga. n los dos casos se asume !ue el volta+e en el condensador es constante y por esta ra"n la corriente
I R
es constante.
La figura ;e muestra la corriente del condensador. Cuando el interruptor est# cerrado el condensador le suministra corriente a la carga comport#ndose como fuente de energía. La corriente !ue circula por el condensador es la corriente de la carga solo !ue es negativa por la referencia de corrientes elegido en la figura 1. Cuando el interruptor est# cerrado el condensador es cargado por la fuente
V s
y la bobina y a su ve le suministra corriente
a la carga. s por esto !ue la corriente del condensador es la resta entre la corriente de entrada y la corriente de la carga (
I e− I R
).
La figura ;f muestra la forma de onda del volta+e en el condensador. Cuando el interruptor est# cerrado el condensador se descarga. Cuando el interruptor est# abierto el condensador se carga. 2ara una operaci"n ideal el riado del condensador no debe superar el < = de la tensi"n del bus DC. La figura ;g ilustra el volta+e de la bobina ( volta+e de la bobina es el volta+e de la fuente
V B
). Cuando el interruptor est# cerrado el
V e
. Cuando el interruptor est# abierto el
volta+e de la bobina es la resta entre el volta+e de la fuente salida
V S
(
V e −V s
V e
menos el volta+e de
). l volta+e de la bobina es negativo debido a su reacci"n
natural producto de la conmutaci"n obligando a !ue
V S
siempre es mayor !ue
s por esto !ue el convertidor &oost es un convertidor elevador de tensi"n. :. Figuras con formas de onda9
V e
.
Figura ;. Formas de onda de volta+e y corriente del convertidor.
