Caracterización en frecuencia de convertidores DC/DC

Abstract

En los últimos años, los dispositivos de procesamiento de potencia han ganado una gran importancia debido a la necesidad de alimentar cargas muy diversas, lo cual se debe a la diversidad de aplicaciones que existen. Desde el tradicional control de motores AC y DC, hasta aplicaciones más recientes con exigencias cada vez más especializadas como, vehículos eléctricos, fuentes de poder para microprocesadores y sistemas embebidos, estaciones de telecomunicaciones, sistemas de administración de baterías, controles para maximizar la extracción de energía de fuentes renovables, micro-redes, entre otros. Lo anterior, hace necesario que los dispositivos de conversión de potencia presenten cada vez mejores características que los hagan más eficientes, confiables y económicos. El objetivo de este trabajo es caracterizar en el dominio de la frecuencia uno de estos dispositivos de procesamiento de potencia, los convertidores conmutados DC/DC. Para esto, se tomaron tres convertidores conmutados DC/DC construidos en el Laboratorio de Electrónica, Telecomunicaciones e Informática – ETI en Parque i, el cual está adscrito al Grupo de Investigación en Automática, Electrónica y Ciencias Computacionales – A&E&CC y cuya principal área de investigación es el control de dispositivos de procesamiento de potencia para maximizar la extracción de energía y mejorar la calidad de la potencia entregada por fuentes de energía renovable. Los convertidores caracterizados son dos del tipo Boost y uno del tipo Buck, y el propósito es obtener la respuesta en frecuencia del convertidor, diagramas de Bode, empleando un analizador de respuesta en frecuencia (Frequency Response Analyzer – FRA) y comparándolo con las mismas respuestas obtenidas a partir de modelos simulados con software especializado. A los resultados obtenidos se les realizó un análisis comparativo que demostró la confiabilidad de los modelos que se emplean para la simulación de los convertidores, ya que la respuesta del Simulador y la dada por el FRA están bastante cercanas dentro de cierto rango de frecuencia.