El convertidor Buck se ha construido para reducir el voltaje de CC, utilizando solo interruptores, inductores y condensadores no disipativos. El interruptor produce una forma de onda rectangular vs(t) como se ilustra en la Figura 2-1.
En la práctica, el interruptor se realiza utilizando dispositivos semiconductores de potencia, como transistores y diodos, que se controlan para apagarse y encenderse según sea necesario para realizar la función del interruptor ideal. La frecuencia de conmutación fs está en el rango de 1 KHz a 1 MHz, dependiendo de la velocidad de conmutación de los dispositivos semiconductores. La relación de trabajo D es la fracción de tiempo que el interruptor pasa en la posición 1 y es un número entre cero y uno. El complemento de la relación de trabajo, D’, se define como (1- D). Como sabemos por la Transformada de Fourier, el componente DC de una función periódica como vs(t), viene dado por su valor promedio <vs(t)>:
Resolviendo la ecuación (1) obtenemos la siguiente solución como se ilustra en la Figura 2-2:
El filtro está diseñado para pasar la componente de CC de vs(t), y rechazar sus componentes de CA en la frecuencia de conmutación y sus armónicos. Para lograr esto, diseñamos el filtro de manera que su frecuencia de corte sea mucho más baja que la frecuencia de conmutación. Entonces, el voltaje de salida v(t) de la Figura 2-3 es esencialmente igual al componente de CC de vs(t):
Entonces, el convertidor reductor tiene una característica de control lineal como en la Figura 2-4. Los sistemas de retroalimentación a menudo se construyen para ajustar la relación de trabajo D para regular el voltaje de salida del convertidor, como en la Figura 1.11:
Fuente:
- Erickson R., Maksimovic D. Fundamentals of Power Electronics.Pp15-18.
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Literature review by Larry Obando – Electrical Engineering
Universidad Simón Bolívar – Universidad Central de Venezuela
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