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Modelado, diseño y simulación del convertidor CC-CC SEPIC para su utilización en sistemas portátiles (PDAs)

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2013-06
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2013-07-09
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Este proyecto pretende llevar a cabo el estudio profundo del convertido CC/CC SEPIC (Single-ended primary-inductor converter), con la finalidad de su utilización en sistemas portátiles (PDAs). Para ello se realizará un estudio completo de dicha topología atendiendo a diferentes aspectos. En una primera parte se realiza una pequeña introducción a los convertidores CC/CC explicando el funcionamiento en el que se basan, así como las topologías básicas que existen y en que consiste el control de convertidores. También se realiza una pequeña introducción en el campo de las PDAs. Seguidamente, se entrará en un estudio del funcionamiento del convertidor en régimen estático, en donde se observan el funcionamiento y características estáticas del convertidor. También se realizará un estudio en régimen permanente de los componentes, observando sus corrientes y tensiones tanto desde el punto de vista analítico como gráfico. Para terminar, se ejecutará una simulación de un caso particular, a través de la herramienta de software PSIM, analizando y observando los datos obtenidos. A continuación se realizará un análisis dinámico del convertidor. Se observará su comportamiento en régimen transitorio. Se desarrollará un modelado del convertidor, para llegar al cálculo de las funciones de transferencia en pequeña señal del circuito. En primer lugar se obtendrá el circuito equivalente promediado del convertidor, se analizara su comportamiento y se comparará con el circuito conmutado. Posteriormente se realizará el modelado en pequeña señal del convertidor. Una vez conseguido éste, se podrá proceder a calcular la rama de realimentación de control del mismo. Se llevará a cabo el cálculo del lazo de control para conseguir las especificaciones de frecuencia de cruce y margen de fase deseadas, a través de la herramienta de software SmartCtrl. Finalmente, se simulará el circuito realimentado, comprobando su correcto funcionamiento ante variaciones de las distintas entradas del convertidor. Por último, se describirá el funcionamiento del convertidor aplicados a sistemas portátiles (PDAs). Son alimentadas desde una batería de Li-Ion. Se calcularán los elementos del convertidor a partir de unas condiciones requeridas por el sistema. Habiendo expuesto anteriormente la teoría y cálculos del modelado dinámico del convertidor y del lazo de control en modo tensión, se pasará al cálculo directo en las condiciones expuestas. Para terminar, se comprobará el efecto de las pérdidas en el convertidor, a causa de las resistencias parásitas en los elementos del sistema.
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Keywords
Electrónica de potencia, Convertidores de potencia, Agendas electrónicas, Circuitos
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