¿Cómo funciona un convertidor de CC a CC?

Para comprender el principio operativo y la funcionalidad del convertidor CC a CC, consideremos el principio de funcionamiento del convertidor elevador CC a CC.

Convertidor DC a DC Boost

El bajo voltaje de CC de entrada se convierte en alto voltaje de CC de salida utilizando el convertidor de refuerzo CC a CC. A medida que el voltaje de entrada se incrementa en comparación con el voltaje de salida, por lo tanto, también se lo llama como un convertidor elevador. En general, los convertidores de CC a CC pueden diseñarse utilizando dispositivos de conmutación de semiconductores de potencia y componentes eléctricos y electrónicos discretos.

En el convertidor CC a CC, el convertidor funciona en dos modos:

  • Modo de conducción continua
  • Modo de conducción discontinua

DC a DC Boost Converter Circuito de modo de conducción continua

El circuito de modo de conducción continua del convertidor de refuerzo CC a CC se muestra en la figura que consta de un inductor, condensador, dispositivo de conmutación, diodo y fuente de voltaje de entrada. Este interruptor de circuito del convertidor elevador se controla mediante un modulador de ancho de pulso (PWM). Si este interruptor está en estado ENCENDIDO, se desarrollará energía en el inductor y, por lo tanto, se entregará más energía a la salida.

Circuito de modo de conducción discontinua del convertidor de refuerzo de CC a CC

El circuito de modo de conducción discontinua del convertidor de refuerzo CC a CC se muestra en la figura que consta de elementos tales como condensador, inductor, fuente de voltaje, diodo y dispositivo de conmutación. En este modo de conducción discontinua, si el interruptor está en estado ENCENDIDO, entonces se entregará energía al elemento de almacenamiento de energía, inductor. Si el interruptor está en estado APAGADO durante un período, la corriente del inductor alcanzará cero hasta que se active el siguiente ciclo de conmutación. Por lo tanto, el condensador se carga y descarga con respecto al voltaje de entrada. Pero, aquí el voltaje de salida en modo de conducción discontinua es menor que el voltaje de salida en modo de conducción continua.

Del mismo modo, los convertidores reductores se utilizan para convertir el voltaje de CC de entrada alto en voltaje de CC de salida baja. Los convertidores Buck-boost se utilizan para mantener el voltaje de CC de salida alto o bajo en función de la fuente de voltaje de CC de entrada. Si el voltaje de CC de entrada es alto, entonces la salida será baja y viceversa. Por lo tanto, podemos mantener el voltaje de CC regulado utilizando convertidores buck-boost.

Principio de funcionamiento de convertidores Boost:

Los diseñadores de circuitos de energía eléctrica en su mayoría eligen el convertidor de modo de refuerzo porque el voltaje de salida siempre es alto en comparación con el voltaje de fuente.

En este circuito, la etapa de potencia se puede operar en dos modos: Modo de conducción continua (CCM).

1. Modo de conducción continua:

2. Modo de conducción discontinua (DCM).

Modo de conducción continua:

El modo de conmutación continua del convertidor de refuerzo está construido con componentes dados que son inductor, condensador y fuente de voltaje de entrada y un dispositivo de conmutación. En este inductor actúa como un elemento de almacenamiento de energía. El interruptor convertidor de refuerzo es controlado por el PWM (modulador de ancho de pulso). Cuando el interruptor está encendido, la energía se desarrolla en el inductor y se entrega más energía a la salida. Es posible convertir condensadores de alto voltaje de una fuente de entrada de bajo voltaje. El voltaje de entrada siempre es mayor que el voltaje de salida. En el modo de conducción continua, la corriente aumenta con respecto al voltaje de entrada.

2. Modo de conducción discontinua:

El circuito de modo de conducción discontinua está construido con inductor, condensador, dispositivo de conmutación y fuente de voltaje de entrada. El inductor es un elemento de almacenamiento de energía igual que el modo de conducción continua. En modo discontinuo, cuando el interruptor está ENCENDIDO, la energía se entrega al inductor. Y si el interruptor está apagado durante un período de tiempo, la corriente del inductor llega a cero cuando el próximo ciclo de encendido está activado. El condensador de salida se está cargando y descargando con respecto al voltaje de entrada. La tensión de salida es inferior a la del modo continuo. Tipos de convertidores DC-DC como Buck Converter y Boost Converter, etc.