Optimization procedure of source/sink converters for DC power distribution nano-grids

2018 IEEE 19th Workshop on Control and Modeling for Power Electronics (COMPEL), 25-28 junio, Padua (Italia)DC-Power Distribution Systems require DC-DC converters to interface all their elements. These converters should provide a high power quality and be efficient, compact and inexpensive. Furthermore, the characteristics of the loads and sources connected to these converters are not known beforehand and may change widely (there is no regulation about the DC loads, such as IEC61000-3-2 in AC grids). As a consequence, the design procedure is neither standard nor obvious. This work proposes an optimized design procedure for any Bus Provider in a DC-Power Distribution System. It is based on models, hence extensible to different Bus-Provider topologies, and takes into account the main issues in DC-Power Distribution Systems, especially the design conditions imposed by the wide variety of loads, or even sources, which may be connected to the output bus. Experimental results obtained from three designs show a close match with the analytical models and verify that the proposed procedure minimizes converter losses and complies with the requirement

A very simple analog control for QSW-ZVS source/sink buck converter with seamless mode transition

2018 IEEE 19th Workshop on Control and Modeling for Power Electronics (COMPEL), 25-28 junio, Padua (Italia)A simple, analog, control circuit is proposed for seamless transition between source and sink modes in a Quasi- Square-Wave Zero Voltage Switching (QSW-ZVS) source/sink buck converter. The inductor current is controlled by a variablewidth hysteretic current mode control. The upper and lower bounds of the hysteretic band are clamped to ensure QSWZVS operation with a single current command from the control loop and independently from the power flow direction. This enables the control of any PWM converter able to operate in QSW-ZVS with a single control loop. If the proposed circuit is used, using a complex multi-mode or look-up-table based digital control is no longer required, simplifying the implementation and lowering the cost of the converter. A 50 W buck converter is built to demonstrate the proposed control circuit and experimental measurements are shown to verify its correct operatio

Convertidor CA/CC polifásico modular con alto factor de potencia y aislamiento galvánico, basado en emuladores de resistencia

XXIII Seminario Anual de Automática, Electrónica Industrial e Instrumentación 2015 (SAAEI’16), Elche (España)Este artículo describe un convertidor CA/CC polifásico modular con alto factor de potencia y aislamiento galvánico, cuyo principio de funcionamiento se basa en el uso de emuladores de resistencia (ER). Un ER es a su vez un convertidor que se comporta, a determinadas frecuencias, como una resistencia positiva en su puerto de entrada. El valor de esta resistencia (que es la impedancia de entrada del convertidor) depende del ciclo de trabajo de dicho convertidor. En la topología que se propone, todos los ER son controlados por una señal única para presentar la misma impedancia de entrada y el valor de esta impedancia de entrada es determinado por un lazo de control que garantiza que la tensión de salida del convertidor CA/CC completo es la deseada. La potencia de este último convertidor es la suma de las potencias procesadas por cada uno de los ER (que es la misma en todos ellos), lo que permite la construcción de un convertidor modular. Además, las funciones de un ER individual pueden ser realizadas por varios ER conectados en serie y/o en paralelo, compartiendo por igual tensiones y corrientes, permitiendo así extrapolar la idea aquí propuesta a convertidores de gran potenci

Colaboración del Grupo SEA con empresas para la propuesta y realización de PFC

XII Congreso de Tecnologías Aplicadas a la Enseñanza de la Electrónica (TAEE), 2016, Sevilla (España)El presente artículo describe la experiencia de 8 años del Grupo de Sistemas Electrónicos de Alimentación (SEA) de la Universidad de Oviedo en la propuesta, y realización de Proyectos Fin de Carrera (PFC) en colaboración con diversas empresas. Además, se detalla la metodología y la planificación aplicada, así como los resultados que se han obtenido de esta experiencia y sus principales conclusiones. De especial interés es la evolución que ha asumido y madurado el SEA a la hora de proponer y abordar el PFC en colaboración con empresas a lo largo de estos años. Esta evolución ha sido muy dependiente del formato del PFC a realizar por el alumno y las necesidades de la empresa, cristalizando en una metodología y planificación propia concreta para tres tipos de PFC. Finalmente, se presentarán los resultados obtenidos de esta experiencia y las conclusiones obtenidas para trabajos futuro

Small signal model of Triangular Current Mode (TCM) operation for Bidirectional Source/Sink Buck and Boost Power Converters

This paper presents a small signal model for bidirectional source/sink buck and boost power converters operating in Triangular Current Mode (TCM) and controlled with a variable-width Hysteretic Current Mode Control (HCMC). The well-known current injected equivalent circuit approach (CIECA) has been applied to derive the canonical circuit. For the sake of simplicity, the resonant intervals during the dead-times have been obtained using a linear approximation. The theoretical small signal model has been validated using two different source/sink power converters: an 80 W synchronous buck converter from 48 V to 24 V and a 100 W synchronous boost converter from 24 V to 48 V. The transfer functions of this power converter have been measured using a Venable Frequency Response Analyzer (FRA6340) and compared to the theoretical one

A Family of High Frequency AC-LED Drivers Based on ZCS-QRCs

A family of dimmable AC-LED drivers fed from dc voltages, is presented in this paper based on Zero Current Switching Quasi-Resonant Converters (ZCS-QRCs). The proposed family of drivers is based on replacing the diode in conventional converter topologies (i.e. buck, boost or buck-boost) by a string of High-Brightness Light-Emitting Diodes (HB-LED). Hence, the HB-LED string will be working as the rectifier diode and the load, switching at the same frequency of the main switch. In this case, the output current, which is experimentally validated, shows a negative current peak due to the reverse-recovery effect of the HB-LEDs. In order to reduce the reverse-recovery effect on the HB-LEDs, the main switch of the proposed topologies is replaced with a full-wave resonant switch, which makes possible to reduce the di/dt during the turn-off of the HB-LED string, therefore the reverse recovery effect is eliminated. Moreover, the dimming of the HB-LEDs is done by means of changing the switching frequency of the converter, by varying the turn-off while keeping a constant turn-on time. In order to validate the analysis, the proposed topologies have been experimentally tested on a constructed prototype with an output power of 7.5

Experimental and theoretical study of rotationally inelastic diffraction of H_2(D_2) from methyl-terminated Si(111)

Fundamental details concerning the interaction between H_2 and CH_3–Si(111) have been elucidated by the combination of diffractive scattering experiments and electronic structure and scattering calculations. Rotationally inelastic diffraction (RID) of H_2 and D_2 from this model hydrocarbon-decorated semiconductor interface has been confirmed for the first time via both time-of-flight and diffraction measurements, with modest j = 0 → 2 RID intensities for H_2 compared to the strong RID features observed for D_2 over a large range of kinematic scattering conditions along two high-symmetry azimuthal directions. The Debye-Waller model was applied to the thermal attenuation of diffraction peaks, allowing for precise determination of the RID probabilities by accounting for incoherent motion of the CH_3–Si(111) surface atoms. The probabilities of rotationally inelastic diffraction of H_2 and D_2 have been quantitatively evaluated as a function of beam energy and scattering angle, and have been compared with complementary electronic structure and scattering calculations to provide insight into the interaction potential between H_2 (D_2) and hence the surface charge density distribution. Specifically, a six-dimensional potential energy surface (PES), describing the electronic structure of the H_2(D_2)/CH_3−Si(111) system, has been computed based on interpolation of density functional theory energies. Quantum and classical dynamics simulations have allowed for an assessment of the accuracy of the PES, and subsequently for identification of the features of the PES that serve as classical turning points. A close scrutiny of the PES reveals the highly anisotropic character of the interaction potential at these turning points. This combination of experiment and theory provides new and important details about the interaction of H_2 with a hybrid organic-semiconductor interface, which can be used to further investigate energy flow in technologically relevant systems

Propuesta de un plan estratégico de marketing para posicionamiento y expansión del calzado de la marca bosten.

Se analizó de manera detenida y confiable como los clientes y los consumidores perciben la marca fabricante de calzado artesanal, los sentimientos hacia ella, los valores, si es una empresa conocida en su mercado, es decir, el posicionamiento de la marca en la mente de los consumidores. Si toda la experiencia y el ambiente que posee son suficiente para ser la primera opción de compra en calzado de cuero en los salvadoreños y se analizó sus principales competidores, puntos de paridad, puntos de diferenciación, entre otros elementos de diagnóstico para la marca. Se mostró la información de su creación como compañía, es decir, su historia como su empresa ha modificado su estructura y como ha ido subsistiendo a lo largo de los años

Implementación de un control analógico para convertidores reductores bidireccionales QSW-ZVS con cambio de modo automático

XXV Seminario Anual de Automática, Electrónica Industrial e Instrumentación 2018 (SAAEI'18), 4-6 de julio, Barcelona (España)En este trabajo se propone un control analógico sencillo para la transición automática entre modos fuente y sumidero de potencia en un convertidor reductor Quasi-Square- Wave Zero Voltage Switching (QSW-ZVS). Se controla la corriente por la inductancia con un control de histéresis de corriente con banda de ancho variable. Los límites superior e inferior de la banda de histéresis se enclavan para asegurar operación en QSWZVS con un único valor de control de corriente, independientemente del sentido del flujo de potencia. Esto permite controlar cualquier convertidor PWM capaz de operar en QSW-ZVS con un único lazo de control. La implementación propuesta, basada en un circuito analógico sencillo, elimina la necesidad de utilizar controles digitales multimodo o basados en look-up-tables. La propuesta se verifica con un convertidor reductor de 50

Optimización del diseño de convertidores fuente/sumidero para sistemas de distribución en corriente continua

XXV Seminario Anual de Automática, Electrónica Industrial e Instrumentación 2018 (SAAEI'18), 4-6 de julio, Barcelona (España)Los sistemas de distribución en corriente continua requieren el uso de convertidores como interfaz con los elementos del sistema. Estos convertidores deben proporcionar alta calidad de suministro y ser eficientes, compactos y baratos. Además, las características de las cargas y fuentes conectadas pueden ser muy variadas y cambiar significativamente durante su funcionamiento, exigiendo un diseño del convertidor que tenga en cuenta estos factores. Este trabajo propone un proceso de diseño y optimización de cualquier Proveedor de Canal en un sistema de distribución de corriente continua. Basado en modelos, es extensible a diferentes topologías y tiene en cuenta las condiciones adicionales debidas a las diferentes cargas y fuentes que el usuario puede conectar a su salida. Los resultados experimentales de tres diseños muestran un buen ajuste de los modelos y verifican como el proceso de diseño propuesto optimiza las pérdidas cumpliendo con los requisitos del sistem