Diseño de una Fuente de Alimentación de dos etapas: AC – DC con Corrección de Factor de Potencia y DC – DC con un Convertidor de Puente Completo (Full Bridge Converter) e Implementación de su etapa AC - DC

En el siguiente artículo se muestra el diseño y simulación de una fuente de alimentación conmutada (SMPS), cuya etapa DC–DC (aislada galvánicamente mediante un transformador de alta frecuencia) es un Convertidor de Puente Completo; y la etapa AC–DC con Corrección de Factor de Potencia (PFC), basada en un Convertidor Elevador; además de la implementación de ésta última. Se dimensiona el circuito de fuerza en cada etapa para que cumpla ciertas condiciones, tales como el rizado de: corriente a través de los inductores; y, voltaje de los capacitores. Se efectúa la simulación en lazo abierto de cada etapa, a fin de comprobar el correcto dimensionamiento de estos circuitos. Se dimensiona el circuito de control en cada etapa; para el efecto, se diseñan los controladores mediante la aproximación por el Factor-K; y se eligen los circuitos integrados controladores, basados en los requerimientos para esta fuente. Se efectúa la simulación en lazo cerrado de cada etapa, y también de la fuente completa, a fin de comprobar su correcto funcionamiento, bajo variaciones bruscas de la corriente a través de la carga, inclusive. Finalmente se implementa la etapa AC–DC, efectuando las espectivas mediciones de señales tales como el voltaje de enlace DC y la corriente de suministro.The following article shows the design and simulation of a Switched Mode Power Supply (SMPS), which the DC–DC stage (with galvanic isolation through a high frequency transformer) is a Full Bridge Converter; and the AC–DC stage with Power Factor Correction (PFC), based in a Boost Converter; with the implementation of the AC-DC stage. The power circuit, for each stage, is dimensioned in order to fulfill certain conditions, such as the ripple level of: the current through the inductors; and, the voltages in the capacitors. Each stage is simulated, in open loop, in order to verify the correct dimensioning of the components. The control circuit is dimensioned for each stage; for this effect, the controllers are designed through the K-Factor approximation; and the integrated circuits controllers are chosen, based upon the requirements for this power supply. Both stages are simulated (separated and coupled), now in closed loop, in order to verify it is working properly, even under sudden changes of the current through the load. Finally, the AC–DC stage is implemented, getting important signal graphics, such as the DC link voltage and the supply current

Estudio de fallas causadas por cucarachas en fuente conmutada

Se presenta en este artículo una investigación llevada a cabo en el LIADE, Laboratorio de Investigación Aplicada y Desarrollo de la Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales de la Universidad Nacional de Córdoba tendiente a localizar la causa de fallos en una fuente de alimentación de una balanza comercial que se utiliza ampliamente en comercios de Argentina. Se realizó un análisis estadístico de las fallas y se identificó el sector de la fuente y los componentes que producían el fallo. A partir de la presencia de restos de cucarachas se planteó la hipótesis que fueran éstas quienes producían los fallos. Dado que el objetivo de la investigación no era solo descubrir la causa de la falla sino también encontrar una solución rentable, se llevaron a cabo una serie de experimentos que en primera instancia confirmaron la hipótesis y luego el estudio de los hábitos de las cucarachas y la observación de su comportamiento en presencia de alta tensión, permitieron brindar una solución al problema.http://www.iua.edu.ar/uea2014/index.phpFil: Chesini, Ezequiel. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales; Argentina.Fil: Bigliani, Juan Cruz. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales; Argentina.Fil: Bigliani, Celeste. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales; Argentina.Fil: Taborda, Ricardo A.M. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales; Argentina.Ingeniería Eléctrica y Electrónic

“Diseño de una fuente de alimentación de dos etapas: AC-DC con corrección de factor de potencia y DC-DC con un convertidor de contrafase (Push-Pull Converter) e implementación de su etapa AC-DC”

Este documento muestra el diseño completo de una fuente de alimentación conmutada de dos etapas, la primera etapa es un convertidor AC-DC el cual incluye un corrector de factor de potencia basado en un convertidor Boost, única etapa que ha sido implementada, y la segunda etapa es un convertidor DC-DC basado en el convertidor Push-Pull. Para ambas etapas se realiza el dimensionamiento de los componentes, principalmente los valores de potencia, voltaje y corriente, además de otros parámetros considerando las especificaciones de diseño planteadas. Este proyecto solo presenta implementación de la etapa AC-DC por lo tanto el funcionamiento de la fuente, unión de ambas etapas en lazo cerrado, solo puede ser verificada mediante la simulación. En dicha simulación se realizan algunas pruebas, por ejemplo funcionamiento a plena carga y cambios de carga, para verificar mediante las formas de onda de las señales el funcionamiento adecuado de la fuente. Todas las simulaciones han sido realizadas con las herramientas SIMULINK de MATLAB y PLECS de PLEXIM. Finalmente se muestran los resultados de la implementación de la etapa AC-DC, los cuales se comparan con los resultados de la simulación.This document presents the complete design of a switching power supply in two stages, the first stage is an AC-DC converter which includes a power factor correction based on a Boost converter, the only stage that has been implemented, and the second stage is a DC-DC converter based on the Push-Pull converter. For both steps the sizing of the components is performed, mainly the power, voltage and current ratings, and other parameters considering the design specifications. This project only presents AC-DC implementation therefore the operation of the switching power supply, joining both stages in closed-loop, can only be verified by simulation. In this simulation some tests are performed, for instance full load operation and load changes, to verify by the waveforms of the signals the suitable operation of the power supply. All simulations were performed with Simulink from MATLAB and PLECS from PLEXIM. Finally the implementation results of the AC-DC stage are shown which are compared against the results of the simulation

Diseño de una fuente de alimentación de dos etapas: AC-DC con corrección de factor de potencia y DC-DC con un convertidor de contrafase (Push-Pull Converter) e implementación de su etapa AC-DC

Este documento muestra el diseño completo de una fuente de alimentación conmutada de dos etapas, la primera etapa es un convertidor AC-DC el cual incluye un corrector de factor de potencia basado en un convertidor Boost, única etapa que ha sido implementada, y la segunda etapa es un convertidor DC-DC basado en el convertidor PushPull. Para ambas etapas se realiza el dimensionamiento de los componentes, principalmente los valores de potencia, voltaje y corriente, además de otros parámetros considerando las especificaciones de diseño planteadas. Este proyecto solo presenta implementación de la etapa AC-DC por lo tanto el funcionamiento de la fuente, unión de ambas etapas en lazo cerrado, solo puede ser verificada mediante la simulación. En dicha simulación se realizan algunas pruebas, por ejemplo funcionamiento a plena carga y cambios de carga, para verificar mediante las formas de onda de las señales el funcionamiento adecuado de la fuente. Todas las simulaciones han sido realizadas con las herramientas SIMULINK de MATLAB y PLECS de PLEXIM. Finalmente se muestran los resultados de la implementación de la etapa AC-DC, los cuales se comparan con los resultados de la simulación.This document presents the complete design of a switching power supply in two stages, the first stage is an AC-DC converter which includes a power factor correction based on a Boost converter, the only stage that has been implemented, and the second stage is a DC-DC converter based on the Push-Pull converter. For both steps the sizing of the components is performed, mainly the power, voltage and current ratings, and other parameters considering the design specifications. This project only presents AC-DC implementation therefore the operation of the switching power supply, joining both stages in closed-loop, can only be verified by simulation. In this simulation some tests are performed, for instance full load operation and load changes, to verify by the waveforms of the signals the suitable operation of the power supply. All simulations were performed with Simulink from MATLAB and PLECS from PLEXIM. Finally the implementation results of the AC-DC stage are shown which are compared against the results of the simulation

Design of a rapid plug in battery charger for electric vehicles at the common connection point of the electrical power distribution network

This article shows technical aspects related to the design of fast charging stations for light electrical vehicles under 1,5 tons, belonging at level 3 and mode 4 of DC charging according to EN 61851, within the framework of IEEE ST 2030.1.1-2022 standard, , IEEE Std 1547-2018 and IEC 61000-3-4 . In relation to the design of the charging station the article only covers the energy management “energy conversion system”, which includes energy processing devices (semiconductors, line filters and passive elements)

Especificación, diseño y montaje de un sistema de lavado por ultrasonido

Este artículo presenta el diseño, montaje y evaluación de un sistema de lavado por ultrasonido, exponiendo la construcción de cada etapa que compone el prototipo y especificando la selección de los componentes. El sistema se compone de varias etapas: rectificación AC/DC, convertidor DC/AC de alta frecuencia, transductor piezo eléctrico y el modelo del contenedor. En la parte final del desarrollo se realizó una evaluación del desempeño para cada una de las diferentes etapas del proceso con el objetivo de comprobar progresivamente que cada una de las etapas funciona de manera correcta. Al ir realizando las pruebas se generaron varios inconvenientes y fallos en el desempeño en varias de las etapas que progresivamente fueron solucionados a medida que la investigación avanzaba, llegando finalmente a un resultado cercano con lo diseñado y propuesto en el papel inicialmente

Fuente de alimentación para una lámpara fluorescente

La utilización de inversores resonantes, que operan a frecuencias altas (mayores a 40KHz) para alimentar lámparas fluorescentes ha venido aumentando porque se obtienen varias ventajas frente a los balastos comunes; algunas de estas son: permite eliminar el molesto y nocivo efecto estroboscópico, ya que estas frecuencias de operación son altas, por tal razón el ojo humano no puede percibir los cambios de ionización de la luminaria [20], reducción en el tamaño y peso del inversor [1, 10]. En este trabajo se muestra el análisis de un inversor con tanque resonante LC serie, los cálculos necesarios para implementar el inversor, la simulación de la fuente de alimentación operando con el inversor resonante y los resultados obtenidos, tanto en las pruebas experimentales como en el funcionamiento del circuito conectado a la lámpara fluorescente.RESUMEN INTRODUCCION OBJETIVO GENERAL OBJETIVOS ESPECÍFICOS LAMPARAS FLUORESCENTES 1.1 ANTECEDENTES 1.2 CARACTERISTICAS DE LAS LAMPARAS FLUORESCENTES 1.3 TIPOS DE LAMPARAS DE DESCARGA 1.3.1.1 LAMPARAS DE VAPOR DE SODIO DE BAJA PRESION 1.3.1.2 LAMPARAS DE VAPOR DE SODIO A ALTA PRESION 1.3.2 LAMPARAS DE VAPOR DE MERCURIO 1.3.2.1 LAMPARAS DE VAPOR DE MERCURIO A ALTA PRESION 1.3.2.1.1 LAMPARAS CON HALOGENUROS METALICOS 1.3.2.1.2 LAMPARAS DE LUZ DE MEZCLA 1.3.2.2 LAMPARAS DE VAPOR DE MERCURIO DE BAJA PRESÍON 1.4 DESCRIPCION Y FUNCIONAMIENTO DE LAS LAMPARAS FLUORESCENTES INVERSORES RESONANTES 2.1 TIPOS DE INVERSORES 2.1.1 INVERSOR RESONANTE EN SERIE (IRS) 2.2.1 INVERSORES RESONANTES (DC/AC) CON CONMUTACIÓN SUAVE 2.2.2 INVERSORES RESONANTES EN SERIE DE MEDIO PUENTE 2.2.3 INVERSOR RESONANTE SERIE PUENTE COMPLETO 2.3 TANQUE RESONANTE 2.3.1 REQUISITOS QUE DEBE CUMPLIR UN TANQUE RESONANTE 2.3.1.1 ENTREGAR UNA SEÑAL ALTERNA Y SIMETRICA 2.3.1.2 SUMINISTRAR EL VOLTAJE ADECUADO DE ENCENDIDO 2.3.1.3 LIMITAR LA CORRIENTE DE CARGA DISEÑO Y ANALISIS DEL INVERSOR RESONANTE 3.1 RESISTENCIA DE LA LAMPARA 3.2 FACTOR Q: 3.3 DISEÑO DEL INVERSOR 3.3.1 ETAPA DE CONMUTACION 3.3.2 ETAPA DEL TANQUE RESONANTE 3.3.2.1 ECUACION PARA EL CÁLCULO DE LA INDUCTANCIA 3.3.2.2 ECUACION PARA EL CÁLCULO DE LA CAPACITANCIA 3.3.3 FUNCIONAMIENTO 3.4 CIRCUITO DE ARRANQUE DE LA LAMPARA FLUORESCENTE 3.5 INVERSOR CON TANQUE LCC RESULTADOS EXPERIMENTALES Y DE SIMULACION 4.2 RESULTADOS OBTENIDOS CONCLUSIONES TRABAJO FUTURO BIBLIOGRAFÍAPregradoIngeniero en ElectrónicaIngeniería Electrónic

Diseño de un controlador digital en FPGA para fuente AC/DC robusto ante cambios de frecuencia

Este trabajo presenta el desarrollo de una ampliación para un regulador con corrección de factor de potencia para un convertidor elevador AC/DC. Esta ampliación se centra en mejorar la robustez de dicho regulador frente a cambios en la frecuencia de entrada. El sistema original está diseñado como un regulador de ciclo de trabajo precalculado. Estos valores se generan a priori considerando unos valores nominales, incluida la frecuencia. El sistema se sincroniza con la tensión de entrada en el paso por cero. Cualquier cambio en la frecuencia hará que aplique los valores precalculados en instantes erróneos. El módulo desarrollado en este trabajo mide la frecuencia real y compensa la aplicación de los valores precalculados para que se realice en el instante correcto. Este nuevo desarrollo se ha comparado con el sistema existente tanto para condiciones nominales como para no nominales de la frecuencia de la tensión de entrada. Las modificaciones incluidas mantienen el valor del factor de potencia en condiciones no nominales, que se ve disminuido con el regulador original. Además, se ha observado un aumento del factor de potencia en condiciones nominales frente al sistema original.This work presents the development of an expansion for a power factor correction regulator for an AC/DC boost converter. This expansion focuses on improving the robustness of the controller against changes in the input frequency. The original system is designed as a precalculated duty cycles regulator. These values are previously generated considering nominal conditions, including the frequency. The system synchronizes with the input voltage at zero crossing. Any change to the frequency will make the system to apply the precalculated values incorrectly. The new module, designed in this work, measures the real frequency and compensates the application of the precalculated values to be done in the correct moment. This new module has been compared with the original system both for the nominal conditions and for the non-nominal ones of the input voltage frequency. Whereas the power factor value is decreased using the original controller, the included modifications keep the power factor value for these non-nominal conditions. Also, the power factor for the nominal conditions has been increased over the one obtained with the original system

Alternativas para la electrificación de zonas rurales

Els coneguts beneficis tècnics, soci-econòmics i ambientals que aporta l'electrificació són el motor d’aquest treball on s'han analitzat diferents alternatives per proporcionar energia elèctrica als qui no disposen d'ella. En un escenari rural d'un país en vies de desenvolupament, s'han aplicat els coneixements adquirits en transmissió d'energia i en generació elèctrica amb energies renovables per trobar la millor alternativa tècnica i econòmica que subministri electricitat a la zona d'estudi i a altres amb característiques similars

Diseño y desarrollo del hardware para el control de un DC-DC Modular Multi- Level Converter (DC-DC-MMC) en aplicaciones de redes HVDC

Treball Final de Grau en Enginyeria Elèctrica. Codi: EE1045. Curs acadèmic: 2016/201