Diseño y control de un convertidor cc/cc buck cuadrático

Ballesteros Arévalo, Nicolás

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Trabajo de grado (3.359Mb)

Date

2022-08-08

Abstract

Actualmente, el mundo se encuentra en constante cambio y este cambio conlleva a pensar en un mundo mejor y sostenible, y para ser esto sea posible, se debe considerar la necesidad de brindar soluciones ambientales y ecológicas de forma inmediata, haciendo uso de las fuentes de energías renovables con sistemas eficientes y confiables, y de esta manera reducir el uso de las energías no renovables, siendo estás, muy contaminantes para el planeta. Este proyecto de grado toma los valores de buses de alimentación que oscilan entre los 380 V y 400 V, siendo simuladas por una fuente de voltaje que comparte características similares y convertirlos en un voltaje de salida de 48 V, para esto se realizará un convertidor reductor ’buck’ cuadrático en corriente continua ’CC/CC’, que brinda 200 W de potencia, haciendo uso de un sistema de control PI de tipo 3, que permite mantener la estabilidad de salida en cambios de resistividad. Se tienen en cuenta que existen muchos sistemas en el mercado con características similares, estos brindan un sistema de control tradicional que no garantiza buenos comportamientos alrededor de un punto de operación, teniendo una velocidad de respuesta más lenta y sus formas de onda con bastante alteración, siendo este susceptible a cambios de parámetros. El alcance del proyecto es brindar un prototipo para la carga de vehículos eléctricos, siendo estas implementadas en estaciones de carga en potencias alrededores de 10 kW y 20 kW, además de ello, brindar un aporte a la solución de sistemas de microrredes en viviendas y/o empresas, para lograr una sustentación autónoma de las mismas.

Abstract

Currently, the world is changing constantly and this imply to think about solutions to contribute to a better world, in order to do so, the need must be dealt to bring eviromental & green solutions inmediately deploying renewable power supplies with efficient and reliable systems decreasing the uso of non renewable power supplies which are enviromental pollutants. This graduation project takes the values of the power buses supplies around 380 and 400 volts, being simulated by a similar power source changing them into 48 volts output. For this purpose a quadratic buck down converter DC which delivers 200w power will be implemented, using a PI type 3 control system allowing to maintain the stability during resistivity changes. Considerinh that there are already some systems on the market with some similarities, those provide a mainstream control system which do not furnish good behaviour around the operating point, having slower responses within the wave forms with significant disruption, being susceptible to parameter changes. The scope for this project is to deliver a prototype to charge electric vehicles the latter being implemented on charge stations around 10kw and 20kw. Besides yield a solution to the micro networks on dwellings or bussineses to achieve an autonomous sustainability of themselfs.

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