CONVERTIDOR BIDIRECCIONAL MULTIFASE PARA APLICACIONES DE MICRO REDES DE CD

Resumen

Resumen

En este artículo se presenta el desarrollo de un convertidor bidireccional multifase para compensar disturbios entre buses de CD en una micro red mediante la transferencia de energía entre ellos. La topología utilizada es una estructura compuesta por cuatro convertidores reductores-elevadores entrelazados, el uso de inductores acoplados permite la cancelación del rizo de corriente de salida, el aumento de la densidad de potencia, así como la disminución en el tamaño del convertidor. Al ser un convertidor bidireccional, se busca la regulación en el bus del lado de alto voltaje y eventualmente se regula el bus de bajo voltaje cada uno con una estructura de control que tiene como objetivo una rápida respuesta dinámica a los cambios incrementales y decrementales de carga del 20% al 100%, relativa a la aplicación.

Al inicio, se describe la metodología para el diseño del convertidor, después se presentan las consideraciones de diseño de los inductores, posteriormente el desarrollo de la estructura de control. Finalmente, para validar el convertidor propuesto, se presentan resultados de simulación y experimentales a una potencia de 500 W.

Palabras Claves: Convertidor bidireccional, inductores acoplados, transferencia de energía.

BIDIRECTIONAL MULTIPHASE CONVERTER FOR APPLICATIONS OF MICRO CD NETWORKS

Abstract

This paper presents a bidirectional interleaved converter development for energy transference between two direct current buses in a micro grid with the objective of compensating disturbances between buses. The selected topology is a composed structure of four interleaved buck-boost converters. This converter includes coupled inductors that allows a reduced size, cancel the output current ripple and enhance power density. Because the topology is a bidirectional converter, regulation in the high voltage side is reached, eventually, the low voltage bus is regulated with a control structure whose objective is fast dynamic response to incremental and decremental changes of load from 20% to 100 %, depending on the application.

At the beginning, a methodology for the design of the converter is described. Then, the design considerations of the inductors are presented. Later, the development of the control structure. Finally, to validate this development, simulation results are presented, converter implementation a 500 W is on process.

Keywords: Bidirectional converter, coupled inductors, energy transfer.