ES2335963A1 - Sistema de control para fuentes de alimentacion conmutadoras con rapida respuesta dinamica. - Google Patents
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Abstract
Sistema de control para fuentes de alimentación conmutadas con rápida respuesta dinámica, comprendiendo: - un interruptor principal (16) para generar una tensión de dos niveles que contiene señal moduladora y portadora; - un modulador por ancho de pulso (33) para controlar la conmutación del interruptor principal (16); - un filtro paso bajo (20) para filtrar la señal portadora proveniente del modulador (33); - un interruptor auxiliar (18,124) para permitir la circulación de corriente por la bobina (21) del filtro paso bajo (20) cuando el interruptor principal (16) está abierto; - un primer lazo de realimentación para realimentar en el modulador (33) el error (Error) entre la tensión de salida (V{sub,OUT} y la señal de referencia (V{sub,REF});- un segundo lazo de realimentación para realimentar en el modulador (33) la tensión de salida (V{sub,OUT}); - un tercer lazo de realimentación para realimentar en el modulador (33) una señal Ri{sub,COUT} proporcional a la corriente que circula por el condensador (22) del filtro paso bajo (20).
Description
Sistema de control para fuentes de alimentación
conmutadas con rápida respuesta dinámica.
La invención se encuadra en el sector técnico de
sistemas de electrónica de potencia y fuentes de alimentación
conmutadas. La invención es de especial interés en aplicaciones
donde se necesite una fuente de alimentación con una respuesta
dinámica muy rápida para poder regular de forma adecuada la tensión
eléctrica que alimenta la carga ante perturbaciones del exterior.
Así por ejemplo, la invención se puede utilizar tanto en
aplicaciones donde se produzcan variaciones muy bruscas de la
corriente eléctrica demandada por la carga (escalón de carga) como
en aplicaciones donde se necesite tensión variable para alimentar la
carga. En estos dos tipos de aplicaciones puede ser necesaria una
rápida respuesta dinámica; el método de control propuesto está
concebido para dotar a la fuente de alimentación de la rapidez
suficiente. La invención propuesta se puede utilizar por ejemplo en
la alimentación de microprocesadores y cargas electrónicas similares
donde se requieren respuestas dinámicas cada vez más rápidas.
En el estado de la técnica existen varios
métodos de control publicados y alguno de ellos patentados donde se
proponen métodos de control para optimizar la respuesta dinámica de
las fuentes de alimentación conmutadas ante perturbaciones del
exterior.
La invención presentada en la patente US
5,770,940, conocida como técnica de control V_{2}, puede
proporcionar una respuesta dinámica muy elevada a las fuentes de
alimentación. La rápida respuesta dinámica de este método de control
radica en la realimentación directa de la tensión de salida de la
fuente de alimentación. Sin embargo, presenta una limitación
importante dado que su funcionamiento depende de que se cumpla la
siguiente condición: "El rizado de tensión eléctrica del
condensador de salida de la fuente de alimentación (v_{OUT}) debe
estar en fase con el rizado de corriente eléctrica que atraviesa el
mismo (i_{C\_OUT})." Si no se cumple esta condición el
funcionamiento de este método de control no es apropiado. Aunque
esta condición se cumple en algunas aplicaciones, en otras muchas
aplicaciones no se cumple y por tanto el método de control
presentado en US 5,770,940 no siempre es aplicable. Que se cumpla o
no esta condición depende de la impedancia que presenta el
condensador de salida a la frecuencia de conmutación de la fuente de
alimentación. En la figura 1 se muestra el circuito equivalente de
un condensador y en la figura 2 se muestra la curva asintótica del
módulo de la impedancia de un condensador. Para que se cumpla la
condición anterior es necesario que la frecuencia de conmutación se
encuentre dentro del rango de frecuencias donde el condensador tiene
carácter resistivo (zona señalada con la referencia numérica 10 en
la figura 2). En muchas aplicaciones esta condición no se cumple y
se trabaja en el lado capacitivo (12) o el lado inductivo (14) del
condensador de salida.
La presente invención consiste en un método de
control en el que se realimenta de forma directa tanto la corriente
del condensador de salida como el error de la tensión de salida. De
esta forma se asegura una respuesta dinámica muy rápida tanto para
los escalones de carga como para variar dinámicamente la tensión de
salida de la fuente de alimentación. De igual forma que en el método
de control anteriormente mencionado, existe un lazo externo más
lento que se encarga de regular la tensión de salida en régimen
permanente. Dado que el método de control propuesto trabaja con tres
variables de entrada, realimentación directa de la corriente del
condensador, realimentación directa del error de la tensión de
salida y realimentación lenta de la tensión de salida, se le podría
denominar control IV2.
La corriente del condensador se puede medir con
diferentes métodos que existen en el estado de la técnica. Se puede
medir directamente con una resistencia, o a través de un
transformador de corriente e incluso medirla indirectamente con
diferentes técnicas como por ejemplo las que se proponen en la
patente US 6,249,447 B1 o en la solicitud de patente US 20070210777
A1.
La invención se refiere a un sistema de control
para fuentes de alimentación conmutadas con rápida respuesta
dinámica de acuerdo con la reivindicación 1. Realizaciones
preferidas se definen en las reivindicaciones dependientes.
El sistema de control que la presente invención
propone está configurado para ser alimentado desde una fuente de
alimentación y para proporcionar en unos terminales de salida una
tensión de salida proporcional a una señal de referencia para
alimentar una carga.
El sistema comprende:
- un interruptor principal configurado para, una
vez conectado a la fuente de alimentación, conmutar entre dos
posibles estados, abierto y cerrado, para generar una tensión de dos
niveles que contiene una componente principal, señal moduladora, y
una componente superpuesta de la misma frecuencia que la frecuencia
de conmutación del interruptor o un múltiplo de la misma, señal
portadora;
- un modulador por ancho de pulso encargado de
controlar la conmutación del interruptor principal;
- un filtro paso bajo encargado de filtrar la
señal portadora proveniente del modulador de ancho de pulso,
comprendiendo dicho filtro paso bajo al menos un condensador en
paralelo con los terminales de salida y una bobina;
- un interruptor auxiliar configurado para
permitir la circulación de corriente por la bobina del filtro paso
bajo cuando el interruptor principal está abierto;
- un primer lazo de realimentación encargado de
realimentar en el modulador el error entre la tensión de salida y la
señal de referencia, para obtener la señal de referencia del
modulador por ancho de pulso;
- un segundo lazo de realimentación encargado de
realimentar en el modulador la tensión de salida;
- un tercer lazo de realimentación encargado de
realimentar en el modulador una señal Ri_{COUT} proporcional a la
corriente que circula por el al menos un condensador del filtro paso
bajo.
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El modulador por ancho de pulso está configurado
para recibir la señal a controlar a partir de dichos segundo y
tercer lazo de realimentación.
En una primera realización preferida el primer
lazo de realimentación comprende, un amplificador de error encargado
de amplificar, con una ganancia y una fase variable con la
frecuencia, el error entre la tensión de salida y la señal de
referencia, para obtener la señal de referencia del modulador por
ancho de pulso.
En esta primera realización preferida el tercer
lazo de realimentación puede comprender un primer amplificador de
ganancia K_{i}, siendo K_{i} un número real positivo, encargado
de amplificar la señal Ri_{COUT}, y el segundo lazo de
realimentación comprende un segundo amplificador de ganancia
K_{Verror}, siendo K_{Verror} un número real positivo, encargado
de amplificar el error entre la tensión de salida y la señal de
referencia; comprendiendo el sistema de control un comparador
encargado de obtener la señal a controlar del modulador por ancho de
pulso restando a la señal de salida del primer amplificador la señal
de salida del segundo amplificador.
En otra realización preferente el tercer lazo de
realimentación puede comprender un primer amplificador de ganancia
K_{i}, siendo K_{i} un número real positivo, encargado de
amplificar la señal Ri_{COUT}, y el segundo lazo de realimentación
comprende un tercer amplificador de ganancia K_{Vout}, siendo
K_{Vout} un número real positivo, encargado de amplificar la
tensión de salida; el sistema de control comprendiendo:
- un cuarto amplificador de ganancia K_{Vref},
siendo K_{Vref} un número real positivo, encargado de amplificar
la señal de referencia; y
- un comparador encargado de obtener la señal a
controlar del modulador por ancho de pulso sumando a la señal de
salida del primer amplificador la señal de salida del tercer
amplificador y restando la señal de salida del cuarto
amplificador.
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En otra realización preferente el tercer lazo de
realimentación comprende un primer amplificador de ganancia K_{i},
siendo K_{i} un número real positivo, encargado de amplificar la
señal Ri_{COUT}, y el segundo lazo de realimentación comprende un
tercer amplificador de ganancia K_{Vout}, siendo K_{Vout} un
número real positivo, encargado de amplificar la tensión de salida;
el sistema de control comprende un comparador encargado de obtener
la señal a controlar del modulador por ancho de pulso sumando a la
señal de salida del primer amplificador la señal de salida del
tercer amplificador; y el primer lazo de realimentación
comprende:
- un amplificador de error encargado de
amplificar, con una ganancia y una fase variable con la frecuencia,
el error entre la tensión de salida y la señal de referencia;
- un cuarto amplificador de ganancia K_{Vref},
siendo K_{Vref} un número real positivo, encargado de amplificar
la señal de referencia;
- un comparador encargado de obtener la señal de
referencia del modulador por ancho de pulso sumando a la señal de
salida del amplificador de error la señal de salida del cuarto
amplificador.
\vskip1.000000\baselineskip
En cualquiera de las realizaciones el modulador
por ancho de pulso puede comprender un comparador con histéresis; o
bien puede comprender un comparador, encargado de recibir la señal
de referencia y la señal a controlar, y un multivibrador monoestable
encargado de recibir la señal de salida de dicho comparador y
obtener la señal de control de la conmutación del interruptor
principal; o bien puede comprender un comparador, encargado de
recibir la señal de referencia y la señal a controlar, y un
biestable de tipo RS encargado de recibir la señal de salida de
dicho comparador y obtener la señal de control de la conmutación del
interruptor principal.
El interruptor auxiliar puede ser un diodo de
libre circulación, o bien puede comprender un interruptor controlado
por el modulador por ancho de pulso.
En una realización preferente el sistema de
control comprende un transformador cuyo bobinado primario está
conectado en serie con el interruptor principal y cuyo bobinado
secundario está conectado con el filtro paso bajo a través de una
etapa rectificadora.
A continuación se pasa a describir de manera muy
breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la
invención y que se relacionan expresamente con una realización de
dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de
ésta.
- La Figura 1 muestra el circuito equivalente de
un condensador, según el estado del arte.
- La Figura 2 muestra la curva asintótica del
módulo de la impedancia de un condensador con respecto a la
frecuencia de trabajo, según el estado del arte.
- La Figura 3 muestra una realización del
sistema de control propuesto en esta invención aplicado a un
convertidor conmutado de tipo Reductor.
- La Figura 4 muestra una realización de la
técnica de modulación conocida como control por histéresis.
- La Figura 5 muestra un diagrama que representa
formas de onda correspondientes a la técnica de modulación conocida
como control por histéresis.
- La Figura 6 muestra una realización de la
técnica de modulación conocida como control con T_{OFF}
constante.
- La Figura 7 muestra un diagrama que representa
formas de onda correspondientes a la técnica de modulación conocida
como control con T_{OFF} constante.
- La Figura 8 muestra una realización de la
técnica de modulación conocida como control con T_{ON}
constante.
- La Figura 9 muestra un diagrama que representa
formas de onda correspondientes a la técnica de modulación conocida
como control con T_{ON} constante.
- La Figura 10 muestra una realización de la
técnica de modulación conocida como control de pico con frecuencia
constante.
- La Figura 11 muestra un diagrama que
representa formas de onda correspondientes a la técnica de
modulación conocida como control de pico con frecuencia
constante.
- La Figura 12 muestra un diagrama que
representa formas de onda correspondientes a la técnica de
modulación conocida como control de pico con frecuencia constante en
el que se ha incluido una rampa de compensación para evitar la
oscilación sub-armónica.
- La Figura 13 muestra una realización de la
técnica de modulación conocida como control de valle con frecuencia
constante.
- La Figura 14 muestra un diagrama que
representa formas de onda correspondientes a la técnica de
modulación conocida como control de valle con frecuencia
constante.
- La Figura 15 muestra otra realización del
sistema de control propuesto en esta invención aplicado a un
convertidor conmutado de tipo Reductor.
- La Figura 16 muestra otra realización del
sistema de control propuesto en esta invención aplicado a un
convertidor conmutado de tipo Reductor.
- La Figura 17 muestra otra realización de un
regulador conmutado de tipo Reductor con el sistema de control
propuesto en esta invención.
- La Figura 18 muestra una realización del
sistema de control propuesto en esta invención aplicado a una
topología con transformador como la topología Forward.
- La Figura 19 muestra una realización detallada
del sistema de control propuesto en esta invención aplicado a un
convertidor conmutado de tipo Reductor.
- La Figura 20 muestra una realización detallada
del sistema de control propuesto en esta invención aplicado a un
convertidor conmutado de tipo Reductor.
En la figura 3 se muestra un esquema general del
sistema de control (1) propuesto en esta invención aplicado a un
convertidor conmutado de tipo Reductor. El convertidor conmutado
comprende un interruptor principal (16), un diodo de libre
circulación (18) y un filtro paso bajo (20) que en este caso
particular es un circuito de tipo LC que incluye una bobina (21) y
un condensador (22) en paralelo con los terminales de salida (39)
del convertidor conmutado. El interruptor principal (16) incluye una
entrada (23), una salida (24) y una línea de control (25). El
interruptor principal puede ser cualquier interruptor controlable
posible como por ejemplo un transistor bipolar o un dispositivo tipo
FET (Field Effect Transistor, Transistor de Efecto de Campo). El
diodo de libre circulación (18) provee un camino para la corriente
de la bobina (21) cuando el interruptor principal (16) está abierto.
El sistema de control propuesto comprende tres lazos de
realimentación. El tercer lazo de realimentación es un lazo rápido
que realimenta una señal (R\cdoti_{COUT}) proporcional a la
corriente que circula por el condensador (22). Este tercer lazo
incluye un primer amplificador (27) de ganancia K_{i}, siendo
K_{i} un número real positivo. El segundo lazo de realimentación
es también un lazo rápido que realimenta directamente el error de la
tensión de salida del convertidor conmutado (V_{REF} - V_{OUT}).
Este segundo lazo incluye un segundo amplificador (30) de ganancia
K_{Verror}, siendo K_{Verror} un número real positivo. Las
salidas del primer amplificador (27) y del segundo amplificador (30)
se restan en el bloque (31) siendo la salida (32
[K_{i}\cdot(R\cdoti_{COUT}) -
K_{Verror}\cdot(V_{REF} - V_{OUT})] la señal a
controlar por el modulador (33), es decir, la salida (32) del bloque
(31) se conecta a la entrada "Ctrl" del modulador (33). El
modulador (33) es un modulador por ancho de pulso (PWM, Pulse Width
Modulation) que incluye dos entradas, "Ref" y "Ctrl" y una
salida "Out". El modulador (33) controla el ciclo de trabajo
del interruptor principal (16) con el objetivo de que la señal a
controlar "Ctrl" sea igual en todo instante de tiempo a la
señal de referencia "Ref". La salida "Out" del modulador
(33) controla el tiempo que está cerrado (T_{ON}) y el tiempo que
está abierto (T_{OFF}) el interruptor principal (16),
entendiéndose por ciclo de trabajo del interruptor principal el
porcentaje de tiempo que está cerrado (T_{ON}) respecto del tiempo
total (T_{ON}+T_{OFF}). La salida "Out" tiene dos estados
posibles, nivel alto y nivel bajo, interpretándose habitualmente de
la siguiente forma: cuando la señal "Out" se encuentra a nivel
alto, el interruptor principal (16) está cerrado y cuando la señal
"Out" se encuentra a nivel bajo el interruptor principal (16)
está abierto. El primer lazo de realimentación es un lazo
relativamente lento que realimenta la señal de error ((V_{REF} -
V_{OUT})) e incluye un amplificador de error (35) (R(s)).
El amplificador de error (35) tiene una ganancia y una fase variable
con la frecuencia y en este bloque se incluye la dinámica necesaria
para asegurar la estabilidad del sistema. Si representamos el
amplificador de error (35) en el dominio de la transformada de
Laplace, el amplificador de error (35)
(R(s)=N(s)/D(s)) es una función de
transferencia que se determina por el cociente de dos polinomios
N(s) y D(s) expresados en la variable compleja s de
Laplace. A las raíces del polinomio del numerador N(s) se les
denomina ceros y a las raíces del polinomio del denominador
D(s) se les denomina polos. La salida del amplificador de
error (35) se conecta a la entrada "Ref" del modulador (33). En
el caso de fluctuaciones de la tensión de entrada (V_{IN}), de
escalones de la carga (37) o de variaciones de la tensión de
referencia (V_{REF}) la señal "Ctrl" se separa rápidamente de
la señal de referencia "Ref" y el modulador (33) actúa
rápidamente sobre el estado (abierto o cerrado) del interruptor (16)
para compensar rápidamente las fluctuaciones externas y mantener la
fuente de alimentación correctamente regulada en todo momento.
Gracias a la realimentación directa de la corriente del condensador
(22) y del error de la tensión de salida (V_{REF} - V_{OUT}), la
respuesta del control propuesto en esta invención ante
perturbaciones externas es muy rápida haciendo que el modulador (33)
actúe lo antes posible. El primer lazo de realimentación es un lazo
lento que a través del amplificador de error (35) se encarga de
regular de forma precisa la tensión de salida en régimen permanente,
teniendo como objetivo hacer que el error de la tensión de salida en
régimen permanente sea nulo. El control del convertidor conmutado
también necesita tener un circuito (denominado "driver") para
gobernar adecuadamente el interruptor principal, este circuito no se
muestra explícitamente en la figura 3, considerándose incluido
dentro del modulador (33).
En el modulador (33) se pueden implementar las
distintas técnicas de modulación por ancho de pulso (PWM) que
existen en el estado de la técnica.
La figura 4 corresponde a una posible
realización de la técnica de modulación conocida como control por
histéresis. En este caso, el modulador (33) incluye un comparador
con histéresis (42), estableciendo por lo tanto una ventana de
histéresis definida por el nivel V_{1}, denominada con la
referencia numérica (43) en la figura 5, y un nivel inferior
V_{2}, identificada con la referencia (44) en la figura 5. Estos
niveles se sitúan a cada lado de la señal de entrada del modulador
"Ref" y a una distancia fija. En la figura 5 estos niveles se
muestran equidistantes respecto de la señal de entrada "Ref"
aunque no tienen porque estar equidistantes, pudiéndose situar de
forma asimétrica respecto a la señal "Ref" e incluso uno de los
dos niveles podría coincidir con la misma señal "Ref". Tal y
como se muestra en la figura 5, cuando la señal "Ctrl", con
referencia numérica (45), alcanza y se hace ligeramente inferior que
la señal V_{2}, con referencia numérica (44), el comparador
conmuta y cierra el interruptor principal (16), permaneciendo en
este estado mientras que la señal "Ctrl", con referencia
numérica (45), sea inferior que la señal V_{1}, con referencia
numérica (43). Cuando la señal "Ctrl", con referencia numérica
(45), alcanza y supera ligeramente la señal V_{1}, con referencia
numérica (43), el comparador conmuta y abre el interruptor principal
(16), permaneciendo en este estado mientras que la señal
"Ctrl", con referencia numérica (45), sea superior a la señal
V_{2}, con referencia numérica (44).
La figura 6 corresponde a una posible
realización de la técnica de modulación conocida como control con
T_{OFF} constante. En este caso, el modulador (33) incluye un
comparador (46) y un Multivibrador Monoestable (47) programado para
estar en su estado NO estable un tiempo T_{OFF}. Cuando el
Monoestable se encuentra en su estado NO estable, el interruptor
principal (16) está abierto, estando cerrado cuando el Monoestable
se encuentra en su estado estable. Tal y como se muestra en la
figura 7, cuando la señal "Ctrl", con referencia numérica (48),
alcanza y supera ligeramente la señal de referencia "Ref", con
referencia numérica (49), el comparador (46) conmuta y activa el
estado NO estable del Multivibrador Monoestable (47), volviendo el
Monoestable (47) a su estado estable una vez transcurrido el tiempo
T_{OFF}. El Monoestable (47) permanece en su estado estable
mientras la señal "Ctrl", con referencia numérica (48), sea
inferior a la señal "Ref", con referencia numérica (49).
La figura 8 corresponde a una posible
realización de la técnica de modulación conocida como control con
T_{ON} constante. En este caso, el modulador (33) incluye un
comparador (46) y un Multivibrador Monoestable (51) programado para
estar en su estado NO estable un tiempo T_{ON}. Cuando el
Monoestable (51) se encuentra en su estado NO estable, el
interruptor principal (16) está cerrado, estando abierto cuando el
Monoestable (51) se encuentra en su estado estable. Tal y como se
muestra en la figura 9, cuando la señal "Ctrl", con referencia
numérica (52), alcanza y se hace ligeramente inferior la señal de
referencia "Ref", con referencia numérica (53), el comparador
conmuta y activa el estado NO estable del Multivibrador Monoestable
(51), volviendo el Monoestable (51) permanece en su estado estable
mientras la señal "Ctrl", con Monoestable (51) a su estado
estable una vez transcurrido el tiempo T_{ON}. El referencia
numérica (52), sea superior a la señal "Ref", con referencia
numérica (53).
La figura 10 corresponde a una posible
realización de la técnica de modulación conocida como control de
pico con frecuencia constante. En este caso, el modulador (33)
incluye un comparador (46), un Biestable de tipo RS, con referencia
numérica (55), y una señal de reloj CLK, de frecuencia constante.
Tal y como se muestra en la figura 11, el interruptor principal (16)
se cierra cada vez que se produce un pulso de la señal de reloj CLK,
con referencia numérica (57), y permanece en estado cerrado mientras
que la señal "Ctrl", con referencia numérica (58), sea inferior
a la señal de referencia "Ref", con referencia numérica (59).
Cuando la señal "Ctrl", con referencia numérica (58), alcanza y
supera ligeramente la señal de referencia "Ref", con referencia
numérica (59), el interruptor principal (16) se abre y permanece en
estado abierto hasta el siguiente pulso de la señal de reloj CLK,
con referencia numérica (57). En la práctica y para ciclos de
trabajo superiores al 50%, esta técnica de modulación puede generar
una oscilación sub-armónica. Para evitar esta
oscilación se superpone a la señal de referencia "Ref" una
rampa de compensación de la misma frecuencia y sincronizada con la
señal de reloj CLK (61), siendo la señal número (60) la resultante
de de superponer la rampa de compensación a la señal "Ref"
(63), tal y como se muestra en la figura 12. Cuando se introduce la
rampa de compensación la señal "Ctrl" (62) se compara con esta
señal resultante, con referencia numérica (60), tal y como se
muestra en la figura 12.
La figura 13 corresponde a una posible
realización de la técnica de modulación conocida como control de
valle con frecuencia constante. En este caso, el modulador (33)
incluye un comparador (46), un Biestable de tipo RS, con referencia
numérica (65), y una señal de reloj CLK, de frecuencia constante.
Tal y como se muestra en la figura 14, el interruptor principal (16)
se abre cada vez que se produce un pulso de la señal de reloj CLK,
con referencia numérica (67), y permanece en estado abierto mientras
que la señal "Ctrl", con referencia numérica (68), sea superior
a la señal de referencia "Ref", con referencia numérica (69).
Cuando la señal "Ctrl", con referencia numérica (68), alcanza y
se hace ligeramente inferior que la señal de referencia "Ref",
con referencia numérica (69), el interruptor principal (16) se
cierra y permanece en estado cerrado hasta el siguiente pulso de la
señal de reloj CLK, con referencia numérica (67).
En la figura 15 se muestra otra realización del
sistema de control propuesto en esta invención aplicado a un
convertidor conmutado de tipo Reductor. Comparando con la
realización mostrada en la figura 3, existe una única diferencia. En
la figura 3 la tensión de salida (v_{OUT} y la tensión de
referencia (V_{REF}) se realimentan de forma directa y a través
del segundo amplificador (30) con la misma ganancia K_{Verror},
siendo la señal de salida (32) del bloque (31)
[K_{i}\cdot(R\cdoti_{COUT}) +
K_{Verror}\cdotV_{OUT} - K_{Verror}\cdotV_{REF}]. En la
realización de la figura 15, la ganancia de la tensión de salida
(V_{OUT}) y la ganancia de la tensión de referencia (V_{REF})
pueden ser diferentes siendo la señal de salida (32) del bloque (31)
[K_{i}\cdot(R\cdoti_{COUT}) +
K_{Vout}\cdotV_{OUT} - K_{Vref}\cdotV_{REF}].
A continuación se describe en detalle la
realización mostrada en la figura 15. El convertidor conmutado
comprende un interruptor principal (16) un diodo de libre
circulación (18) y un filtro paso bajo (20) que en este caso
particular es un circuito de tipo LC que incluye una bobina (21) y
un condensador (22). El interruptor principal (16) incluye una
entrada (23) una salida (24) y una línea de control (25). El
interruptor principal (16) puede ser cualquier interruptor
controlable posible como por ejemplo un transistor bipolar o un
dispositivo tipo FET (Field Effect Transistor, Transistor de Efecto
de Campo). El diodo de libre circulación (18) provee un camino para
la corriente de la bobina (21) cuando el interruptor principal (16)
está abierto. El sistema de control propuesto comprende tres lazos
de realimentación. El tercer lazo de realimentación es un lazo
rápido que realimenta una señal (R\cdoti_{COUT}) proporcional a
la corriente por el condensador (22). Este tercer lazo incluye un
primer amplificador (27) de ganancia K_{i}, siendo K_{i} un
número real positivo. El segundo lazo de realimentación es también
un lazo rápido que realimenta directamente la tensión de salida del
convertidor conmutado (V_{OUT}). Este segundo lazo incluye un
tercer amplificador (87) de ganancia K_{Vout}, siendo K_{Vout}
un número real positivo. Las salidas del primer amplificador (27) y
del tercer amplificador (87) se suman en el bloque (31). Además en
el bloque (31), a la suma de las salidas del primer amplificador
(27) y el amplificador (87) se resta la tensión de referencia
(V_{REF}) afectada de la ganancia K_{Vref} de un cuarto
amplificador (88), siendo K_{Vref} un número real positivo. Por lo
tanto, la salida (32) del bloque (31) es
[K_{i}\cdot(R\cdoti_{COUT}) +
K_{Vout}\cdotV_{OUT} - K_{Vref}\cdotV_{REF}]. La salida
I(32) es la señal a controlar por el modulador (33), es
decir, la salida (32) del bloque (31) se conecta a la entrada
"Ctrl" del modulador (33). El modulador (33) es un modulador
por ancho de pulso (PWM, Pulse Width Modulation) que incluye dos
entradas, "Ref" y "Ctrl" y una salida "Out". El
modulador (33) controla el ciclo de trabajo del interruptor
principal (16) y se puede implementar con las distintas técnicas de
modulación por ancho de pulso (PWM) que existen en el estado de la
técnica como las mostradas en las figuras 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11,
12, 13 y 14 que se han explicado anteriormente. El primer lazo de
realimentación es un lazo relativamente lento que realimenta la
señal de error
((V_{REF} - V_{OUT})) e incluye un amplificador de error (35) (R(s)). El amplificador de error (35) tiene una ganancia y una fase variable con la frecuencia y en este bloque se incluye la dinámica necesaria para asegurar la estabilidad del sistema. Si representamos el amplificador de error (35) en el dominio de la transformada de Laplace, el amplificador de error (35) (R(s)=N(s)/D(s)) es una función de transferencia que se determina por el cociente de dos polinomios N(s) y D(s) expresados en la variable compleja s de Laplace. A las raíces del polinomio del numerador N(s) se les denomina ceros y a las raíces del polinomio del denominador D(s) se les denomina polos. Posicionando adecuadamente los polos y los ceros del amplificador de error (35) (R(s)) se controla la dinámica del sistema así como la estabilidad del mismo. La salida del amplificador de error (35) se conecta a la entrada "Ref" del modulador (33). En el caso de fluctuaciones de la tensión de entrada (V_{IN}), de escalones de carga (37) o de variaciones de la tensión de referencia (V_{REF}) la señal "Ctrl" se separa rápidamente de la señal de referencia "Ref" y el modulador (33) actúa rápidamente sobre el estado (abierto o cerrado) del interruptor (16) para compensar rápidamente las fluctuaciones externas y mantener la fuente de alimentación correctamente regulada en todo momento. Gracias a la realimentación directa de la corriente del condensador (22), de la tensión de salida (V_{OUT}) y de la tensión de referencia (V_{REF}), la respuesta del control propuesto en esta invención ante perturbaciones externas es muy rápida haciendo que el modulador (33) actúe lo antes posible. El primer lazo de realimentación es un lazo lento que a través del amplificador de error (35) se encarga de regular de forma precisa la tensión de salida en régimen permanente, teniendo como objetivo hacer que el error de la tensión de salida en régimen permanente sea nulo.
((V_{REF} - V_{OUT})) e incluye un amplificador de error (35) (R(s)). El amplificador de error (35) tiene una ganancia y una fase variable con la frecuencia y en este bloque se incluye la dinámica necesaria para asegurar la estabilidad del sistema. Si representamos el amplificador de error (35) en el dominio de la transformada de Laplace, el amplificador de error (35) (R(s)=N(s)/D(s)) es una función de transferencia que se determina por el cociente de dos polinomios N(s) y D(s) expresados en la variable compleja s de Laplace. A las raíces del polinomio del numerador N(s) se les denomina ceros y a las raíces del polinomio del denominador D(s) se les denomina polos. Posicionando adecuadamente los polos y los ceros del amplificador de error (35) (R(s)) se controla la dinámica del sistema así como la estabilidad del mismo. La salida del amplificador de error (35) se conecta a la entrada "Ref" del modulador (33). En el caso de fluctuaciones de la tensión de entrada (V_{IN}), de escalones de carga (37) o de variaciones de la tensión de referencia (V_{REF}) la señal "Ctrl" se separa rápidamente de la señal de referencia "Ref" y el modulador (33) actúa rápidamente sobre el estado (abierto o cerrado) del interruptor (16) para compensar rápidamente las fluctuaciones externas y mantener la fuente de alimentación correctamente regulada en todo momento. Gracias a la realimentación directa de la corriente del condensador (22), de la tensión de salida (V_{OUT}) y de la tensión de referencia (V_{REF}), la respuesta del control propuesto en esta invención ante perturbaciones externas es muy rápida haciendo que el modulador (33) actúe lo antes posible. El primer lazo de realimentación es un lazo lento que a través del amplificador de error (35) se encarga de regular de forma precisa la tensión de salida en régimen permanente, teniendo como objetivo hacer que el error de la tensión de salida en régimen permanente sea nulo.
En la figura 16 se muestra otra realización del
sistema de control propuesto en esta invención aplicado a un
convertidor conmutado de tipo Reductor. El funcionamiento es
exactamente igual que el de la realización de la figura 15 y la
única diferencia está en que la señal de referencia (V_{REF})
afectada de la ganancia K_{Vref} se suma a la salida del
amplificador de error (35) (ver figura 16) en lugar de restarse en
el bloque (31) a la señal resultante de la realimentación directa de
la corriente del condensador (R\cdoti_{COUT}) y la tensión de
salida (v_{OUT}) (como ocurre en la realización de la figura 15).
En la realización de la figura 15, la señal que se conecta a la
entrada "Ref" del modulador (33) es la salida del amplificador
de error (Error\cdotR(s)) y la señal que se conecta a la
entrada "Ctrl" del modulador (33) es
[K_{i}\cdot(R\cdoti_{COUT}) +
K_{Vout}\cdotV_{OUT} - K_{Vref}\cdotV_{REF}]. En el caso
de la realización de la figura 16, la señal que se conecta a la
entrada "Ref" del modulador (33) es la suma de la señal de
referencia (V_{REF}) afectada de la ganancia K_{Vref} y la
salida del cuarto amplificador (88) (K_{Vref}\cdotV_{REF} +
Error\cdotR(s)) y la señal que se conecta a la entrada
"Ctrl" del modulador (33) es
[K_{i}\cdot(R\cdoti_{COUT}) +
K_{Vout}\cdotv_{OUT}].
A continuación se describe en detalle la
realización mostrada en la figura 16. El convertidor conmutado
comprende un interruptor principal (16) un diodo de libre
circulación (18) y un filtro paso bajo (20) que en este caso
particular es un circuito de tipo LC que incluye una bobina (21) y
un condensador (22). El interruptor principal (16) incluye una
entrada (23) una salida (24) y una línea de control (25). El
interruptor principal (16) puede ser cualquier interruptor
controlable posible como por ejemplo un transistor bipolar o un
dispositivo tipo FET (Field Effect Transistor, Transistor de Efecto
de Campo). El diodo de libre circulación (18) provee un camino para
la corriente de la bobina (21) cuando el interruptor principal (16)
está abierto. El sistema de control propuesto comprende tres lazos
de realimentación. El tercer lazo de realimentación es un lazo
rápido que realimenta una señal (R\cdoti_{COUT}) proporcional a
la corriente por el condensador (22). Este tercer lazo incluye un
primer amplificador (27) de ganancia K_{i}, siendo K_{i} un
número real positivo. El segundo lazo de realimentación es también
un lazo rápido que realimenta directamente la tensión de salida del
convertidor conmutado (V_{OUT}). Este segundo lazo incluye un
tercer amplificador (87) de ganancia K_{Vout}, siendo K_{Vout}
un número real positivo. Las salidas del primer amplificador (27) y
el tercer amplificador (87) se suman en el bloque (31). Por lo
tanto, la salida (32) del bloque (31) es
[K_{i}\cdot(R\cdoti_{COUT}) +
K_{Vout}\cdotV_{OUT}]. La salida (32) es la señal a controlar
por el modulador (33), es decir, la salida (32 del bloque (31) se
conecta a la entrada "Ctrl" del modulador (33). El modulador
(33) es un modulador por ancho de pulso (PWM, Pulse Width
Modulation) que incluye dos entradas, "Ref" y "Ctrl" y una
salida "Out". El modulador (33) controla el ciclo de trabajo
del interruptor principal (16) y se pueden implementar con las
distintas técnicas de modulación por ancho de pulso (PWM) que
existen en el estado de la técnica como las mostradas en las figuras
4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 y 14 que se han explicado
anteriormente. El primer lazo de realimentación es un lazo
relativamente lento que realimenta la señal de error ((V_{REF} -
v_{OUT})) e incluye un amplificador de error (35) (R(s)).
El amplificador de error (35) tiene una ganancia y una fase
variables con la frecuencia y en este bloque se incluye la dinámica
necesaria para asegurar la estabilidad del sistema. Si representamos
el amplificador de error (35) en el dominio de la transformada de
Laplace, el amplificador de error (35)
(R(s)=N(s)/D(s)) es una función de
transferencia que se determina por el cociente de dos polinomios
N(s) y D(s) expresados en la variable compleja s de
Laplace. A las raíces del polinomio del numerador N(s) se les
denomina ceros y a las raíces del polinomio del denominador
D(s) se les denomina polos. Posicionando adecuadamente los
polos y los ceros del amplificador de error (35) (R(s)) se
controla la dinámica del sistema así como la estabilidad del mismo.
En el bloque (119) se suma la salida del amplificador de error (35)
con la tensión de referencia (V_{REF}) afectada de la ganancia
K_{Vref} del amplificador (88), siendo K_{Vref} un número real
positivo. La salida del bloque (119) (K_{Vref}\cdotV_{REF} +
Error\cdotR(s)) se conecta a la entrada "Ref" del
modulador (33). En el caso de fluctuaciones de la tensión de entrada
(V_{IN}), de escalones de carga (37) o de variaciones de la
tensión de referencia (V_{REF}) la señal "Ctrl" se separa
rápidamente de la señal de referencia "Ref" y el modulador (33)
actúa rápidamente sobre el estado (abierto o cerrado) del
interruptor (16) para compensar rápidamente las fluctuaciones
externas y mantener la fuente de alimentación correctamente regulada
en todo momento. Gracias a la realimentación directa de la corriente
del condensador (22), de la tensión de salida y de la tensión de
referencia, la respuesta del control propuesto en esta invención
ante perturbaciones externas es muy rápida haciendo que el modulador
(33) actúe lo antes posible. El primer lazo de realimentación es un
lazo lento que a través del amplificador de error (35) se encarga de
regular de forma precisa la tensión de salida en régimen permanente,
teniendo como objetivo hacer que el error de la tensión de salida en
régimen permanente sea nulo.
\global\parskip0.850000\baselineskip
En la figura 17 se muestra otra realización de
un regulador conmutado de tipo Reductor con el sistema de control
propuesto en esta invención. El circuito es idéntico al mostrado en
la figura 3 con la excepción que el diodo de libre circulación (18)
de la figura 3 ha sido substituido por un interruptor auxiliar (124)
en la figura 17. Este interruptor (124) se controla desde la misma
salida "Out" del modulador (33) pero a través de un inversor
(126). Por lo tanto, cuando el interruptor principal (16) está
cerrado, el interruptor (124) está abierto y viceversa. Aunque en la
figura 17 se muestra simplemente el inversor (126), normalmente es
necesario hacer uso de circuitos más complejos para evitar la
conducción simultánea de los interruptores (124) y (16). Con el
propósito de mejorar los transitorios entre encendido y apagado de
los interruptores (124) y (16), se puede conectar en paralelo con el
interruptor (124) un diodo de libre circulación en el mismo sentido
que el diodo de libre circulación (18) de la figura 3.
Las realizaciones descritas hasta ahora se basan
en el convertidor conmutado tipo Reductor. Sin embargo, el sistema
de control propuesto en esta invención puede ser aplicado a otras
topologías derivadas del Reductor como por ejemplo el convertidor
Forward, el convertidor Medio Puente, el convertidor Puente
Completo, etc. Estas otras topologías derivadas del Reductor tienen
un transformador y presentan la ventaja que la tensión de salida
puede ser tanto más alta como más baja que la tensión de entrada
gracias a la relación de vueltas del transformador. Así por ejemplo,
en la figura 18 se muestra una realización del sistema de control
propuesto en esta invención aplicado a la topología Forward. En este
circuito el interruptor principal (16), que se controla desde la
salida "Out" del modulador (33), se conecta al transformador
(132), controlando de esta forma la tensión aplicada al primario del
transformador (132). El diodo (133) es un rectificador de media onda
que rectifica la tensión del secundario del transformador. La
tensión rectificada se filtra a través de un filtro paso bajo 20 que
en este caso particular es un circuito de tipo LC que incluye una
bobina (21) y un condensador (22). El diodo (18) es un diodo de
libre circulación que provee un camino para la corriente de la
bobina (21) cuando el interruptor principal (16) está abierto.
Cuando el interruptor principal (16) está cerrado, el diodo
rectificador (133) conduce la corriente de la bobina y cuando el
interruptor principal (16) está abierto el diodo de libre
circulación (18) es el que conduce la corriente de la bobina. Salvo
por el hecho de que la tensión de entrada se ve afectada por la
relación de vueltas del transformador, el funcionamiento de la etapa
de potencia de la figura 18 es similar a la etapa de potencia de la
figura 3 y el sistema de control propuesto en esta invención opera
exactamente igual que lo hace en la topología tipo Reductor (figura
3). Es importante destacar que el circuito de la figura 18 está
incompleto dado que falta el circuito que desmagnetiza el
transformador (132), pudiéndose utilizar los diferentes circuitos
que existen en el estado del arte.
Las diferentes realizaciones del sistema de
control propuesto en esta invención se pueden aplicar a topologías
derivadas del Reductor como en el ejemplo que se muestra en la
figura 18.
Por supuesto, los circuitos que se han explicado
e ilustrado en este documento son meramente ilustrativos de la
invención y otros circuitos se pueden derivar de la presente
invención.
Una aplicación muy interesante de la presente
invención está en la alimentación de cargas electrónicas como
microprocesadores donde se requieren respuestas dinámicas muy
elevadas. En este tipo de aplicaciones se utiliza habitualmente el
convertidor Reductor con técnicas de control muy rápidas que
permitan cumplir las especificaciones de la carga. La técnica de
control propuesta en esta invención confiere una dinámica muy rápida
al convertidor sin que sea necesario que trabaje a muy altas
frecuencias, permitiendo reducir el número y el tamaño de los
condensadores necesarios a la salida del convertidor Reductor lo
cual puede suponer una reducción de coste y de tamaño muy
importantes.
En la figura 19 se muestra una realización
concreta del sistema de control propuesto que podría ser utilizada
en aplicaciones como la comentada en el párrafo anterior. El
convertidor y el funcionamiento del sistema de control es
exactamente el mismo que el descrito en la figura 16, la única
diferencia está en que los bloques (88, 31, 27, 87, 35) y (119) de
la figura 16 se sustituyen en la figura 19 por un circuito
electrónico (140) que implementa exactamente las mismas funciones
que realizan los bloques (88, 31, 27, 87, 35) y (119) de la figura
16. Este circuito electrónico (140) comprende los amplificadores
operacionales (141) y (142), las resistencias (143, 144, 145, 146,
147, 148) y (149) y los condensadores (150) y (151) conectados entre
sí y al resto del circuito tal y como se muestra en la figura 19. El
bloque modulador (33) podría ser cualquiera de los descritos
anteriormente e ilustrados en las figuras 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11,
12, 13 y 14.
A partir de la realización de la figura 19 se
propone otra realización, mostrada en la figura 20, donde se
concreta todavía más la implementación, utilizándose como bloque
modulador la técnica de modulación conocida como control de pico con
frecuencia constante descrita anteriormente e ilustrada en la figura
10 y que comprende un comparador (46), un biestable RS (55) y una
señal del reloj CLK. Además, a partir de la señal de reloj CLK, el
bloque (156) (figura 20) genera una rampa de la misma frecuencia que
la señal de reloj y sincronizada con la misma. Esta rampa se va a
utilizar como rampa de compensación (de manera similar a como se
mostró y explico en la figura 12) para evitar la oscilación
sub-armónica inherente a esta técnica de modulación,
para ello la salida del bloque generador de rampa (156) se conecta a
través de la resistencia (157) al punto (RC) del circuito
electrónico (158) tal y como se muestra en la figura 20). A
excepción de la resistencia (157) que se conecta entre el generador
de rampa (156) y el punto (RC) del circuito
electrónico (158), el circuito electrónico (158) de la figura 20 es idéntico al circuito electrónico (140) de la figura 19.
electrónico (158), el circuito electrónico (158) de la figura 20 es idéntico al circuito electrónico (140) de la figura 19.
El regulador conmutado (1) puede incluir varios
condensadores conectados en paralelo con los terminales de salida
39; en este caso la señal que se realimenta de forma directa en el
tercer lazo de realimentación puede ser la corriente de uno de los
condensadores o la suma de las corrientes que circulan por un
subconjunto de los condensadores o la suma de las corrientes que
circulan por todos los condensadores que están en paralelo.
Claims (11)
1. Sistema de control para fuentes de
alimentación conmutadas con rápida respuesta dinámica, dicho sistema
de control (1) configurado para ser alimentado desde una fuente de
alimentación (V_{IN}) y para proporcionar en unos terminales de
salida (39) una tensión de salida (V_{OUT}) proporcional a una
señal de referencia (V_{REF}) para alimentar una carga (37), dicho
sistema comprendiendo:
- un interruptor principal (16) configurado
para, una vez conectado a la fuente de alimentación (V_{IN}),
conmutar entre dos posibles estados, abierto y cerrado, para generar
una tensión de dos niveles que contiene una componente principal,
señal moduladora, y una componente superpuesta de la misma
frecuencia que la frecuencia de conmutación del interruptor o un
múltiplo de la misma, señal portadora;
- un modulador por ancho de pulso (33) encargado
de controlar la conmutación del interruptor principal (16);
- un filtro paso bajo (20) encargado de filtrar
la señal portadora proveniente del modulador de ancho de pulso (33),
comprendiendo dicho filtro paso bajo (20) al menos un condensador
(22) en paralelo con los terminales de salida (39) y una bobina
(21);
- un interruptor auxiliar (18,124) configurado
para permitir la circulación de corriente por la bobina (21) del
filtro paso bajo (20) cuando el interruptor principal (16) está
abierto;
- un primer lazo de realimentación encargado de
realimentar en el modulador (33) el error (Error) entre la tensión
de salida (V_{OUT}) y la señal de referencia (V_{REF}), para
obtener la señal de referencia (Ref) del modulador por ancho de
pulso (33);
caracterizado porque el sistema de
control (1) comprende adicionalmente:
- un segundo lazo de realimentación encargado de
realimentar en el modulador (33) la tensión de salida
(V_{OUT});
- un tercer lazo de realimentación encargado de
realimentar en el modulador (33) una señal Ri_{COUT} proporcional
a la corriente que circula por el al menos un condensador (22) del
filtro paso bajo (20);
y porque el modulador por ancho de pulso (33)
está configurado para recibir la señal a controlar (Ctrl) a partir
de dichos segundo y tercer lazo de realimentación.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Sistema de control según reivindicación 1,
caracterizado porque el primer lazo de realimentación
comprende un amplificador de error (35) encargado de amplificar, con
una ganancia y una fase variable con la frecuencia, el error (Error)
entre la tensión de salida (V_{OUT}) y la señal de referencia
(V_{REF}), para obtener la señal de referencia (Ref) del modulador
por ancho de pulso (33).
3. Sistema de control según la reivindicación 2,
caracterizado porque el tercer lazo de realimentación
comprende un primer amplificador (27) de ganancia K_{i}, siendo
K_{i} un número real positivo, encargado de amplificar la señal
Ri_{COUT}, y el segundo lazo de realimentación comprende un
segundo amplificador (30) de ganancia K_{Verror}, siendo
K_{Verror} un número real positivo, encargado de amplificar el
error (Error) entre la tensión de salida (V_{OUT}) y la señal de
referencia (V_{REF}), y porque el sistema de control (1) comprende
un comparador (31) encargado de obtener la señal a controlar (Ctrl)
del modulador por ancho de pulso (33) restando a la señal de salida
del primer amplificador (27) la señal de salida del segundo
amplificador (30).
4. Sistema de control según la reivindicación 2,
caracterizado porque el tercer lazo de realimentación
comprende un primer amplificador (27) de ganancia K_{i}, siendo
K_{i} un número real positivo, encargado de amplificar la señal
Ri_{COUT}, y el segundo lazo de realimentación comprende un tercer
amplificador (87) de ganancia K_{Vout}, siendo K_{Vout} un
número real positivo, encargado de amplificar la tensión de salida
(V_{OUT});
y porque el sistema de control (1)
comprende:
- un cuarto amplificador (88) de ganancia
K_{Vref}, siendo K_{Vref} un número real positivo, encargado de
amplificar la señal de referencia (V_{REF}); y
- un comparador (31) encargado de obtener la
señal a controlar (Ctrl) del modulador por ancho de pulso (33)
sumando a la señal de salida del primer amplificador (27) la señal
de salida del tercer amplificador (87) y restando la señal de salida
del cuarto amplificador (88).
\vskip1.000000\baselineskip
5. Sistema de control según la reivindicación 1,
caracterizado porque el tercer lazo de realimentación
comprende un primer amplificador (27) de ganancia K_{i}, siendo
K_{i} un número real positivo, encargado de amplificar la señal
Ri_{COUT}, y el segundo lazo de realimentación comprende un tercer
amplificador (87) de ganancia K_{Vout}, siendo K_{Vout} un
número real positivo, encargado de amplificar la tensión de salida
(V_{OUT});
porque el sistema de control (1) comprende un
comparador (31) encargado de obtener la señal a controlar (Ctrl) del
modulador por ancho de pulso (33) sumando a la señal de salida del
primer amplificador (27) la señal de salida del tercer amplificador
(87);
y porque el primer lazo de realimentación
comprende:
- un amplificador de error (35) encargado de
amplificar, con una ganancia y una fase variable con la frecuencia,
el error (Error) entre la tensión de salida (V_{OUT}) y la señal
de referencia (V_{REF});
- un cuarto amplificador (88) de ganancia
K_{Vref}, siendo K_{Vref} un número real positivo, encargado de
amplificar la señal de referencia (V_{REF});
- un comparador (119) encargado de obtener la
señal de referencia (Ref) del modulador por ancho de pulso (33)
sumando a la señal de salida del amplificador de error (35) la señal
de salida del cuarto amplificador (88).
\vskip1.000000\baselineskip
6. Sistema de control según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
modulador por ancho de pulso (33) comprende un comparador con
histéresis (42).
7. Sistema de control según cualquiera de las
reivindicaciones 1-5, caracterizado porque el
modulador por ancho de pulso (33) comprende un comparador (46),
encargado de recibir la señal de referencia (Ref) y la señal a
controlar (Ctrl), y un multivibrador monoestable (47,51) encargado
de recibir la señal de salida de dicho comparador (46) y obtener la
señal de control de la conmutación del interruptor principal
(16).
8. Sistema de control según cualquiera de las
reivindicaciones 1-5, caracterizado porque el
modulador por ancho de pulso (33) comprende un comparador (46),
encargado de recibir la señal de referencia (Ref) y la señal a
controlar (Ctrl), y un biestable (55) de tipo RS encargado de
recibir la señal de salida de dicho comparador (46) y obtener la
señal de control de la conmutación del interruptor principal
(16).
9. Sistema de control según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
interruptor auxiliar es un diodo de libre circulación (18).
10. Sistema de control según cualquiera de las
reivindicaciones 1-8, caracterizado porque el
interruptor auxiliar comprende un interruptor (124) controlado por
el modulador por ancho de pulso (33).
11. Sistema de control según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende
un transformador (132) cuyo bobinado primario está conectado en
serie con el interruptor principal (16) y cuyo bobinado secundario
está conectado con el filtro paso bajo (20) a través de una etapa
rectificadora.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200930994A ES2335963A1 (es) | 2009-11-16 | 2009-11-16 | Sistema de control para fuentes de alimentacion conmutadoras con rapida respuesta dinamica. |
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| ES200930994A ES2335963A1 (es) | 2009-11-16 | 2009-11-16 | Sistema de control para fuentes de alimentacion conmutadoras con rapida respuesta dinamica. |
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|---|---|---|---|
| ES200930994A Withdrawn ES2335963A1 (es) | 2009-11-16 | 2009-11-16 | Sistema de control para fuentes de alimentacion conmutadoras con rapida respuesta dinamica. |
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| Country | Link |
|---|---|
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| WO (1) | WO2011058203A2 (es) |
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| WO2011058203A3 (es) | 2011-08-11 |
| WO2011058203A2 (es) | 2011-05-19 |
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