Cap´ıtulo 3 Modelado de Convertidores Estáticos de Potencia (CEP)
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CAPÍTULO3. MODELADODECONVERTIDORESESTÁTICOSDEPOTENCIA(<strong>CEP</strong>)12<br />
elcualtomavalores<strong>de</strong>lconjuntodiscretofinito<br />
Ug=<br />
V on<br />
g1<br />
V on<br />
g2<br />
<br />
,<br />
V on<br />
g1<br />
V off<br />
g2<br />
<br />
,<br />
V off<br />
g1<br />
V on<br />
g2<br />
<br />
,<br />
V off<br />
g1<br />
V off<br />
g2<br />
Loselementos<strong>de</strong>esteconjuntopue<strong>de</strong>nserrelacionados<strong>de</strong>maneraunívocaconloselementos<br />
<strong>de</strong>l siguiente conjunto discreto Uϕ = {ϕ 1,ϕ 2,ϕ 3,ϕ 4} el cual pue<strong>de</strong> ser <strong>de</strong>finido como el<br />
dominio<strong>de</strong>lavariablediscretaϕ.<br />
Los<strong>CEP</strong>consi<strong>de</strong>radosenestetrabajo(reguladores<strong>de</strong>voltaje<strong>de</strong>CD,convertidoresinversores<strong>de</strong>voltajeyconvertidoresmultinivel)son<strong>de</strong>topologíareductora,es<strong>de</strong>cir,soncircuitos<br />
capaces<strong>de</strong>generarunnivel<strong>de</strong>voltaje<strong>de</strong>salidaigualomenoralnivel<strong>de</strong>voltaje<strong>de</strong>entrada<br />
[15].Estosconvertidores<strong>de</strong>voltajepue<strong>de</strong>nsercaracterizadosmedianteelesquemageneralizadomostradoenlafigura3.2,endon<strong>de</strong>loscuatrobloquesbásicosquecomponenaesta<br />
clase<strong>de</strong>convertidoresson:unbloque<strong>de</strong>fuentes<strong>de</strong>energía,cuyoselementosseasumeson<br />
fuentes<strong>de</strong>voltaje<strong>de</strong>CD;unbloque<strong>de</strong>dispositivosconmutadores,encualabarcatodoslos<br />
dispositivosinterruptoresquecomponenalcircuito;unbloque<strong>de</strong>elementospasivos,elcual<br />
seconformaprincipalmente<strong>de</strong>losdispositvosLCquecomponenalfiltro<strong>de</strong>saliday/olos<br />
dispositivos<strong>de</strong>acoplamientoconlacarga;finalmenteestáelbloque<strong>de</strong>disparoenelcualse<br />
encuentratodalaelectrónica necesaria paraelcontrol<strong>de</strong>encendido o apagado <strong>de</strong> losdispositivosinterruptores.Bajolasuposición<strong>de</strong>queelbloque<strong>de</strong>fuentes<strong>de</strong>energíamostrado<br />
está conformado por ω fuentes <strong>de</strong> voltaje in<strong>de</strong>pendientes, entonces sus respectivas señales<br />
pue<strong>de</strong>nserconcentradasenunvector<strong>de</strong>voltajeV(t)∈R ω .Siasuvezelbloque<strong>de</strong>elementos<br />
conmutadoresestáformadoporminterruptores,entonceslosrespectivosvoltajes<strong>de</strong>comandotambiénpue<strong>de</strong>nagruparseenunvectorVg(t)quetomavalores<strong>de</strong>unconjuntodiscreto<br />
finito<strong>de</strong>cardinalidad2 m ydimensiónm.Comoconsecuencia<strong>de</strong>esto,las2 m posiblescombinacionesquepue<strong>de</strong>nadoptardichointerruptorespue<strong>de</strong>nserasociadasaunconjuntodiscreto<br />
Uϕ <strong>de</strong> 2 m elementos escalares. Este procedimiento permite construir mo<strong>de</strong>losmatemáticos<br />
enloscualescadauna<strong>de</strong>lasconfiguracionesqueseobtenganpue<strong>de</strong>serasociadaaunasola<br />
variable<strong>de</strong>naturalezadiscreta.Másaún,lavariableescalardiscretaϕpue<strong>de</strong>serempleada<br />
comounaseñal<strong>de</strong>comandoque,pormedio<strong>de</strong>undispositivológico,generaunaseñalvectorial<strong>de</strong>comandoVg(t)porcadaelemento<strong>de</strong>lconjuntoUϕ,prescindiendoasí<strong>de</strong>Vg(t)enel<br />
mo<strong>de</strong>loresultante.Lacapacidad<strong>de</strong>mo<strong>de</strong>larelefecto<strong>de</strong>lbloque<strong>de</strong>conmutaciónenfunción<br />
<strong>de</strong>unasolavariableescalartienelaimportanteventaja<strong>de</strong>reducirlabúsqueda<strong>de</strong>unaseñal<br />
<strong>de</strong>control<strong>de</strong>conmutaciónparacadainterruptoraunaúnicaseñalescalar<strong>de</strong>comando.<br />
Observación3.1 Bajoestecontexto,elconjuntoUϕ pue<strong>de</strong>interpretarsecomoelconjunto<br />
<strong>de</strong>modos<strong>de</strong>operaciónquelos<strong>CEP</strong>esquematizadosenfigura3.2pue<strong>de</strong>nadoptar.<br />
Demanerageneral,esposiblequeexistanmodos<strong>de</strong>operaciónque<strong>de</strong>ncomoresultado<br />
interconexiones entre los elementos pasivos y fuentes <strong>de</strong> energía que provoquen el daño o<br />
inclusola<strong>de</strong>strucción<strong>de</strong>algunos<strong>de</strong>estoselementos,estosmodos<strong>de</strong>operaciónse<strong>de</strong>nominan<br />
modos <strong>de</strong> operación prohibidos. Por ejemplo, en el circuito <strong>de</strong> la figura 3.1 el modo <strong>de</strong><br />
operación generado por el vector Von g1,V on<br />
T g2 da como resultado un corto circuito <strong>de</strong> la<br />
fuente.Porotrolado,existenejemplos,comolosconvertidoresmultinivel,enloscualesuna<br />
<br />
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