Aplicación del convertidor reductor a la corrección del factor de potencia en estructuras conversoras de dos etapas

Resumen

La necesidad del cumplimiento de las normas de inyección de armónicos de baja frecuencia ha impulsado el desarrollo y estudio de nuevas topologías de convertidores CA/CC y CA/CA que permitan satisfacer dichas normas a un mínimo coste de rendimiento, fiabilidad, precio, tamaño y peso. Una de las mejores soluciones consiste en conectar a la red un primer convertidor llamado prerregulador correcto del factor de potencia, que consigue que la corriente demandada sea senoidal. Como es conocido, uno de los inconvenientes del prerregulador correcto del factor de potencia es que su dinámica es necesariamente lenta, ya que el lazo de control tiene que filtrar el rizado de 100Hz presente en el condensador de salida. Con el fin de mejorar estas características y al mismo tiempo reducir el tamaño del condensador del filtro, se hace necesario añadir una segunda etapa, lo que penaliza el rendimiento de la cadena conversora. Por este motivo, una de las líneas de investigación más activa de esta área de la Electrónica de Potencia consiste en la búsqueda de topologías en una única etapa que permitan obtener una dinámica rápida del convertidor. Sin embargo, existen aplicaciones con determinadas especificaciones de diseño que no hacen viable las soluciones en una etapa, recurriéndose a la solución en dos etapas. Un ejemplo de ello son las nuevas futuras especificaciones de las fuentes de alimentación de equipos informáticos y de telecomunicaciones que requieren, además de la corrección del factor de potencia, una baja tensión de salida (5V, 3,3V, etc.) con regulación rápida, mayores potencias, aislamiento galvánico. Otras de las especificaciones, que más van a limitar el diseño del convertidor son el llamado rango tensiones de entrada universal (85V-265V), y el tiempo de mantenimiento de la tensión de salida ante fallos de red de breve duración (hold-up time). En el presente trabajo doctoral se pretende realizar algunas ap