Técnicas de control robusto basado en modelo de referencia e inyección de la corriente de carga aplicadas a rectificadores monofásicos con corrección activa del factor de potencia

Resumen

La proliferación en los últimos años de equipos electrónicos conectados a redes de distribución eléctrica, ha provocado la aparición de standards internacionales, como por ejemplo la norma EN 61000-3-2, que regulan la distorsión armónica de baja frecuencia que dichos equipos pueden introducir en la red. En este contexto, los rectificadores con alto factor de potencia constituyen una de las soluciones más adecuadas para reducir la distorsión armónica de la corriente consumida de la red eléctrica. En su versión monofásica y cuando no se requiere devolver energía a la red, los rectificadores con alto factor de potencia suelen implementarse mediante la asociación en cascada de un rectificador pasivo (diodos) y un convertidor dc-dc de tipo boost. Un lazo de regulación de corriente se encarga de mantener la distorsión de la corriente de entrada próxima a cero, recibiendo una señal de consigna de un lazo de regulación de la tensión de salida. Este último lazo se encarga de mantener la tensión de salida cercana a un cierto valor de referencia. El problema más documentado en la literatura al respecto es la pobre respuesta dinámica del lazo de regulación de tensión, debido a que dicho lazo debe ser extremadamente lento para no producir distorsión en la corriente de entrada. En esta tesis se propone la aplicación de las técnicas de control Robust Model Following (RMF) y Load Injection Current (LI2) al diseño del lazo de regulación de la tensión de salida. Dichas técnicas permiten reducir considerablemente la impedancia de salida del convertidor en lazo cerrado, sin que se requiera aumentar la velocidad de respuesta del lazo de tensión. En consecuencia, mejoran de forma notable la respuesta dinámica del convertidor sin distorsionar la corriente de entrada. Una ventaja adicional de las técnicas propuestas es su bajo coste de implementación, lo que las convierte en una alternativa muy interesante para ser implementadas en equipos industriales.