Contribución al diseño de convertidores de tipo elevador-reductor para alimentación de sistemas de iluminación en leds.

Résumé

.En aquesta tesis doctoral es presenta el disseny i implementació d’un sistema d’alimentació ac-dc basat en convertidors de tipus elevador-reductor d’única etapa. El sistema s’ha dissenyat per regular el corrent d’alimentació d’un conjunt de LEDs connectats en sèrie. El sistema d’alimentaciódissenyat té la capacitat de mantenir constant el flux lumínic dels LEDs i permet la dimerització en un ampli rang de valors de corrent. Simultàniament, el sistema manté un nivell molt baix d’harmònics introduïts a la xarxa de corrent altern. L’anàlisi ha demostrat la viabilitat en l’aplicació del control en mode lliscant per a la imposició d’un comportament como resistor lliure de pèrdues (LFR) en convertidors de tipus elevador-reductor d’ordre elevat (C?uk, SEPIC i Shepard-Taylor) en els que es pretengui simultàniament regular el corrent de sortida. En aquest context, s’ha exposat en detall l’anàlisi dinàmic, i posterior disseny del llaç de regulació de corrent, del LFR basat en el convertidor C?uk quan s’alimenta a través d’una font de corrent alterna de 230 Vrms-50 Hz. Un dels problemes trobats ha estat l’aparició de distorsió a la forma d’ona del corrent d’entrada en els passos per zero. Aquesta distorsió impedeix, per baixes potències d’entrada, el compliment de la norma d’introducció d’harmònics i, per tant, limita el seu ús en aplicacions de dimerització. S’ha proposat una solució basada en la modulació de la finestra d’histèresi de tal forma que a la proximitat del pas per zero la freqüència de commutació del convertidor augmenta. Mitjançant aquesta tècnica es garanteix tant el compliment de las normes preceptives com un rang de dimerització del 0 al 100 %. Las previsions teòriques s’han verificat mitjançant simulació i a partir de prototipus experimentals.