Cómo diseñar un convertidor de potencia de conmutación suave

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Simulación de convertidores de potencia de conmutación suave

Diseñar un convertidor de potencia de alta eficiencia a frecuencias más altas exige aplicar técnicas de conmutación suave en toda la región de funcionamiento. Para optimizar el rendimiento global y minimizar las pérdidas por conmutación, el software de simulación debe ejecutar complejos algoritmos de control, teniendo en cuenta los problemas parasitarios, térmicos, de EMI/EMC y los efectos de componentes resonantes adicionales como inductores y condensadores. Para reducir las iteraciones manuales, el software ejecuta simultáneamente parámetros de control interdependientes como la tensión de salida, la tensión de entrada, la relación de conversión y las variaciones de carga.

El diseñador de convertidores de potencia identifica los componentes y parámetros adecuados para lograr una conmutación suave estable en condiciones de alta tensión. Debido a la influencia de la carga en la tensión de salida, la simulación del convertidor de conmutación suave debe realizarse en toda la región de funcionamiento. Ajuste los valores de los componentes resonantes y los parámetros de uno en uno. La simulación posterior al diseño ayuda a validar la fiabilidad de un convertidor de conmutación suave más rápidamente que la construcción de prototipos físicos en condiciones variables.

Solución de simulación para un convertidor de potencia de conmutación suave

El diseño de un convertidor de potencia de alta eficiencia a altas frecuencias requiere una solución de simulación que permita técnicas de conmutación suave. El sistema de diseño avanzado (ADS) de Keysight EDA proporciona la funcionalidad de "sintonizador" diseñada para optimizar circuitos con múltiples parámetros de control, de modo que el diseñador pueda ajustar dinámicamente la frecuencia operativa y el tiempo de activación del interruptor evitando los ajustes manuales y las iteraciones. También permite Explorer rápidamente los valores de los componentes resonantes adicionales (Lr y Cr) para lograr una conmutación suave. Con la simulación integrada posterior al diseño, el diseñador puede detectar problemas de parásitos, EMI y efectos térmicos en una fase temprana del flujo de trabajo de diseño.
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