Modelado y control de un transmisor de potencia inductiva basado en un puente en H-Buck y un tanque resonante
Autores: Cortes, Domingo; Hernandez-Gonzalez, Leobardo; Ramirez-Hernandez, Jazmin; Vargas, Maria
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Modelado y control de un transmisor de potencia inductiva basado en un puente en H-Buck y un tanque resonante
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Convertidor
Estrategia de control
Modelo no lineal
Tanque resonante
Rendimiento en lazo cerrado
Robustez
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
En este documento, se modela un convertidor previamente propuesto para ser utilizado en la transmisión inalámbrica de energía inductiva y se propone una estrategia de control. La topología del convertidor combina en una sola etapa dos convertidores buck y un convertidor de medio puente para alimentar una etapa resonante. Esta topología simple y simétrica es fácil de diseñar; solo se debe especificar un convertidor buck y un tanque resonante en paralelo. Sería deseable que el convertidor pudiera alimentar una amplia gama de cargas y fuera robusto ante variaciones en el voltaje de entrada. Estos objetivos no se pueden lograr con un modelo y control lineal. Por esta razón, en este documento, se deriva paso a paso un modelo de convertidor no lineal y se desarrolla una estrategia de control sin depender de la linealización del sistema. El controlador propuesto no mide la salida, sino solo su valor pico. Esto se puede lograr porque se aprovecha del pulso de corriente cuadrada alimentado en un tanque resonante; produce una señal aproximadamente sinusoidal. La estrategia de control se completa con un esquema para construir el pulso requerido en la entrada del tanque resonante. El controlador no lineal resultante tiene un rendimiento rápido en lazo cerrado; además, es robusto ante la incertidumbre de parámetros y variaciones en la carga y el voltaje de entrada. A pesar de sus características, el controlador es bastante simple de implementar.
Descripción
En este documento, se modela un convertidor previamente propuesto para ser utilizado en la transmisión inalámbrica de energía inductiva y se propone una estrategia de control. La topología del convertidor combina en una sola etapa dos convertidores buck y un convertidor de medio puente para alimentar una etapa resonante. Esta topología simple y simétrica es fácil de diseñar; solo se debe especificar un convertidor buck y un tanque resonante en paralelo. Sería deseable que el convertidor pudiera alimentar una amplia gama de cargas y fuera robusto ante variaciones en el voltaje de entrada. Estos objetivos no se pueden lograr con un modelo y control lineal. Por esta razón, en este documento, se deriva paso a paso un modelo de convertidor no lineal y se desarrolla una estrategia de control sin depender de la linealización del sistema. El controlador propuesto no mide la salida, sino solo su valor pico. Esto se puede lograr porque se aprovecha del pulso de corriente cuadrada alimentado en un tanque resonante; produce una señal aproximadamente sinusoidal. La estrategia de control se completa con un esquema para construir el pulso requerido en la entrada del tanque resonante. El controlador no lineal resultante tiene un rendimiento rápido en lazo cerrado; además, es robusto ante la incertidumbre de parámetros y variaciones en la carga y el voltaje de entrada. A pesar de sus características, el controlador es bastante simple de implementar.