Optimal operation of the voltage-doubler boost converter through an evolutionary algorithm
Autores: Ibarra-Nuño, Cesar; Rodríguez, Alma; Alejo-Reyes, Avelina; Cuevas, Erik; Ramirez, Juan M.; Rosas-Caro, Julio C.; Robles-Campos, Héctor R.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Optimal operation of the voltage-doubler boost converter through an evolutionary algorithm
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Optimización numérica
Convertidor elevador de doble voltaje
Algoritmo evolutivo
Señales de conmutación
Ondulación de corriente de entrada
Ciclos de trabajo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
Este manuscrito presenta la optimización numérica (a través de un modelo matemático y un algoritmo evolutivo) del convertidor elevador de doblador de voltaje, también llamado convertidor elevador de condensador en serie. El circuito está impulsado por dos transistores, cada uno de ellos activado según una señal de conmutación. En la operación anterior, las señales de conmutación tienen una dependencia algebraica entre sí. Este artículo propone un nuevo método para operar el convertidor. El proceso propuesto reduce la ondulación de corriente de entrada sin cambiar ningún parámetro del modelo del convertidor, solo las señales de activación. En la operación propuesta, las señales de conmutación de los transistores son independientes entre sí, proporcionando un grado adicional de libertad, pero por otro lado, esto produce un número infinito de posibles combinaciones de ciclos de trabajo (el parámetro principal de las señales de conmutación) para lograr la ganancia de voltaje deseada. En otras palabras, esto conduce a un problema con un número infinito de soluciones posibles. El método propuesto utiliza un algoritmo evolutivo para determinar las funciones de conmutación y, al mismo tiempo, para minimizar la ondulación de corriente de entrada del convertidor. Una comparación realizada entre la operación anterior y la propuesta muestra que el proceso propuesto logra una menor ondulación de corriente de entrada al mismo tiempo que logra la ganancia de voltaje deseada.
Descripción
Este manuscrito presenta la optimización numérica (a través de un modelo matemático y un algoritmo evolutivo) del convertidor elevador de doblador de voltaje, también llamado convertidor elevador de condensador en serie. El circuito está impulsado por dos transistores, cada uno de ellos activado según una señal de conmutación. En la operación anterior, las señales de conmutación tienen una dependencia algebraica entre sí. Este artículo propone un nuevo método para operar el convertidor. El proceso propuesto reduce la ondulación de corriente de entrada sin cambiar ningún parámetro del modelo del convertidor, solo las señales de activación. En la operación propuesta, las señales de conmutación de los transistores son independientes entre sí, proporcionando un grado adicional de libertad, pero por otro lado, esto produce un número infinito de posibles combinaciones de ciclos de trabajo (el parámetro principal de las señales de conmutación) para lograr la ganancia de voltaje deseada. En otras palabras, esto conduce a un problema con un número infinito de soluciones posibles. El método propuesto utiliza un algoritmo evolutivo para determinar las funciones de conmutación y, al mismo tiempo, para minimizar la ondulación de corriente de entrada del convertidor. Una comparación realizada entre la operación anterior y la propuesta muestra que el proceso propuesto logra una menor ondulación de corriente de entrada al mismo tiempo que logra la ganancia de voltaje deseada.