Diseño de convertidor reductor de doble entrada (TIBuck) como driver de LEDs para comunicaciones por luz visible (VLC) basado en el reparto de la potencia

Abstract

Este trabajo propone la modificación de un convertidor reductor de doble entrada (TIBuck) como driver de alto rendimiento para LEDs y transmisor de comunicaciones por luz visible (VLC). La propuesta aprovecha las ventajas del TIBuck, como el menor contenido armónico en la tensión de salida, el menor estrés de tensión y menores pérdidas de conmutación en los dispositivos en comparación con el convertidor reductor tradicional, haciéndolo especialmente interesante para trabajar a altas frecuencias de conmutación. Esto hace que el convertidor TIBuck supere al convertidor reductor tradicional en términos de rendimiento y ancho de banda. La segunda tensión necesaria para el convertidor TIBuck es proporcionada mediante un convertidor reductor auxiliar funcionando a menor frecuencia de conmutación que el TIBuck. Este convertidor auxiliar además implementa la función de control de corriente media por la carga de LEDs, mientras que el TIBuck únicamente reproduce la señal de comunicaciones necesaria para la transmisión VLC. El rendimiento del convertidor es mejorado al reducir la cantidad de potencia que es procesada a alta frecuencia. La mayor parte de la potencia es procesada por el convertidor reductor auxiliar de baja frecuencia. Como resultados experimentales, se presenta el diseño de un convertidor TIBuck basado en dos convertidores reductores, uno de baja y otro de alta frecuencia, conectados en paralelo con respecto a la carga. La propuesta alcanza un rendimiento del 94 %, reproduciendo una modulación digital 64-QAM, alcanzando un tasa binaria máxima de 1.5 Mbps.