Convertidor híbrido de capacidades conmutadas para conversiones de alta reducción de tensión con aislamiento

Abstract

Incorporar estructuras de capacidades conmutadas a convertidores CC-CC aislados es una estrategia prometedora para evitar las limitaciones de los transformadores con relaciones de transformación muy reductoras. En este artículo se propone combinar el convertidor directo con la estructura de condensador en serie, para lo que se añade una capacidad conmutada, una bobina, un interruptor y un diodo (o rectificador síncrono) a la versión convencional del convertidor. La topología propuesta permite una mayor reducción de tensión y ofrece un rizado de la tensión de salida muy bajo, característica que se puede utilizar para reducir el tamaño de las bobinas (mayor densidad de potencia) y/o la frecuencia de conmutación (mayor rendimiento). Además, el convertidor balancea automáticamente la corriente por las bobinas y la tensión en la capacidad conmutada. La operación del convertidor se valida con un prototipo de 100W que realiza una conversión de 48V a 5/3,3/2,5/1,8V y alcanza un rendimiento máximo y a plena carga de 95,8% y 91,1% respectivamente.