DISEÑO Y VALIDACIÓN DE LA ETAPA DE CONVERSIÓN DC-DC DE UN DRIVER DE LED DE ALTA POTENCIA

Abstract

Es trabajo de fin de grado es parte de un proyecto de la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo de Chile (ANID), el cual está financiado por el Concurso de Investigación Tecnológica Programa IDEA, con el proyecto FONDEF IT18I0090. Este proyecto tiene como objetivo diseñar y validar una fuente de poder (normalmente llamada driver) de mayor tecnología para luminarias LEDs de alta potencia. Con esto se espera alimentar lámparas de 600 a 1000[W] con mejor eficiencia y densidad de potencia, en comparación con los productos que actualmente existen en el mercado. Además, se espera controlar la corriente a la salida del convertidor lo que permitir ‘a obtener un mejor desempeño para las luminarias y aumentando su vida útil, todo esto, a un costo razonable. El driver a diseñar consta de dos grandes etapas. Por un lado esta la fase de rectificación (Conversión AC-DC), la cual estar ‘a conectada directamente a la red trifásica y estar ‘a encargada, entre otras cosas, de mantener un voltaje DC de 750[V ] entre sus terminales de salida (enlace DC) y también de mantener un factor de potencia unitario en la entrada. Por otro lado está la fase de conversión DC-DC, la cual está conectada directamente con la carga (Luminaria LED) y tiene la tarea de mantener una corriente constante a la salida y así generar un consumo eficiente de potencia. Para la conversión DC-DC (Tema de estudio central de este trabajo) se utilizara un convertidor DC-DC con aislación galvánica para resguardar tanto la carga, como al circuito de posibles variaciones de voltaje en la red eléctrica (o en el enlace DC), puesto que estas variaciones pueden sobrecalentar los componentes y finalmente destruirlas. Es de suma importancia darle la mayor seguridad posible a los LEDs. Para el control de este circuito se utilizará un control de corriente peak con un lazo externo de corriente, de esta manera se mantendrá un suministro de corriente constante a la salida del conversor sin importar el largo del cable que una al conversor con la carga. Finalmente se implementaría este control en el microcontrolador MS320f28379d de la familia C2000 de la empresa Texas Instruments y se harán pruebas empíricas utilizando el simulador en tiempo real RTBox.