DISEÑO DE UN SISTEMA DE CONVERSIÓN DC/DC CON AISLACIÓN DE ALTA FRECUENCIA PARA SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

Abstract

El incremento en el uso de energía solar fotovoltaica ha demandado la búsqueda de tácticas que mejoren tanto la eficiencia del sistema como la reducción de costos. Lo anterior, a través de configuraciones como Multi-String y estrategias de control como MPPT, y para lograrlo es que surgió la necesidad del uso de convertidores. En este caso se diseó el convertidor Dc/Dc Flyback para su uso experimental y específicamente por su capacidad de aislar a través de un transformador de alta frecuencia. Para obtener un correcto diseo, primero se analizaron las ecuaciones teóricas que rigen al convertidor, principalmente para entender la operación de sus dos modos de conducción, continuo y discontinuo. Además, del rol fundamental que cumple el transformador especialmente su inductancia de magnetización. En el diseo del convertidor, se analizó la introducción de un snubber, para la protección del mosfet y se estudió el efecto de las resonancias provocadas, a través de simulaciones del circuito de potencia. Además, para la generación del pulso de conmutación, se diseó un gate drive y una fuente de alimentación. La creación del Printed Circuit Board (PCB) del circuito diseado, se realizó a través del programa Altium, donde se explican los diferentes pasos para su realización, tales como el cálculo de los anchos de las pistas y la separación entre estas. Los resultados experimentales que se obtuvieron se compararon con las simulaciones, donde se busca justificar las diferencias obtenidas, principalmente debido a inductancias y capacidades parásitas. Éstas, afectan principalmente al voltaje de bloqueo del semiconductor y al pulso de conmutación.