A unified state-space model for switched circuits. Application to analysis and synthesis of switched electronic converters

Resumen

ESTA TESIS PRESENTA UN MODELO DINAMICO NO LINEAL EN EL ESPACIO DE ESTADOS PARA CUALQUIER CIRCUITO CONMUTADO, COMPUESTO POR CONMUTADORES (EXTERNA O INTERNAMENTE CONTROLADOS), ELEMENTOS RLC Y FUENTES DE ENERGIA. LA FORMULACION ES VALIDA PARA TODAS LAS CONDICIONES DE FUNCIONAMIENTO Y CONTROL DEL CIRCUITO, NO PRECISANDO CONOCIMIENTO PREVIO DE LOS MODOS DE OPERACION. POR TANTO, EL MODELO ES GENERAL CONSIDERANDO A LOS DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES CONMUTADORES IDEALES, LOS CUALES SON TRATADOS COMO SISTEMAS DINAMICOS DISCRETOS. EN CONSECUENCIA, EL MODELO DESARROLLADO PUEDE SER PLANTEADO EN DOS VERSIONES, UNA HIBRIDA (CONTINUA-DISCRETA) Y OTRA TOTALMENTE DISCRETA. LOS DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES USUALES, UTILIZADOS COMO CONMUTADORES, SON MODELADOS CON OBJETO DE SER INCLUIDOS EN EL MODELO GENERICO GLOBAL. AUNQUE SU VALIDEZ ES GENERAL, EL MODELO PROPUESTO SE ORIENTA FUNDAMENTALMENTE A LOS CONVERTIDORES CONMUTADOS EN ELECTRONICA DE POTENCIA. ESTE MODELO SE PARTICULARIZA A LOS CONVERTIDORES CONMUTADOS MAS COMUNES Y SE DERIVAN DEL MISMO DIFERENTES TECNICAS DE MODELADO EXISTENTES PARA CONVERTIDORES ELECTRONICOS. EL MODELO SE APLICA AL ANALISIS SIMBOLICO Y A LA SIMULACION POR COMPUTADOR EN EL DOMINIO DEL TIEMPO. SE PRESENTAN VARIOS EJEMPLOS DE ANALISIS Y SIMULACION, CUYOS RESULTADOS SON COMPARADOS Y VERIFICADOS CON OTROS SIMULADORES. CON BASE EN EL MODELO PROPUESTO, SE DESARROLLA UN METODO DE SINTESIS PARA GENERAR TOPOLOGIAS A PARTIR DE LOS ATRIBUTOS DESEADOS. COMO RESULTADO, SE OBTIENE UN NUEVO INVERSOR SENOIDAL RESONANTE, QUE ES DISEÑADO Y MONTADO. LOS RESULTADOS EXPERIMENTALES OBTENIDOS COINCIDEN CON LAS PREDICCIONES TEORICAS DE NUESTRO MODELO.