Encuentre el mejor convertidor CC-CC para el diseño de su vehículo eléctrico

Dos de los muchos otros diseños no aislados incluyen bomba de carga y transductor magnético:

• Bomba de carga: Las bombas de carga son simples y pueden tener una eficiencia del 90 % al 95 %. Utilizan condensadores para almacenar carga para aumentar o disminuir el voltaje. Puede duplicar voltajes, triplicarlos, reducirlos a la mitad, invertir voltajes, multiplicar o escalar voltajes (por ejemplo, x4/3) o crear otros voltajes simplemente cambiando entre modos con un controlador.
• Transductor magnético: Este tipo de convertidor CC-CC almacena energía y luego la libera como un campo magnético en inductores o transformadores dentro de un cierto rango de frecuencia. Comúnmente utilizado para mantener potencia constante en todos los circuitos.

Transductores aislados galvánicamente

Los convertidores aislados utilizan un transformador de alta frecuencia donde la salida está completamente aislada de la entrada. Los subtipos incluyen medio puente, puente completo, puente flyback-forward y push-pull. Cada uno se puede utilizar para conversión bidireccional.

El aislamiento es galvánico: no existe una ruta de conducción directa entre dos partes del circuito. Esta barrera puede ser útil para la seguridad y ciertas funciones y es particularmente importante en voltajes y corrientes más altos. Algunos convertidores aislados tienen una única entrada y una única salida, mientras que otros tienen múltiples salidas.

Los convertidores aislados también se pueden clasificar en: operacionales o funcionales, donde hay una salida aislada pero no hay protección contra fallas; simple, con una única protección contra fallas; y reforzado con aislamiento 2X para una mejor protección contra fallas.

Otras características importantes de los convertidores DC-DC incluyen:

• Valoración actual: El valor de corriente máximo que se puede suministrar continuamente a una carga.
• Clasificación de temperatura: Las condiciones ambientales y el calor generado durante el funcionamiento pueden combinarse para producir temperaturas relativamente altas. La especificación de temperatura trata de lo que se puede tolerar durante el funcionamiento a plena carga sin causar daños o fallas en los componentes.
• Tensión de ondulación: Puede ser importante considerar los artefactos de la forma de onda de una fuente de alimentación de CA, que pueden provocar una ondulación del voltaje en la salida del convertidor. Las fluctuaciones de voltaje resultantes y las posibles fluctuaciones de corriente pueden afectar la eficiencia y la longevidad de los circuitos y componentes que utilizan esta energía.

¿Cuáles son los mayores desafíos en la conversión DC-DC?

• Ruido de radiofrecuencia: Los convertidores de conmutación tienen la mala costumbre de emitir RF a la frecuencia de conmutación y sus armónicos. La magnitud del problema depende de la proximidad del convertidor a circuitos sensibles a RF, así como de la intensidad de la RF y de si es suficiente para violar las regulaciones.
• Seguridad: Ciertos convertidores CC-CC pueden reducir el voltaje de entrada en cientos de voltios. Si el convertidor falla por algún motivo, el voltaje de entrada puede ser fatal para los operadores o pacientes (para dispositivos médicos). Por tanto, los convertidores deben tener suficiente aislamiento eléctrico entre el circuito primario y secundario.

La selección o diseño de un convertidor DC-DC es importante en cualquier aplicación. Este es particularmente el caso de un vehículo eléctrico, donde el diseño correcto puede tener un impacto positivo en el rendimiento del vehículo, la eficiencia general, la seguridad y la confiabilidad.

Referencias

Cómo diseñar convertidores DC-DC

Comprensión de los componentes electrónicos de potencia del Tesla Model S