Diseño de circuito usando "PSIM" (Regularores de tipo Buck y Cuk)

in #spanish2 years ago

  Soy estudiante de ingeniería electrónica de la Universidad Simón Bolívar de Venezuela (USB), hace unos trimestres me encontraba cursando la materia “Electrónica de los sistemas de adquisición y procesamiento industrial 2” donde se nos asignó la tarea de diseñar una fuente de alimentación de distintos valores utilizando los reguladores de tipo Buck y Cuk para ser empleados en algunos bloques del vehículo eléctrico.

  Especificaciones:

  Etapa de Adquisición:

  • -24 V @ 200mA.

  • 5 V @ 100mA (95 % de eficiencia).

  Etapa de Procesamiento:

  • 3.3 V @ 10mA (95% de eficiencia).

  • 5V @ 1A.

  Procedimiento:

  Regulador para obtener -24V @ 200mA:

  Se implemento el modelo Cuk.

  Para simplificaciones se tomaron para ambos inductores y capacitores el mismo valor. Se planteo una frecuencia de conmutación de 100 Khz.

  La resistencia de carga se obtuvo por ley de ohm, dando 120Ω.

  K: 0.33.

  Se tomó como referencia un valor de inductor de 10mH. Un rizado de 10mA y de 100 mV en la salida. Obteniendo un valor de condensador de 201nF.


Regulador tipo Cuk en PSIM. (Imagen propia)


Grafica del voltaje y corriente de salida en PSIM. (Imagen propia)

  Regulador para obtener 5V @ 100mA:

  Se implemento el modelo Buck.

  Para simplificaciones se tomaron para ambos inductores y capacitores el mismo valor. Se planteo una frecuencia de conmutación de 100 Khz.

  La resistencia de carga se obtuvo por ley de ohm, dando 50Ω.

  K: 0.104.

  Se tomó un rizado de 10mA y de 5 mV en la salida. Obteniendo un valor de condensador de 250nF y para el inductor se obtuvo 12mH. Es decir se requiere un inductor menor a 12mH y un capacitor mayor a 250nF.


Regulador tipo Buck en PSIM. (Imagen propia)


Grafica de Corriente y voltaje de salida en PSIM. (Imagen propia)

  Regulador para obtener 3.3V @ 10mA:

  Se implementó el modelo Buck para simplificaciones se tomaron para ambos inductores y capacitores el mismo valor. Se planteo una frecuencia de conmutación de 100 Khz.

  La resistencia de carga se obtuvo por ley de ohm, dando 330Ω.

  K: 0.10.

  Se tomó un rizado de 1mA y de 33 mV en la salida. Obteniendo un valor de condensador de 36nF y para el inductor se obtuvo 120mH. Es decir se requiere un inductor menor a 120mH y un capacitor mayor a 36nF.


Regulador tipo Buck en PSIM. (Imagen propia)


Grafica de corriente y Voltaje de salida en PSIM. (Imagen propia)

  Regulador para obtener 5V @ 1A

  Se implemento el modelo Buck.

  Para simplificaciones se tomaron para ambos inductores y capacitores el mismo valor. Se planteo una frecuencia de conmutación de 100 Khz.

  La resistencia de carga se obtuvo por ley de ohm, dando 5Ω.

  K: 0.104.

  Se tomó un rizado de 10mA y de 25 mV en la salida. Obteniendo un valor de condensador de 50nF y para el inductor se obtuvo 12mH. Es decir se requiere un inductor menor a 12mH y un capacitor mayor a 50nF.


Regulador tipo Buck en PSIM. (Imagen propia)


Grafica de corriente y Voltaje de salida en PSIM. (Imagen propia)

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Muy buen articulo

Una vez usé este programa para un laboratorio de física. Me parece una herramienta excelente.. saludos