Convertidor multinivel DC/DC de alto voltaje en topología escalera

• Autores: Andrés Mauricio López Cañón, Rafael Fernando Díez Medina, Gabriel Perilla Galindo, Diego Alejandro Patiño Guevara
• Localización: Ingeniería y universidad, ISSN 0123-2126, Vol. 16, Nº. 1, 2012, págs. 117-133
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Conversor multinível DC/DC de alta voltagem topologia tipo escada
  • High voltage DC/DC multilevel converter in ladder topology
• Enlaces
  • Texto completo (pdf)
• Resumen
  • español

    En este artículo se analiza y se diseña un convertidor multinivel en topología escalera para una aplicación de alto voltaje (3.000 V). Este convertidor se compara con otra estructura conocida llamada flying capacitors y muestra su sencillez en la implementación y en el control. Adicionalmente, se analizan las caídas de voltaje de la topología escalera en función del número de celdas y de la corriente de carga. Por otro lado, se implementa el convertidor, que alcanza satisfactoriamente 3000 V, 100 mA y con los resultados obtenidos se validan los análisis teóricos.

    El convertidor se prueba con dos tipos diferentes de condensadores y, así, se determina cuál de ellos tiene el mejor desempeño.

  • English

    This article analyzes and designs a ladder multilevel converter topology for a high voltage application (3000 V). This converter is compared to other well-known structures called Flying Capacitors showing its simplicity for implementation and control. In addition, an analysis of the voltage drop of the ladder topology is carried out as a function of the number of cells and of the load current. Furthermore, the converter is implemented and successfully achieves 3000 V, 100 mA.

    The theoretical analysis is validated by the results. The converter is tested with two different types of capacitors in order to determine which one offers a better performance.

  • português

    Neste artigo analisa-se e desenha-se um conversor multinível em topologia tipo escada para una aplicação de alta voltagem (3000 V). Este conversor é comparado com outra estrutura conhecida chamada flying capacitors e mostra sua simplicidade na implementação e no controle. Adicionalmente, analisam as quedas de voltagem a topologia tipo escada em função do número de celular e da corrente de carga. Por outro lado, implementa-se o conversor, que alcança satisfatoriamente 3000 V, 100 mA e com os resultados obtidos validam-se as análises teóricas. O conversor é testado com dois tipos diferentes de condensadores e, assim, determina-se qual deles tem o melhor desempenho.