Diseño e implementación de un convertidor Boost regulado empleando una estrategia de control PI

• Díaz Rodríguez, Carlos Andrés ^[1] ; Romano Torres, Wilson Norbey ^[1] ; Gallego Rodríguez, Germán Enrique ^[1]
  1. [1] Universidad Francisco de Paula Santander

     Universidad Francisco de Paula Santander

     Colombia

     
• Localización: Scientia et Technica, ISSN 0122-1701, Vol. 29, Nº. 2, 2024 (Ejemplar dedicado a: Abril - Junio), págs. 73-88
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Design and implementation of a regulated boost converter, employing a PI control strategy
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• Resumen
  • español

    El presente trabajo expone el diseño e implementación de un convertidor DC/DC Boost no aislado que opera con una carga nominal de 20 W, voltaje de salida constante de 24V y voltaje de entrada variable de 12 ∓25%V. El desarrollo se llevó a cabo en los laboratorios de Electrónica de Potencia, del programa de Ingeniería Electromecánica de la Universidad Francisco de Paula Santander siguiendo la metodología de solución propuesta, y cuyos resultados permitieron concluir que, el sistema de control PI implementado mejora la respuesta dinámica del convertidor en lazo cerrado en comparación con la obtenida en lazo abierto, presentando errores de estado estacionario que oscilaron entre el 1.66% (para un Vin de 9V) y 3.33% (para un Vin de 12V y 15V) en relación a los 24V deseados, logrando estabilizar el voltaje de salida para los diferentes cambios de tensión generados en la entrada, demostrando así, la importancia que tienen los sistemas de control y las herramientas de simulación en el diseño y análisis de los circuitos en la electrónica de potencia.

  • English

    The present work exposes the design and implementation of a non-isolated DC/DC Boost converter operating with a nominal load of 20 W, constant output voltage of 24V and variable input voltage of 12 ∓25%V. The development was carried out in the Power Electronics laboratories, of the Electromechanical Engineering program of the Universidad Francisco de Paula Santander following the proposed solution methodology, and whose results allowed to conclude that, the implemented PI control system improves the dynamic response of the converter in closed loop compared to that obtained in open loop, presenting steady state errors that ranged between 1.66% (for a Vin of 9V) and 3.33% (for a Vin of 12V and 15V) in relation to the desired 24V, managing to stabilize the output voltage for the different voltage changes generated at the input, thus demonstrating the importance of control systems and simulation tools in the design and analysis of circuits in power electronics.