Abstract:
The following article shows the design and simulation of a Switched Mode Power Supply (SMPS), which the DC–DC stage (with galvanic isolation through a high frequency transformer) is a Full Bridge Converter; and the AC–DC
stage with Power Factor Correction (PFC), based in a Boost Converter; with
the implementation of the AC-DC stage. The power circuit, for each stage, is dimensioned in order to fulfill certain conditions, such as the ripple level of: the
current through the inductors; and, the voltages in the capacitors. Each stage is simulated, in open loop, in order to verify the correct dimensioning of the
components. The control circuit is dimensioned for each stage; for this effect, the controllers are designed through the K-Factor approximation; and the integrated circuits controllers are chosen, based upon the requirements for this power supply. Both stages are simulated (separated and coupled), now in closed loop, in order to verify it is working properly, even under sudden changes of the current through the load. Finally, the AC–DC stage is implemented, getting important signal graphics, such as the DC link voltage
and the supply current.
Description:
En el siguiente artículo se muestra el diseño y simulación de una fuente de alimentación conmutada (SMPS), cuya etapa DC–DC (aislada galvánicamente mediante un transformador de alta frecuencia) es un Convertidor de Puente
Completo; y la etapa AC–DC con Corrección de Factor de Potencia (PFC), basada en un Convertidor Elevador; además de la implementación de ésta última. Se dimensiona el circuito de fuerza en cada etapa para que cumpla ciertas condiciones, tales como el rizado de: corriente a través de los inductores; y, voltaje de los capacitores. Se efectúa la simulación en lazo abierto de cada etapa, a fin de comprobar el correcto dimensionamiento
de estos circuitos. Se dimensiona el circuito de control en cada etapa; para el efecto, se diseñan los controladores mediante la aproximación por el Factor-K; y se eligen los circuitos integrados controladores, basados en los requerimientos para esta fuente. Se efectúa la simulación en lazo cerrado de cada etapa, y también de la fuente completa, a fin de comprobar su correcto
funcionamiento, bajo variaciones bruscas de la corriente a través de la carga, inclusive. Finalmente se implementa la etapa AC–DC, efectuando las espectivas mediciones de señales tales como el voltaje de enlace DC y la corriente de suministro.
