¿Cómo se utiliza un convertidor CC/CC?

Actualmente, existen muchos tipos de convertidores CC/CC en el mercado. El convertidor resonante es un tipo de topología de convertidor CC/CC que, mediante el control de la frecuencia de conmutación, logra un circuito de resonancia de voltaje de salida constante. Los convertidores resonantes se utilizan comúnmente en aplicaciones de alto voltaje para suavizar las formas de onda, mejorar el factor de potencia y reducir las pérdidas de conmutación causadas por interruptores de potencia de alta frecuencia como MOSFET e IGBT. Es importante destacar que el circuito LLC se utiliza habitualmente en convertidores resonantes porque permite la conmutación de voltaje cero (ZVS) y la conmutación de corriente cero (ZCS) en el rango de operación, admite frecuencias de conmutación más altas, reduce el tamaño de los componentes y disminuye la interferencia electromagnética (EMI).

Diagrama esquemático del convertidor resonante

Un convertidor resonante se basa en un inversor resonante que utiliza una red de interruptores para convertir una tensión de entrada de CC en una onda cuadrada, la cual se aplica a un circuito resonante. Como se muestra en la Figura 2, el circuito resonante consta de un condensador resonante Cr, un inductor resonante Lr y un inductor magnetizante Lm del transformador en serie. El circuito LLC filtra los armónicos de orden superior absorbiendo selectivamente la máxima potencia a una frecuencia de resonancia de onda cuadrada fija y liberando una tensión sinusoidal mediante resonancia magnética. Esta forma de onda de CA se amplifica o reduce mediante un transformador, se rectifica y luego se filtra para generar la tensión de salida de CC convertida.

Convertidor CC/CC resonante LLC simplificado

La corriente eficaz (RMS) del condensador es uno de los parámetros importantes a considerar al seleccionar un condensador resonante Cr adecuado para un convertidor CC/CC. Afecta la fiabilidad del condensador, la ondulación de voltaje y el rendimiento general del convertidor (según la topología del circuito resonante). La disipación de calor también se ve afectada por la corriente eficaz y otras pérdidas internas.