Topologías CA/CC: Ejemplos SpeedFit

Wolfspeed SpeedFit 2.0 Design Simulator™ es una herramienta de simulación rápida y útil que ayuda al usuario a diseñar de forma óptima para su aplicación comparando rápidamente diferentes especificaciones del sistema, topologías, dispositivos e incluso parámetros térmicos. Es una herramienta fácil de usar que puede utilizarse para estimar las pérdidas, el comportamiento térmico y la eficiencia de un sistema y observar importantes formas de onda de tensión y corriente.

SpeedFit 2.0 permite al usuario simular seis topologías monofásicas diferentes para aplicaciones CA/CC. Estas topologías son circuitos monofásicos activos en modo boost, utilizados para aplicaciones de corrección del factor de potencia (PFC). Los diseños de PFC se basan en el bajo coste y la alta eficiencia. Normas como 80 PLUS® para los requisitos de eficiencia de las fuentes de alimentación e IEEE 519 para el contenido armónico de las fuentes de alimentación son cada vez más estrictas. Para cumplir las normas de eficiencia actuales, las fuentes de alimentación deben disponer de una etapa PFC de alta eficiencia. SpeedFit Simulator permite evaluar diseños con dispositivos de SiC para el funcionamiento a alta frecuencia y diodos configurables de Si o SiC para el funcionamiento a baja frecuencia, con el fin de ayudar al usuario a diseñar su PFC.

Este artículo se centra en destacar cómo SpeedFit puede ayudar a comparar diferentes topologías y asistir en el diseño del convertidor más eficiente utilizando como ejemplo aplicaciones de CA/CC. A modo de ilustración, comparamos tres topologías diferentes asumiendo un conjunto de especificaciones del sistema. Estas especificaciones se han elegido basándose en el diseño de referencia del convertidor tótem-polo Wolfspeed de 3,6 kW. Se presenta y compara el rendimiento de estas topologías para las especificaciones elegidas. Estas topologías son: Convertidor Boost clásico, Convertidor Totem-Pole - Diodos LF, Convertidor Totem-Pole - MOSFETs LF.