Modelling And Control Of Asymmetric Interleaved Switching Converters

Abstract

La generación de nuevas estructuras convertidoras y su modelado matemático son las dos temáticas principales estudiadas en esta tesis. El seguimiento de una metodología que modifica la estructura del circuito, realizando una ruptura de la simetría con base en los resultados de simulación, permitió generar la familia de convertidores en "interleaving" asimétrico compuesta por el AIDB, el AIDBB y el grupo-AIDF. En el apartado de modelado se ha desarrollado una nueva aproximación conceptual inspirada en las ideas de trabajos previos que se estudian en el estado del arte. El nombre dado a esta nueva aproximación es: Promediado Modificado Usando Métodos Gráficos. Este nuevo enfoque ha sido utilizado para obtener el modelo promediado de la nueva familia de convertidores en el espacio de estados. Las mediciones experimentales de la respuesta en frecuencia del convertidor AIDB y el diseño del controlador LQR permitieron verificar la aproximación del modelo en pequeña señal obtenido.

The two main topics presented in this thesis are the generation and mathematical modelling of new converter structures. <br/>The fundamental idea behind the methodology used to generate the new converter structures was to break the symmetry. This involved modifying the circuit structure on the basis of the simulation results. This methodology allowed the generation of the family of asymmetrical interleaved converters, which consists of the AIDB, the AIDBB and the AIDFgroup. <br/>A new conceptual modelling approach was developed on the basis of ideas taken from previous research which is reviewed in the state of the art. This approach was called Modified Averaging Using Graphical Methods. Because of its features, this new method can be used to model the state space average of the new converter family presented here. <br/>The accuracy of the AIDB converter small signal model was verified by measuring the frequency response and by designing an LQR controller.