La figura 2 muestra un esquema de la topologia Half Bridge con Current Doubler (doblador de corriente). Hago incapi‚ en el dibujo, que se usa el mismo transformador que para la rectificacion de onda completa de la fig. 1. La diferencia fundamental radica en la presencia (ya anunciada) de un segundo inductor L2 id‚ntico al L1 de la figura 1, y en que ahora los diodos se han conectado sobre el polo negativo de la rectificacion, pero cumpliendo la misma tarea que en la topologia clasica. La salida del polo positivo se obtiene de la uni¢n de las dos inductancias, aunque la implementacion funciona igual con los diodos a positivo y los choques a negativo. La derivacion en el devanado secundario del tranformador ya no se usa, y puede carecer de ella.
La idea, es la siguiente. Supongamos que en un determinado momento es llevado a la conduccion MF1. este impone el polo positivo de la tension de entrada Ei sobre el terminal superior del transformador T1, con lo cual todos los terminales homonimos del mismo adquieren ese potencial con respecto a los corresponientes retornos. En esas condiciones, circula corriente por el circuito de salida conformado por: devanado secundario del transformador, inductor L1, Co y la carga, cerrando por D2 hacia n2 dado que este terminal es negativo y polariza a D2 en directa haciendo su catodo negativo respecto a su anodo. Cuando finalice el per¡odo de conducci¢n de MF1, se vendra un dead time imperativo para este tipo de topologias. En ese momento la tension de salida del tranformador se anula. Empero, por la salida continua fluyendo Io por la accion de freeweeling de L1 v¡a D1. Terminado este, se encender MF2 provocando la situacion inversa. Todos los terminales superiores ahora se hacen negativos. Entonces, se invierte el sentido de circulacion de corriente en los arrolamientos del tranformador. En el secundario, el flujo de corriente se da por: terminal inferior (positivo) del transformador, L2, carga & Co, retornando por D1 y el terminal superior del secundario, ahora negativo. Pero, si el calculo de los inductores ha sido correctamente realizado, esta circulacion de corriente desde el devanado secundario del transfomador, se suma a la accion de freeweeling desde L1 tambien conducida por D1, de manera que la corriente de salida es el aporte de L2 y el secundario de T1, y el de free-weeling de L1 De ahi que puede circular el doble de corriente, y se justifica asi su nombre. Cuando se apaga MF2, nuevamente se anulan el potencial a la salida de T2, pero ahora quedan ambos inductores haciendo freeweeling a traves del diodo asociado, hasta que nuevamente se encienda MF1, donde se repite el ciclo descripto al principio del parrafo, pero al que ahora se suma el aporte de freeweeling (FW) de L2 por D2 que continua conduciendo. Ademas, se obtiene otra ventaja colateral. Como los 2 diodos se hallan conduciendo, se puede deducir r pidamente que el devanado secundario del transformador queda en cortocircuito durante los periodos de dead time, con lo cual, toda energia acumulada en el nucleo del mismo es inmediatamente descargada, permitiendo el arranque de un nuevo hemiciclo en condiciones optimas (Figura 3).
Es asi que, entonces, siempre hay circulacion de corriente por doble aporte, ya sea de los dos inductores en freeweeling, o bien desde uno de ellos en esa misma situacion, y el otro desde el secundario de T1. En este caso, tambien se observa cierta similitud para con el circuito de 2 o mas fuentes en paralelo, sincronizadas en frecuencia operando fuera de fase. La salvedad que hay que hacer en este caso, es que obviamente no puede haber solapamiento de ciclos activos desde el transformador, porque no se pueden entregar en un mismo instante, polaridades inversas por un mismo borne del transformador, y porque ello implicaria encender ambos MOSFET, provocandose un poderoso cortocircuito sobre la entrada de la fuente.
Como comentario final, se puede agregar que a cualquier fuente con flujo bipolar en el transformador se le puede adicionar el doblador de corriente, con solo ignorar la existencia del punto medio del secundario, a no ser que del mismo se est‚n extrayendo mediante sendos rectificadores, tensiones de ambas polaridades, en cuyo caso el circuito dejaria de funcionar correctamente, pues como se puede apreciar en la figura 2 no es posible conectar ningun punto intermedio del transformador a masa de secundario, pues esta maniobra deja inoperativo al doblador de corriente. Y sin dicha conexion a masa, las tensiones negativas no tendrian retorno al transformador, por lo cual son inutiles.
Fin del capitulo 16 |
