Resumen

Los convertidores de conmutacin intrnsecamente seguros son la mejor opcin para fuentes de alimentacin de CC de baja tensin en entornos explosivos (como una mina de carbn). Para obtener el mtodo de diseo ptimo del convertidor buck-boost de seguridad intrnseca interna (IISBBC), se estudian los circuitos equivalentes para varios estados de conmutacin y condiciones de funcionamiento del convertidor buck-boost, y se obtiene la condicin de descarga desconectada del inductor (IDD) ms peligrosa del convertidor buck-boost. A partir de esta condicin, se estudia el comportamiento IDD del IISBBC. De acuerdo con las curvas de ignicin mnima (MIC) del circuito resistivo y del circuito inductivo simple, se derivan las expresiones que describen la capacidad de ignicin IDD del IISBBC en trminos de potencia de ignicin crtica y energa de ignicin crtica. El IDD tiene la mayor capacidad de ignicin basada en la potencia cuando el IISBBC trabaja a su mxima tensin de entrada y mnima resistencia de carga, y tiene la mayor capacidad de ignicin basada en la energa cuando el IISBBC trabaja a su mnima tensin de entrada y mnima resistencia de carga. El convertidor es intrnsecamente seguro slo cuando la potencia mxima del arco es inferior a la potencia crtica de ignicin y la energa inductiva es inferior a su valor crtico. Incorporando el criterio propuesto, se obtiene el mtodo de diseo ptimo para los IISBBC que satisface las demandas de rendimiento elctrico y de seguridad intrnseca interna. Basndose en este mtodo, se obtienen el rango de diseo de la inductancia y la capacitancia y la inductancia ptima para proporcionar al IISBBC las mejores prestaciones de seguridad intrnseca interna. La viabilidad y fiabilidad del mtodo de diseo ptimo propuesto se demuestran mediante una prueba de explosin.

• Materias:Algoritmos (Matemáticas) Algebra Ingeniería Lógica matemática Matemáticas
• Subjects:Agorithms (Math) Algebra Engineering Mathematical logic mathematics
• Palabras claves:Convertidores de conmutación; Seguridad intrínseca; Convertidor buck-boost; Entornos explosivos; Capacidad de ignición; Método de diseño óptimo
• Keywords:Switching converters; Intrinsically safe; Buck-boost converter; Explosive environments; Ignition capability; Optimal design method