Diseño e implementación de un transformador de potencia a alta frecuencia

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dc.contributor.advisorBarrero Pérez, Jaime Guillermo
dc.contributor.advisorAcevedo Picón, Alfredo Rafael
dc.contributor.authorRincón Sánchez, Yesid Oswaldo
dc.date.accessioned2024-03-03T19:26:57Z
dc.date.available2012
dc.date.available2024-03-03T19:26:57Z
dc.date.created2012
dc.date.issued2012
dc.description.abstractUn problema que se presenta en los sistemas industriales es el desarrollo del transformador utilizado en las etapas de conmutación de alimentación, que cada vez ofrecen mejor rendimiento energético con un peso y un volumen cada vez menores. En los últimos 15 años el volumen de las fuentes se ha reducido en un factor de al menos 8, y la eficiencia promedio ha crecido alrededor de un 20%, para colocarse por encima del 90%; estos cambios se han debido, principalmente, al aumento de la frecuencia de conmutación, que ha sido posible gracias al reemplazo de los transistores BJT de potencia por MOSFETs o IGBTs, y al uso de materiales magnéticos, principalmente ferritas, de mejores características a altas frecuencias. Una de las estrategias propuestas para disminuir las dimensiones de estos elementos magnéticos consiste en elevar la frecuencia de operación. Sin embargo, esto ocasiona nuevos problemas en el diseño, ya que aparecen fenómenos que deben ser tomados en cuenta en el diseño, como el efecto piel, proximidad, dispersión en el entrehierro, etc. En este trabajo se describe el diseño y construcción de un transformador de potencia a alta frecuencia para suministrar las necesidades de tensión y corriente requeridas para un sistema industrial. El propósito del transformador de potencia en fuentes de alimentación conmutadas es transferir energía eficiente y de forma instantánea a partir de una fuente eléctrica externa a una carga externa. En el desarrollo de este trabajo se compararon varios materiales a utilizar, tipos de ferritas, formas de núcleos, tamaños, tipos de bobinados, las topologías conocidas de transformadores y convertidores para seleccionar la más apropiada que cumpliera con los objetivos planteados para el diseño e implementación.
dc.description.abstractenglishA problem encountered in industrial systems is the development of the transformer used in the power switching stages which increasingly offer better energy efficiency with a weight and volume shrinking. In the past 15 years the volume of the sources has been reduced by a factor of at least 8, and the average efficiency has grown about 20%, to stand above 90%, these changes were due mainly to increasing the switching frequency, which has been made possible by the replacement of the power BJT transistors by MOSFETs or IGBTs, and the use of magnetic materials, especially ferrites, better characteristics at high frequencies. Of the strategies proposed to reduce the size of these magnetic elements is to raise the operating frequency. However, this causes new problems in the design, as there are phenomena that must be taken into account in the design, such as skin effect, proximity, dispersion in the gap, and so on. This paper describes the design and construction of a power transformer at high frequency to supply the needs of current and voltage required for an industrial system. This paper describes the design and implementation of a power transformer at high frequency to supply the needs of current and voltage required for an industrial system. The purpose of the power transformer in switching power supplies is to transfer energy efficiently and instantly from an external electrical source to an external load. In developing this work comparing various materials used, types of ferrite core shapes, sizes, types of coils, transformers known topologies and converters to select the most appropriate to fulfill the objectives set for the design and implementation .
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Electrónico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/26520
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicomecánicas
dc.publisher.programIngeniería Electrónica
dc.publisher.schoolEscuela de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y Telecomunicaciones
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectTransformador
dc.subjectAlta frecuencia
dc.subjectFerrita
dc.subjectEfecto piel
dc.subjectDevanado
dc.subjectAlambre litz
dc.subject.keywordTransformer
dc.subject.keywordHigh frequency
dc.subject.keywordFerrite
dc.subject.keywordSkin effect
dc.subject.keywordWinding
dc.subject.keywordWire litz
dc.titleDiseño e implementación de un transformador de potencia a alta frecuencia
dc.title.englishDesign and implementation of a power transformer of high frequency.
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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Ingeniería Electrónica