¿Cómo se optimiza el rendimiento y el coste de los convertidores y filtros de electrónica de potencia de alta tensión?

1 Defina sus objetivos y restricciones

Antes de comenzar a diseñar su convertidor o filtro, debe tener una idea clara de lo que quiere lograr y con qué limitaciones tiene que lidiar. Por ejemplo, es posible que desee minimizar las pérdidas, los armónicos, la frecuencia de conmutación o el tamaño, o puede que desee maximizar la calidad de la energía, la estabilidad o la eficiencia. También debe tener en cuenta las especificaciones y los requisitos de su aplicación, como los niveles de voltaje y corriente de entrada y salida, la potencia nominal, el entorno operativo, los estándares de seguridad y el presupuesto. Al definir sus objetivos y restricciones, puede reducir sus opciones y centrarse en las soluciones más adecuadas.

2 Elegir la topología y los componentes adecuados

La topología y los componentes del convertidor o filtro determinan su funcionalidad, rendimiento y costo. Hay muchas topologías y componentes posibles para elegir, dependiendo de sus objetivos y restricciones. Por ejemplo, puede optar por un convertidor de dos niveles o multinivel, un filtro en serie o paralelo, un rectificador de diodo o tiristor, una fuente de voltaje o un inversor de fuente de corriente, o un filtro pasivo o activo. También debe seleccionar los interruptores, condensadores, inductores, transformadores y controladores adecuados para su diseño. Debe comparar las ventajas y desventajas de las diferentes topologías y componentes, como su eficiencia, complejidad, modularidad, escalabilidad, robustez y costo.

3 Optimice sus estrategias de control y modulación

Las estrategias de control y modulación de su convertidor o filtro afectan su rendimiento dinámico y de estado estacionario, así como su interacción con la red y la carga. Debe diseñar sus estrategias de control y modulación para lograr el voltaje de salida deseado o la forma de onda de corriente, para regular el flujo de potencia, para equilibrar el voltaje o la corriente del enlace de CC, para reducir las pérdidas de conmutación y los armónicos, para mejorar la tolerancia a fallas y la confiabilidad, y para cumplir con los códigos y estándares de la red. También debe considerar las compensaciones entre las diferentes estrategias de control y modulación, como su precisión, velocidad, estabilidad, complejidad y costo.