Tesis doctoral de Rosa Ana Salas Merino
Los componentes magnéticos son utilizados actualmente en muchos ámbitos de la tecnología electrónica, en aplicaciones a bajas y altas frecuencias. Este último caso es, quizás, el más interesante y en el que se basan la mayoría de los convertidores electrónicos de potencia. por otra parte, el modelado de los componentes magnéticos presenta, en la actualidad, un creciente interés, siendo necesario recurrir al uso de simuladores de circuitos. en particular los dispositivos magnéticos para su aplicación a altas frecuencias son diseñados usando núcleos de ferrita, dada su baja conductividad. Estos materiales presentan fenómenos no lineales, que deben ser incorporados en todo modelo que pretenda ser preciso. con este fin, en las últimas décadas se han propuesto varios métodos, aunque la mayoría de ellos no contemplan los fenómenos no lineales mencionados y/o no están orientados a los simuladores de circuitos. Por otro lado, algunos de ellos no resultan adecuados para el análisis en el dominio del tiempo o para las formas de onda no sinusoidales utilizadas en los convertidores electrónicos de potencia. en general las simulaciones tridimensionales con el método de elementos finitos (mef) conllevan un alto coste computacional, difícil de evitar en geometrías que no presentan una simetría adecuada. los objetivos de esta tesis son: – proponer un modelo de circuito equivalente que permita simular, con una sustancial economía de cálculo, un componente magnético no lineal diseñado para trabajar en aplicaciones de alta y baja frecuencia. Posteriormente este modelo se implementará en un programa comercial de simulación de circuitos. – analizar el comportamiento eléctrico y magnético de las ferritas en función de su geometría, y de los parámetros de diseño. la elección del modelo de circuito eléctrico equivalente empleado en la tesis doctoral debe atender a dos funciones principales. En primer lugar debe representar los diferentes fenómenos físicos que caracterizan el comportamiento interno del componente magnético y en segundo lugar debe reproducir el comportamiento en frecuencia del componente con fidelidad. la metodología del proceso de creación del modelo equivalente consta de tres fases: análisis, síntesis y verificación. La fase de análisis es esencialmente el modelado magnético, que consiste en calcular los parámetros (inductancia y resistencia de pérdidas) del circuito eléctrico equivalente al núcleo real mediante mef en 2d. denominamos fase de síntesis al modelado eléctrico del circuito equivalente propuesto en un simulador comercial para reproducir las formas de onda de tensión y corriente obtenidas al excitar el núcleo con una señal no necesariamente sinusoidal. en la tercera fase, de verificación, se validan los resultados obtenidos con los datos experimentales. nuestro método de modelado de componentes magnéticos, tiene en cuenta los efectos no lineales de los núcleos, y este trabajo se centra en el caso importante de las ferritas. En particular ferritas blandas de mnzn.
Datos académicos de la tesis doctoral «Modelado avanzado de núcleos de ferrita comerciales en simuladores de circuitos«
- Título de la tesis: Modelado avanzado de núcleos de ferrita comerciales en simuladores de circuitos
- Autor: Rosa Ana Salas Merino
- Universidad: Carlos III de Madrid
- Fecha de lectura de la tesis: 13/04/2011
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Jorge Pleite Guerra
- Tribunal
- Presidente del tribunal: José manuel Sanchez pena
- Juan Manuel Lopera ronda (vocal)
- romano Giannetti (vocal)
- salvador Martinez garcia (vocal)