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Los ingenieros de electrónica de potencia pueden utilizar las herramientas de estimación de respuesta de frecuencia (FRE) disponibles en Simulink Control Design™ para linealizar convertidores electrónicos de potencia conmutados que ha modelado, por ejemplo, con componentes de Simscape Electrical™. Con FRE, usted selecciona la parte relevante del modelo del convertidor e inyecta una señal de perturbación de amplitud controlable y con contenido de frecuencia en el sistema en estado estacionario. Luego puede calcular la respuesta en frecuencia o una función de transferencia que represente la dinámica del sistema cerca del punto de operación.

Tanto las señales de banda estrecha como las de banda ancha están disponibles en Simulink Control Design (Figura). Sinestream es una señal de perturbación de banda estrecha porque su contenido de frecuencia se limita a unos pocos puntos de frecuencia. La secuencia binaria aleatoria, chirp y pseudoaleatoria (PRBS) son señales de perturbación de banda ancha, ya que su contenido de frecuencia se distribuye en un determinado espectro de frecuencias.

Este artículo compara la FRE para un convertidor reductor de lazo abierto con sinestream y con PRBS, centrándose en el tiempo de estimación, el número de puntos de frecuencia estimados y la precisión de la estimación.

Ejemplo de convertidor Buck

Un convertidor Buck (reductor) es una topología de electrónica de potencia que puede suministrar una carga con un voltaje de CC (Corriente Continua) menor que el voltaje de suministro de CC. Se usa ampliamente en muchas aplicaciones con diferentes clasificaciones de potencia, incluidos productos electrónicos de consumo, automóviles eléctricos, así como barcos y aviones, energías renovables y controladores LED.

La Figura debajo muestra un convertidor Buck de modo conmutado modelado con componentes de Simscape Electrical™. Opera en modo de conducción continua (CCM), es decir, la corriente del inductor nunca llega a cero en estado permanente. El convertidor opera en lazo abierto, impulsado por un bloque generador PWM con un ciclo de trabajo constante. Para imitar un controlador integrado del mundo real, el modelo incluye un bloque para tomar muestras de la señal. Los puntos de análisis de entrada y salida de linealización se establecen para identificar la función de transferencia de salida.

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