Control por Modos Deslizantes para un Convertidor CC/CC Boost Interleaved con CPL

Abstract

En este artículo se presenta una estrategia de control no lineal aplicada a un convertidor CC/CC tipo Boost Interleaved con CPL (Constant Power Load). En primer lugar, se describe brevemente el funcionamiento del convertidor Interleaved, destacando su capacidad para distribuir la corriente entre múltiples ramas y así mejorar la eficiencia y reducir el estrés térmico en las llaves semiconductoras. Posteriormente se analizan las principales características y desafíos asociados a las cargas de potencia constante, conocidas por su comportamiento de impedancia negativa que puede inducir a la inestabilidad del sistema. Para abordar esta problemática, se propone una estrategia de control basada en Modos Deslizantes (MD), la cual se diseña para proporcionar robustez frente a las no linealidades y variaciones dinámicas del convertidor con CPL, obteniendo así N controladores independientes para cada rama del mismo. Para validar la efectividad de la estrategia propuesta, se verifica mediante simulación, con cambios de referencia y de carga. además de una evaluación del sistema en diferentes condiciones operativas.

In this article, a nonlinear control strategy applied to a Boost Interleaved DC/DC converter with Constant Power Load (CPL) is presented. First, the operation of the Interleaved converter is briefly described, highlighting its ability to distribute current among multiple branches, thus improving efficiency and reducing thermal stress on the semiconductor switches. Subsequently, the main characteristics and challenges associated with constant power loads, known for their negative impedance behavior that can induce system instability, are analyzed. To address this issue, a Sliding Mode Control (SMC) strategy is proposed, designed to provide robustness against nonlinearities and dynamic variations of the converter with CPL, resulting in N independent controllers for each branch of the converter. To validate the effectiveness of the proposed strategy, simulations are carried out under reference and load changes, along with an evaluation of the system under different operating conditions.