1 Aspectos Comparativos en las Estrategias de Control de Convertidores DC/DC Híbridos H. Martínez (1) , A. Conesa (1) , E. Alarcón (2) , L. Marco (2) y A. Poveda (2) . Departamento de Ingeniería Electrónica (1) Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Industrial de Barcelona (EUETIB) C/ Comte d’Urgell, 187. 08036. Barcelona. SPAIN {herminio.martinez, alfonso.conesa}@upc.edu (2) Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Telecomunicación de Barcelona (ETSETB) C/ Gran Capitán s/n, Edificio C4, 08034. Barcelona. SPAIN. {ealarcon, lmarco, poveda}@eel.upc.edu Universidad Politécnica de Cataluña (UPC) Resumen— Dentro de los convertidores DC/DC híbridos, formados por un regulador lineal en paralelo con un convertidor conmutado, existen diferentes estrategias de control que permiten fijar la frecuencia de conmutación en función de alguna característica del regulador lineal. El presente artículo compara dos estrategias de control que, aunque pueden aplicarse a la misma estructura circuital de convertidor híbrido, son sensiblemente diferentes. La primera de ella, presentada en [1], considera como bloque principal al convertidor conmutado y, al regulador lineal, como módulo auxiliar. Por su parte, la propuesta realizada por los autores del presente artículo considera como conjunto principal al lineal y al conmutado como módulo auxiliar. Palabras Clave— Convertidores de potencia continua– continua, reguladores lineales, control de convertidores de potencia. I. INTRODUCCIÓN os convertidores DC/DC híbridos (conocidos también como linear–assisted) son estructuras circuitales que presentan un interés creciente a la hora de implementar sistemas de alimentación que requieran dos importantes especificaciones de diseño: elevado slew–rate de la corriente de salida y elevado consumo de corriente por parte de la carga. Este es el caso de los sistemas basados en los modernos microprocesadores y DSPs, donde convergen ambos requisitos [2], [3]. Dichos convertidores híbridos intentan converger, en una misma estructura, las ventajas presentes en las dos alternativas típicas existentes para la realización de reguladores de tensión, minimizando a su vez los inconvenientes de éstas. Estas dos alternativas son sobradamente conocidas: la utilización de reguladores lineales serie de tensión, estructuras ampliamente utilizadas desde hace décadas [4], [5], y los convertidores conmutados DC/DC, gracias a los cuales pueden conseguirse sistemas de alimentación de elevado rendimiento [6]–[8]. Estas estructuras híbridas pueden ser implementadas sobre circuitos impresos utilizando componentes discretos. Sin embargo, son también una atractiva alternativa susceptibles de ser integradas en sistemas de alimentación on–chip. El esquema básico de un convertidor híbrido lineal– conmutado se presenta en la figura 1 [9], [10], donde se aprecia que su estructura consta, principalmente, de un regulador lineal de tensión en paralelo con un convertidor DC/DC conmutado. En este tipo de convertidores, el valor de la tensión de salida, supuesta constante, viene fijado de forma precisa por el regulador lineal de tensión. La corriente por dicho regulador lineal es sensada en todo momento y, en función de su valor, activa o no la salida del comparador CMP 1 que, a su vez, hace conducir al elemento interruptor del convertidor conmutado, de forma que la corriente por el regulador lineal constituye una medida del error del sistema de alimentación. La etapa de potencia inyecta en la salida la corriente necesaria para forzar a un valor mínimo (no necesariamente cero) la corriente que circula por el regulador lineal. Como consecuencia, se obtiene, en conjunto, un sistema de alimentación donde la frecuencia de conmutación viene fijada, entre otros parámetros (como es la posible histéresis del comparador), por el valor de la corriente que circula a través del convertidor lineal. Vout Vin Ireg Iout IL VC CMP1 L1 0mA ≈ RL Regulador Lineal de Tensión Rsen Vref + – + – Driver Convertidor Conmutado Sensado de corriente Fig. 1.- Diagrama de bloques de un convertidor híbrido. Como ventaja adicional de la estructura de la figura 1, y a diferencia de lo que ocurre en otras estructuras híbridas linear–assisted que trabajan en lazo abierto [11], cabe destacar que la utilización de filtros en las respectivas salidas de los bloques lineal y conmutado (y, por tanto, la posible optimización o ecualización de sus retardos de propagación de grupo) no es, en este caso, necesaria. L