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APLICACIONES ESPACIALES DE LA ELECTRONICA DE POTENCIA:
CONCEPTOS BASICOS Y RETOS
2/Julio/2009 1
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CONTENIDOS
Ñ1. CONDICIONANTES DE DISEÑO
2. SUBSISTEMAS DE POTENCIA PARA SATELITES: CONCEPTOS BASICOSCONCEPTOS BASICOS
3. REGULADORES DE BUS
4 OTRAS APLICACIONES DE ELECTRONICA DE POTENCIA 4. OTRAS APLICACIONES DE ELECTRONICA DE POTENCIA EN SATELITES
5. RETOS ACTUALES
2/Julio/2009 2
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FIABILIDADFIABILIDAD
• NINGUN FALLO DEBE RESULTAR ⇒ EQUIPOS DEBEN ESTAR
REDUNDADOSEN UNA PERDIDA SIGNIFICANTE DE OPERABILIDAD
REDUNDADOS⇒ DISEÑOS MUY BIEN
ANALIZADOS
• OPERACION HASTA 15 AÑOS
LOS COMPONENTES DEBES ESTAR
⇒ “DERATING” (INFRA-UTILIZACION) DE LOS COMPONENTES
• LOS COMPONENTES DEBES ESTAR CALIFICADOS PARA APLICACIONES ESPACIALES
⇒ TECNOLOGIAS “VIEJAS”
• OPERACION AUTONOMA (ENTRE DOS Y SIETE DIAS)
⇒ PROTECCIONES, TELEMETRIAS…
2/Julio/2009 31. CONDICIONANTES DE DISEÑO
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OPERACION EN VACIO
LA AUSENCIA DE CONVECCION IMPLICA UN INCREMENTO DE RESISTENCIA TERMICA => ENFASIS ESPECIAL EN ANALISIS TERMICO
2/Julio/2009 41. CONDICIONANTES DE DISEÑO
RESISTENCIA TERMICA ENFASIS ESPECIAL EN ANALISIS TERMICO
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EVACUACION DE LA POTENCIA DISIPADAEVACUACION DE LA POTENCIA DISIPADA
ENERGIA RADIADA POR UNIDAD DE SUPERFICIE:
q T= εσ 4
2/Julio/2009 51. CONDICIONANTES DE DISEÑO
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RADIACION
• LAS CARGAS LIBRES EN EL ESPACIO AFECTAN EN MAYOR O MENOR MEDIDA A LOS COMPONENTES ELECTRONICOS
• LOS COMPONENTES CON ESPECIFICACIONES DE COMPRA CON NIVELES DE RADIACION GARANTIZADOS SON PREFERIDOS
DISPOSITIVOS CUYAS PRESTACIONES SON SENSIBLES A • DISPOSITIVOS CUYAS PRESTACIONES SON SENSIBLES A RADIACION DEBES SER EVITADOS EN LA MEDIDA DE LO POSIBLE
• MEDIDAS DE RADIACION LOTE A LOTE PUEDEN SER NECESARIAS PARA VERIFICAR LA IDONEIDAD DE COMPONENTES
• IMPACTOS CAUSADOS POR PARTICULAS (SEU) REQUIEREN ANALISIS PORMENORIZADO
2/Julio/2009 61. CONDICIONANTES DE DISEÑO
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RADIACION
Ejemplo de un transitorio a la salida de un amplificador de error
2/Julio/2009 71. CONDICIONANTES DE DISEÑO
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2. SUBSISTEMAS DE POTENCIA PARA SATELITES: CONCEPTOS BASICOS:
• REQUISITOS
• TIPOS DE MISIONESOS DE M S ONES
• ELEMENTOS FUNDAMENTALES
• TIPOS DE BUSES DE POTENCIATIPOS DE BUSES DE POTENCIA
2/Julio/2009 82. SUBSISTEMAS DE POTENCIA PARA SATELITES
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REQUISITOS ESENCIALES
• PROVEER POTENCIA ININTERRUMPIDAMENTE A LA CARGAUTIL Y AL MODULO DE SERVICIO POR MEDIO DE UNINTERFAZ DE POTENCIA SIMPLE
• DURANTE TODAS LAS FASES DE LA MISION, INCLUYENDOECLIPSES.
• GESTIONANDO DE MANERA AUTOMATICA LA ENERGIADISPONIBLE
• LIBRE DE FALLOS QUE PUEDAN SUPONER LA PERDIDA DE LALIBRE DE FALLOS QUE PUEDAN SUPONER LA PERDIDA DE LAMISION
2/Julio/2009 92. SUBSISTEMAS DE POTENCIA PARA SATELITES
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REQUISITOS SECUNDARIOS
• MINIMO PESO Y DISIPACION DE POTENCIA, PARA PODERMAXIMIZAR LA CARGA UTIL.
MAXIMA REUTILIZACION DE BLOQUES PARA MINIMIZAR EL• MAXIMA REUTILIZACION DE BLOQUES PARA MINIMIZAR ELCOSTE DE NUEVAS MISIONES
• VOLTAGES DE BUS COMPATIBLES CON CARGAS UTILES YAEXISTENTES
2/Julio/2009 102. SUBSISTEMAS DE POTENCIA PARA SATELITES
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TIPOS DE ORBITAS Y MISIONES (I)TIPOS DE ORBITAS Y MISIONES (I)
• GEOSTACIONARIA PARA TELECOMUNICACIONES Y METEOROLOGIA:METEOROLOGIA:- 36 KM DE ALTITUD - ECLIPSES DE <70 MINUTOS EN ORBITAS DE 24 HORAS - ECLIPSES DURANTE 46 DIAS ALREDEDOR DE EQUINOCCIOS. Q- TELECOMMS: TYPICAMENTE 6KW…12 KW & 4000…5500 KG
(AUNQUE MUY DEPENDIENTE DEL MERCADO DE LANZADORES) - METEOROLOGIA TYPICAMENTE < 1KW
• ORBITAS BAJAS PARA OBSERVACION DE LA TIERRA:- ORBITAS DE ~ 90 MINUTOS (GRAN NUMERO DE CICLOS). - RATIO ECLIPSE/SOL MUY ELEVADA (ALREDEDOR DE 30%). - CONSUMO MUY VARIABLE Y CON CARGAS PULSADAS - BREVE CONTACTO CON ESTACION DE TIERRA (6…10 MIN)
2/Julio/2009 112. SUBSISTEMAS DE POTENCIA PARA SATELITES
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DURACION DE ECLIPSE Y ORBITA vs ALTITUDDURA ION DE E LI SE Y ORBI A vs AL I UD
30
1 3
1.4
orbit period (hr)hr) r)
20
25
1.1
1.2
1.3orbit period (hr)max. eclipse time (hr)
orbi
ta (h
se (
hr
15
0.8
0.9
1.0
de
la o
. ecl
ips
5
10
0.5
0.6
0.7
Perio
do
max
.
1000001000010001000 0.4
0.5
altitude (km) GEO
P
2/Julio/2009 125. RETOS ACTUALES DE LA ELECTRONICA DE POTENCIA PARA SATELITES
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TIPOS DE ORBITAS Y MISIONES (II)
HEO PARA TELECOMUNICACIONES Y NAVEGACION:• HEO PARA TELECOMUNICACIONES Y NAVEGACION:- RELATIVAMENTE BREVE CONTACTO CON ESTACION TERRENA - FLOTAS DE SATELITES => COSTE (INCLUYENDO OPERACIONES) Y
AUTONOMIA MUY RELEVANTESAUTONOMIA MUY RELEVANTES
• PUNTOS DE LAGRANGE PARA MISIONES CIENTIFICAS: - POCOS Y NO MUY SEVEROS ECLIPSES
CONSUMO TIPICO 600W 1 6 KW- CONSUMO TIPICO 600W…1.6 KW
• MISIONES CIENTIFICAS INTERPLANETARIAS: - GRANDES VARIACIONES DE INTENSIDAD SOLAR
FASES DE CRUCERO Y ORBITA DISTINTOS ECLIPSES Y FASES A LO - FASES DE CRUCERO Y ORBITA => DISTINTOS ECLIPSES Y FASES A LO LARGO DE LA MISION
2/Julio/2009 132. SUBSISTEMAS DE POTENCIA PARA SATELITES
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ELEMENTOS FUNDAMENTALES: LOS PANELES SOLARES COMO FUENTES DE POTENCIA
llCellCurrent
-100ºC / 1 S .C . 25ºC / 1 S .C . 100ºC / 2 S .C .
Cell Voltage
• CELULAS DE SI. EFICIENCIA: ~18%
• CELULAS DE 3J GA/AS EFICIENCIA : ~28% CELULAS DE 3J GA/AS. EFICIENCIA : 28%
2/Julio/2009 142. SUBSISTEMAS DE POTENCIA PARA SATELITES
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ELEMENTOS FUNDAMENTALES: BATERIASELEMENTOS FUNDAMENTALES: BATERIAS
String 1 String 2 String 3 String 4 String ‘m’
LI-ION
2/Julio/2009 152. SUBSISTEMAS DE POTENCIA PARA SATELITES
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SUBSISTEMAS DE POTENCIA: EL BUS NO REGULADO
Solar Array Reg
2/Julio/2009 162. SUBSISTEMAS DE POTENCIA PARA SATELITES
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SUBSISTEMAS DE POTENCIA: EL BUS REGULADO
Solar Array Reg
2/Julio/2009 172. SUBSISTEMAS DE POTENCIA PARA SATELITES
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SUBSISTEMAS DE POTENCIA: EL BUS REGULADO “EN SOL”
Solar Array Reg
2/Julio/2009 182. SUBSISTEMAS DE POTENCIA PARA SATELITES
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SUBSISTEMAS DE POTENCIA: BUSES HIBRIDOS
2/Julio/2009 192. SUBSISTEMAS DE POTENCIA PARA SATELITES
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SUBSISTEMAS DE POTENCIA: PROTECCION DEL BUSSUBSISTEMAS DE POTENCIA: PROTECCION DEL BUS
• FUSIBLES
• LIMITADORES DE CORRIENTE
2/Julio/2009 202. SUBSISTEMAS DE POTENCIA PARA SATELITES
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3. REGULADORES DE BUS
• PRINCIPIO DE CONTROLPRINCIPIO DE CONTROL
• REGULADORES DE BATERIA
• REGULADORES DE PANEL SOLARREGULADORES DE PANEL SOLAR
2/Julio/2009 213. REGULADORES DE BUS
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REGULACION DE BUS: CONTROL DE 3 DOMINIOSREGULACION DE BUS: CONTROL DE 3 DOMINIOS
2/Julio/2009 223. REGULADORES DE BUS
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BDR: DIAGRAMA DE BLOQUES
VBUS
C
Umbilical VBUS
Umbilical VBAT
POWER STAGEVBAT
I/P LCL +BAT UVP
Reset Set
HLCON/OFF
Rdi
Cdi
Cin
Currentsensor
Currentsensor
BUS UVD
CBUSGND
Isolateddriver
OutputLogic
PWM CONDUCTANCE CTRL VMEA
PROTECTIONS
Duty cycle limiterLogic
Clock +SawtoothGenerator
Currentlimiter
A
100 kHz
LatchResetVMEAPWM
POWER STAGE LCL VBUS
TC ON/OFF 1553
+14V
BDR ON/OFF STS
APS
2/Julio/2009 233. REGULADORES DE BUS
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BCR: DIAGRAMA DE BLOQUES
2/Julio/2009 243. REGULADORES DE BUS
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BDR/BCR: ETAPAS DE POTENCIA REDUCTORAS DE TENSION
2/Julio/2009 253. REGULADORES DE BUS
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BDR/BCR: ETAPAS DE POTENCIA ELEVADORAS DE TENSION
2/Julio/2009 263. REGULADORES DE BUS
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REGULADORES DE PANEL SOLAR
• TRANSFERENCIA DIRECTA DE ENERGIA (DET)TRANSFERENCIA DIRECTA DE ENERGIA (DET)
• “SEGUIMIENTO” DEL PUNTO DE MAXIMAPOTENCIA (MPPT)
2/Julio/2009 273. REGULADORES DE BUS
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TRANSFERENCIA DIRECTA DE ENERGIA
• SWITCH-OFF: LP TIIV −=∆SWITCH-OFF:
• SWITCH-ON:
OFFO TC
V ⋅=∆
ONL
O TCIV ⋅−=∆
• MAX SWITCHING FREQUENCY: )(4 LH
PMAX VVC
If−⋅⋅
=
C
2/Julio/2009 283. REGULADORES DE BUS
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E E E E E E TRANSFERENCIA DIRECTA DE ENERGIA: S3R
2/Julio/2009 293. REGULADORES DE BUS
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R N FEREN D RE DE ENERG REG L N ER ETRANSFERENCIA DIRECTA DE ENERGIA: REGULACION SERIE
• CIRCUITO DE CONTROL DE MOSFET MAS COMPLEJO
• “SNUBBER” PARA LIMITAR EL EFECTO DE PARASITOS A “OFF”
• MAYOR TENSION DE OPERACION A LA ENTRADA => RIESGO DE ARCO EN EL SADM
2/Julio/2009 30
ARCO EN EL SADM
3. REGULADORES DE BUS
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LIMITACIONES DE TRANSFERENCIA DIRECTA DE ENERGIA: MPPTs
DETMPPTPMPPTP 1.17 AUs0.86 AUs
P
DET 0.86 AUs 0.7 AUs 0.5 AUs
VBUS
VBUS
UTILIZACION S/A EN BUSES REGULADOS
VUTILIZACION S/A EN BUSES NO REGULADOS
VDET
V
MPPTs SON MAS COMPLEJOS PERO PERMITEN MAXIMA UTILIZACION DE LA ENERGIA DEL PANEL SOLAR
BUSES NO REGULADOSUTILIZACION S/A EN MISIONES INTERPLANETARIAS
V
2/Julio/2009 31
LA ENERGIA DEL PANEL SOLAR
3. REGULADORES DE BUS
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MPPT: IMPLEMENTACION DIGITAL
1 s/div
2/Julio/2009 323. REGULADORES DE BUS
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MPPT: IMPLEMENTACION ANALOGICA MPPT: IMPLEMENTACION ANALOGICA
00 =⋅+⋅⇒= dVIdIVd
dPMAX
VdV
IdI
dIdV
IV
−=→−=
Q
dt VIdII
VSA
Vc
Vsa
-+
C1
C2
-+
Isa
Psa
ROSETTA MPPT ACQUISITION (BASED Ion dI/I = -dV/V)
2/Julio/2009 333. REGULADORES DE BUS
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4. OTRAS APLICACIONES DE ELECTRONICA DE POTENCIA EN SATELITES
• CONVERTIDORES CC-CC
• ACTUADORES DE MOTORESDO ES DE MO O ES
• FUENTES DE ALIMENTACION PARA PROPULSION ELECTRICA
• APLIFICADORES DE TUBOS DE ONDA PROGRESIVA (TWTA)
2/Julio/2009 344. OTRAS APLICACIONES DE ELECTRONICA DE POTENCIA EN SATELITES
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CONVERTIDORES CC-CC
• DIFERENTES TENSIONES DE ENTRADA: 22-37V, 28Vreg, 50Vreg, 100Vreg…
• TODO TIPO DE TENSIONES DE SALIDA: ±5V,±15V, 3.3V, 1.5V, 28V…
POTENCIA 2W 50W• POTENCIA: 2W…50W
• TOPOLOGIAS MAS FRECUENTES: FLY-BACK, PUSH-PULL Y HALF-BRIDGE PWMPUSH PULL Y HALF BRIDGE PWM
2/Julio/2009 354. OTRAS APLICACIONES DE ELECTRONICA DE POTENCIA EN SATELITES
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ACTUADORES DE MOTORES
• DIFERENTES TENSIONES DE ENTRADA: 22-37V,28Vreg, 50Vreg, 100Vreg…
TENSIONES DE SALIDA 16 30V UNIPOLARES Y/O • TENSIONES DE SALIDA: 16…30V, UNIPOLARES Y/O BIPOLARES
• POTENCIA: 10W…50WO EN I 0W…50W
• CON O SON AISLAMIENTO GALVANICO
• PARA MOTORES PASO A PASO O MICRO-STEPSPARA MOTORES PASO A PASO O MICRO STEPS
2/Julio/2009 364. OTRAS APLICACIONES DE ELECTRONICA DE POTENCIA EN SATELITES
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FUENTES DE ALIMENTACION PARA TUBOS DE ONDA PROGRESIVA (TWTA)
• TENSIONES DE ENTRADA: 50Vreg, 100Vreg…
• TENSIONES DE SALIDA ENTRE 3 kV y 6 kV TENSIONES DE SALIDA ENTRE 3 kV y 6 kV
• POTENCIA: 50W…300W
• ALTO RENDIMIENTO (~5 5k€/W) • ALTO RENDIMIENTO (~5.5k€/W)
• ~ 3.2 – 4.2 g/W (ahorro ~ 55k/kg)
“Alt ” d d ( 1000/ ñ ) • “Alta” demanda (>1000/año)
2/Julio/2009 374. OTRAS APLICACIONES DE ELECTRONICA DE POTENCIA EN SATELITES
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AMPLIFICADORES PARA TUBOS DE ONDA PROGRESIVA
2/Julio/2009 384. OTRAS APLICACIONES DE ELECTRONICA DE POTENCIA EN SATELITES
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AMPLIFICADORES DE TUBOS DE ONDA PROGRESIVA (TWTA)
ETAPA DE POTENCIA ETAPA DE ALTA TENSION
2/Julio/2009 39
E DE L ENSION
4. OTRAS APLICACIONES DE ELECTRONICA DE POTENCIA EN SATELITES
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AMPLIFICADORES DE TUBOS DE ONDA PROGRESIVA (TWTA)
PUSH-PULL RESONANTE ZC/ZV
2/Julio/2009 404. OTRAS APLICACIONES DE ELECTRONICA DE POTENCIA EN SATELITES
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AMPLIFICADORES DE TUBOS DE ONDA PROGRESIVA (TWTA)
CURRENT-FED PUSH-PLL WITH PWM ACTIVE CLAMP & ZVS
2/Julio/2009 414. OTRAS APLICACIONES DE ELECTRONICA DE POTENCIA EN SATELITES
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FUENTES DE ALIMENTACION PARA PROPULSION ELECTRICA
• TENSIONES DE ENTRADA: 50Vreg, 100Vreg…
• MULTIPLES TENSIONES DE SALIDA. LA PRINCIPAL ENTRE 300V Y 1000V ENTRE 300V Y 1000V
• POTENCIA: 500W…1500W
• CON AISLAMIENTO GALVANICO Y CAPACIDAD DE PROCESAR MACRO-COMANDOS
• RENDIMIENTO: 94 95%RENDIMIENTO: 94…95%
2/Julio/2009 424. OTRAS APLICACIONES DE ELECTRONICA DE POTENCIA EN SATELITES
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5. RETOS ACTUALES DE LA ELECTRONICA DE POTENCIA PARA SATELITES
• OPTIMIZACION DE LA REGULACION DE PANELESSOLARES: DET Y MPPT
• CONVERTIDORES DE MUY BAJA TENSION DE SALIDA
• MINIATURIZACIÓN DE LOS ELEMENTOS DE POTENCIA
2/Julio/2009 435. RETOS ACTUALES DE LA ELECTRONICA DE POTENCIA PARA SATELITES
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5.1 OPTIMIZACION DE LA REGULACION DE PANELES SOLARES EFECTO DE LA CAPACIDAD PARASITA
4.0V
MOSFET
SOLARES: EFECTO DE LA CAPACIDAD PARASITA
-4 0V
0V Tensión de la celula con menor Isc,
(1V/div)
MOSFET ON
OFF
4.0AV(KA)- V(AA)
4.0V (1V/div)
8 0 9 0 9 8-4.0A
0A
SEL>>
String current (1A/div)
Time
8.0ms 9.0ms 9.8msI(R1)
2/Julio/2009 445. RETOS ACTUALES DE LA ELECTRONICA DE POTENCIA PARA SATELITES
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2.0V Tensión de la célula con
MOSFET ON: DETALLE
0V
la célula con menor Isc,
(1V/div)
3.0AV(KA)- V(AA)
-2.0VSEL>>
1.0A
2.0A String current (0.5A/div)
Time
7.00ms 7.01ms 7.02ms 7.03ms 7.04msI(R1)
0A
EL DESCARGA DE LA CAPACIDAD PARASITA GENERA UN PICO DE CORRIENTE EXCESIVO PARA LOS DIODOS DE PROTECCION DE CADA
2/Julio/2009 45
CELULA SOLAR
5. RETOS ACTUALES DE LA ELECTRONICA DE POTENCIA PARA SATELITES
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20 0 2
Vds(1V/div)
14 0
16.0
18.0
20.0
1 4
1.6
1.8
2
Vcell
Icell
8 0
10.0
12.0
14.0
0 8
1
1.2
1.4 Icell
MOSFET current (0.2A/div)
2 0
4.0
6.0
8.0
0 2
0.4
0.6
0.8
-2.0
0.0
2.0
-5 0 5 10 15 20 25-0.2
0
0.2
LA LIMITACION DE CORRIENTE DURANTE LA DESCARGA DE LA CAPACIDAD PARASITA GENERA UNA DISIPACION PROBLEMATICA
PARA SECCIONES DE CORRIENTE ELEVADA
2/Julio/2009 46
PARA SECCIONES DE CORRIENTE ELEVADA
5. RETOS ACTUALES DE LA ELECTRONICA DE POTENCIA PARA SATELITES
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MOSFET OFF1.0A String current (100mA/div)
0.5A
(100mA/div)
4.0VI(R1)
0ASEL>> Tension da la
célula con menor Isc,
(1V/div)
0V
2.0V
( )
Time
7.500ms 7.525ms 7.550ms 7.575ms 7.600msV(KA)- V(AA)
0V
LA CAPACIDAD PARASITA IMPIDE LA TRANSFERENCIA INSTANTANEA DE CORRIENTE DEL PANEL AL BUS, LO QUE AUMENTA EL RIZADO
2/Julio/2009 475. RETOS ACTUALES DE LA ELECTRONICA DE POTENCIA PARA SATELITES
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LIMITACIONES DEL S3R
0.20 V
0.25 V
8 kHz
10 kHz
Voltage ripple vs Shunt Duty cycle
8 kHz
10 kHz
16 W
20 W Switching freq. vs shunt duty cycle
SW Dissipation vs Duty cycle
0.10 V
0.15 V
4 kHz
6 kHz
Voltage ripple vs Shunt Duty cycle
Switching freq. vs shunt duty cycle
4 kHz
6 kHz
8 W
12 W
0.00 V
0.05 V
0% 20% 40% 60% 80% 100%0 kHz
2 kHz
0 kHz
2 kHz
0% 20% 40% 60% 80% 100%0 W
4 W
0% 20% 40% 60% 80% 100% 0% 20% 40% 60% 80% 100%
2/Julio/2009 485. RETOS ACTUALES DE LA ELECTRONICA DE POTENCIA PARA SATELITES
![Page 49: Aplicaciones espaciales de la EP - SAAEI- eclipses durante 46 dias alrededor de e quinoccios. - telecomms: typicamente 6kw…12 kw & 4000…5500 kg (aunque muy dependiente del mercado](https://reader033.fdocuments.mx/reader033/viewer/2022060819/6098227630377020c72517c4/html5/thumbnails/49.jpg)
SOLUCIONES PROPUESTAS:
• UTILIZACION DE UN INDUCTOR EN SERIE PARA LIMITAREL PICO DE CORRIENTE
MODIFICACION DEL LAZO DE CONTROL CONVENCIONAL• MODIFICACION DEL LAZO DE CONTROL CONVENCIONAL
• UTILIZACION DE SECCIONES “AUXILIARES” DE MENORCORRIENTE PARA DISMINUIR LA DISIPACION
• UTILIZACION DE UN CONVERTIDOR EN LUGAR DESECCIONES DE S3R
2/Julio/2009 495. RETOS ACTUALES DE LA ELECTRONICA DE POTENCIA PARA SATELITES
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5.2 UTILIZACION DE CONVERTIDORES PARA REGULACION DE PANELES SOLARES
• NECESIDAD DE BUENA RESPUESTA DINAMICA (AO/L[C])• RENDIMIENTO Y MASA EQUIVALENTE A LA DEL S3R• TENSION DE ENTRADA POR DEBAJO DEL BUS
(SADM,MOSFETS…)• CAPACIDAD DE REGULACION POR ENCIMA Y DEBAJO DELCAPACIDAD DE REGULACION POR ENCIMA Y DEBAJO DEL
BUS PARA MEJORAR FLEXIBILIDAD DE USO CONDISTINTOS PANELES SOLARES
2/Julio/2009 505. RETOS ACTUALES DE LA ELECTRONICA DE POTENCIA PARA SATELITES
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CONVERTIDORES PARA REGULACION DE PANELES SOLARES
?2/Julio/2009 515. RETOS ACTUALES DE LA ELECTRONICA DE POTENCIA PARA SATELITES
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PARA OPERACION SECUENCIAL DE SECCIONES…
QUASI-CONDUCTANCE CONTROL ????
2/Julio/2009 52
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AOL[C] CON QUASI-CONDUCTANCE CONTROL
40
1
180d
270d2
0
20
90d
-20
-90d
0d
-60
-40
-180d
>>
AOL(C) with Quasi-Conductance Control (i.e. Iin,filtered – Isw,filtered) verses fLP,INWith fLP,IN = 20 Hz… FIRST ORDER SYSTEM RESPONSE
-270d >>
2/Julio/2009 53
NOTE: In all cases FLP,SW = 30 kHz
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AOL[V] CON QUASI-CONDUCTANCE CONTROL
0
401
360d2
-40
270d
-120
-80 180d
200
-160
>>0d
90d
Con Batería (verde) / Sin Batería (rojo) Los rangos de operación de cada sección no cambian con la tensión del panel!
-200 0d
2/Julio/2009 54
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5.3 CONVERTIDORES DE MUY BAJA TENSION DE SALIDA
D bid l li it i té i id d d • Debido a las limitaciones térmicas y necesidades de procesado, las demandas son menores que en aplicaciones
terrestresterrestres• CVs problemáticos debido a SEE: SET en el lazo de control pueden producir sobretensiones no tolerables control pueden producir sobretensiones, no tolerables
para la electronica alimentada.• Topologías de una unica etapa si sólo hacen falta 1 o p g un un p n f
tensiones de alimentacion por módulo
2/Julio/2009 555. RETOS ACTUALES DE LA ELECTRONICA DE POTENCIA PARA SATELITES
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TOPOLOGIA DE ETAPA SIMPLE PARA APLICACIONES DE TOPOLOGIA DE ETAPA SIMPLE PARA APLICACIONES DE BAJA TENSION DE SALIDA
2/Julio/2009 565. RETOS ACTUALES DE LA ELECTRONICA DE POTENCIA PARA SATELITES
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DRIVER DE PUERTA PARA RECTIFICADOR SINCRONO HIBRIDO
ESTE CONCEPTO PERMITE LA OPERACION EN REGIMEN LINEAL DE LOS MOSFETS DEL RECTIFICADOR SINCRONO
VOFFSET= 0V: SR SATURADO
VOFFSET= -15V: RECTIFICACION A TRAVES DEL DIODO INTRINSECO DEL MOSFET
2/Julio/2009 57
OFFSET
5. RETOS ACTUALES DE LA ELECTRONICA DE POTENCIA PARA SATELITES
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5.3 MINIATURIZACION DE LA ELECTRONICA
• La miniaturización conlleva reducción significativa SOLO si supone una reducción sustancial del equipo. p q p
• La reducción de tamaño de una caja sin reducción de di i ió ll EN IBLE i d fl j disipación conlleva un SENSIBLE incremento de flujo
2/Julio/2009 585. RETOS ACTUALES DE LA ELECTRONICA DE POTENCIA PARA SATELITES
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5.3 MINIATURIZACION DE LA ELECTRONICA
2/Julio/2009 595. RETOS ACTUALES DE LA ELECTRONICA DE POTENCIA PARA SATELITES