ELEMENTOS MAGNÉTICOS INTEGRADOS PARA CONVERTIDORES DE ALTA DENSIDAD DE POTENCIA
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- Ana María Nieto
- hace 5 años
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1 ANEXOS ANEXO A Como ya se ha indicado a lo largo de este trabajo, la presente Tesis Doctoral se completa con el desarrollo de ficheros Mathcad (versión 6.0) con los que se pretende suministrar un posible proceso de diseño de componentes magnéticos integrados mediante tecnología de capa gruesa. Es necesario hacer notar, no obstante, que los criterios que se siguen en dichos ficheros para conseguir cumplir las especificaciones indicadas no tienen porqué resultar siempre adecuados: será misión del diseñador determinar qué estrategia debe seguir para resolver las ecuaciones implicadas en el diseño del componente en cuestión de modo que el resultado obtenido se acerque lo más posible al deseado. En cualquier caso, y con la intención de ilustrar el manejo de las citadas ecuaciones, sirvan como ejemplo los siguientes ficheros en los que se aborda el diseño de bobinas y transformadores integrados mediante tecnología de capa gruesa. El primero de estos ficheros se recoge en el Anexo A y corresponde al diseño de bobinas integradas, tal y como se anticipaba en el Capítulo
2 ELEMENTOS MAGNÉTICOS INTEGRADOS PARA CONVERTIDORES DE ALTA DENSIDAD DE POTENCIA 212
3 213 ANEXOS
4
5
6 LEMENTOS MAGNÉTICOS INTEGRADOS PARA CONVERTIDORES DE ALTA DENSIDAD DE POTENCIA 216
7 217 ANEXOS
8 ELEMENTOS MAGNÉTICOS INTEGRADOS PARA CONVERTIDORES DE ALTA DENSIDAD DE POTENCIA 218
9 219 ANEXOS
10 ELEMENTOS MAGNÉTICOS INTEGRADOS PARA CONVERTIDORES DE ALTA DENSIDAD DE POTENCIA 220
11 221 ANEXOS
12 ELEMENTOS MAGNÉTICOS INTEGRADOS PARA CONVERTIDORES DE ALTA DENSIDAD DE POTENCIA 222
13 223 ANEXOS
14 ELEMENTOS MAGNÉTICOS INTEGRADOS PARA CONVERTIDORES DE ALTA DENSIDAD DE POTENCIA 224
15 225 ANEXOS
16 ELEMENTOS MAGNÉTICOS INTEGRADOS PARA CONVERTIDORES DE ALTA DENSIDAD DE POTENCIA 226
17 ANEXOS ANEXO B Utilizando criterios similares a los empleados para resolver las ecuaciones de diseño de las bobinas integradas, se procede a resolver las correspondientes a transformadores integrados. De nuevo se establecen unos criterios más o menos generales para resolver dichas ecuaciones, pero se deja libertad al diseñador para elegir otros criterios que pudieran resultarle más convenientes. El presente Anexo B recoge un fichero de Mathcad (versión 6.0) en el que se lleva a cabo el diseño de transformadores integrados mediante tecnología de capa gruesa, tal y como se había anunciado al final del Capítulo 5 de este trabajo. 227
18 ELEMENTOS MAGNÉTICOS INTEGRADOS PARA CONVERTIDORES DE ALTA DENSIDAD DE POTENCIA 228
19 229 ANEXOS
20 ELEMENTOS MAGNÉTICOS INTEGRADOS PARA CONVERTIDORES DE ALTA DENSIDAD DE POTENCIA 230
21 231 ANEXOS
22 ELEMENTOS MAGNÉTICOS INTEGRADOS PARA CONVERTIDORES DE ALTA DENSIDAD DE POTENCIA 232
23 233 ANEXOS
24 ELEMENTOS MAGNÉTICOS INTEGRADOS PARA CONVERTIDORES DE ALTA DENSIDAD DE POTENCIA 234
25 235 ANEXOS
26 ELEMENTOS MAGNÉTICOS INTEGRADOS PARA CONVERTIDORES DE ALTA DENSIDAD DE POTENCIA 236
27 237 ANEXOS
28 ELEMENTOS MAGNÉTICOS INTEGRADOS PARA CONVERTIDORES DE ALTA DENSIDAD DE POTENCIA 238
29 239 ANEXOS
30 ELEMENTOS MAGNÉTICOS INTEGRADOS PARA CONVERTIDORES DE ALTA DENSIDAD DE POTENCIA 240
31 241 ANEXOS
32 ELEMENTOS MAGNÉTICOS INTEGRADOS PARA CONVERTIDORES DE ALTA DENSIDAD DE POTENCIA 242
33 243 ANEXOS
34
35 ÍNDICE ACOPLAMIENTO En estructuras apiladas...83, 162 En estructuras planas...79, 159 ALCATEL Estructuras diversas ALPS ELECTRIC Estructuras planas tipo sandwich ANALOGÍA MAGNÉTICO-ELÉCTRICA... 7, 10, 95 ANSYS... 79, 83, 92, 158, 175 BOBINAS... 8 Con núcleo abierto Energía almacenada...9, 15 Entrehierro... 11, 12, 16 - abombamiento energía almacenada Factor de inductancia Inductancia... 8 Integradas - ecuaciones de diseño geometría inductancia resistencia serie CIRCUITOS MAGNÉTICOS... 5 CORRIENTE MAGNETIZANTE...19, 20 DENSIDAD DE FLUJO MAGNÉTICO... 2, 14, 80 DEVANADOS Disposición...86, 102 Número de meandros Separación entre conductores A B C D DISPERSIÓN Energía de...23, 135, 138, 140 Flujo de... 10, 13, 19, 22, 125 Inductancia de ECUACIONES DE DISEÑO Para bobinas integradas Para transformadores integrados ELEMENTOS FINITOS...79, 83, 92, 101, 158, 175 ENERGÍA De dispersión...23, 135, 138, 140 En bobinas...9, 15 En el campo magnético... 4 En el entrehierro ENSAYO DE TRANSFORMADORES De cortocircuito , 176 De vacío ENTREHIERRO... 11, 12, 16 Abombamiento Energía almacenada ESTADO DEL ARTE Alcatel - estructuras diversas Alps Electric - estructuras planas tipo sandwich Inst. de Tecnología de Georgia - estructuras diversas estructuras planas con núcleo cerrado Inst. de Tecnología de Hachinoche - estructuras diversas estructuras planas con núcleo cerrado estructuras tela Korenivski y van Dover - estructuras planas con núcleo cerrado Lab. de Amorfos de Sendai - estructuras diversas estructuras planas con núcleo cerrado estructuras tela E 245
36 ELEMENTOS MAGNÉTICOS INTEGRADOS PARA CONVERTIDORES DE ALTA DENSIDAD DE POTENCIA Lab. KIST - estructuras planas con núcleo cerrado...47 NTT - estructuras planas con núcleo cerrado...46 Philips - componentes miniaturizados estructuras diversas...56 SECRE - componentes miniaturizados...26 Toshiba Corp. - estructuras planas tipo sandwich...37, 38 UNITIKA - estructuras tela...28 Univ. de Cincinnati - estructuras planas con núcleo cerrado...47 Univ. de Osaka - estructuras planas sobre substrato magnético 35 - estructuras planas tipo sandwich...42 Univ. de Oviedo - estructuras diversas...56 Univ. de Shinshu - estructuras planas tipo sandwich...37, 41 Univ. de Tohoku - estructuras diversas estructuras planas con núcleo cerrado...45, 50 - estructuras planas sobre substrato magnético33, estructuras tela...28, 30 Waseem A. Roshen - estructuras planas sobre substrato magnético 33 - estructuras planas tipo sandwich...37 ESTRUCTURAS MAGNÉTICAS Apiladas...67, 72 - acoplamiento corriente máxima resistencia serie volumen...73 Componentes miniaturizados...26 Estructuras diversas...52 Estructuras planas - con núcleo cerrado sobre substrato magnético tipo sandwich...37 Estructuras tipo tela...27 Planas...67, 68 - acoplamiento corriente máxima resistencia serie volumen...69 Problemas de fabricación FLUJO DE DISPERSIÓN... 10, 13, 19, 22, 125 FLUJO TOTAL DE ENLACE...4, 8 FUERZA ELECTROMOTRIZ...4, 7 FUERZA MAGNETOMOTRIZ...7, 18, 19, 131 IMPASS...76, 158, 188 INDUCTANCIA...8 De dispersión... 20, 22, 129 Magnetizante... 19, 126 INST. DE TECNOLOGÍA DE GEORGIA Estructuras diversas...54 Estructuras planas con núcleo cerrado...48 INST. DE TECNOLOGÍA DE HACHINOCHE Estructuras diversas...52 Estructuras planas con núcleo cerrado...45 Estructuras tela...30 INTENSIDAD DE CAMPO MAGNÉTICO...3, 81 KORENIVSKI Y VAN DOVER Estructuras planas con núcleo cerrado...50 LAB. DE AMORFOS DE SENDAI Estructuras diversas...52 Estructuras planas con núcleo cerrado...45 Estructuras tela...30 LAB. KIST Estructuras planas con núcleo cerrado...47 F I K L 246
37 INDICE LEY De Ampère... 3, 6, 7, 18 De Biot-Savart...2, 14 De Faraday...4, 143 De la divergencia... 5 De Lenz... 4 De Ohm... 7 M MATHCAD...119, 154, 211 MODELO DE RELUCTANCIAS , 131 MODELO DE TRANSFORMADOR... 20, 125, 174 NTT Estructuras planas con núcleo cerrado PERMEABILIDAD MAGNÉTICA... 5 Variación con el quemado PERMEANCIA... 10, 94, 95 PHILIPS Componentes miniaturizados Estructuras diversas RELUCTANCIA... 6, 10, 64 Modelo de , 131 RESISTENCIA POR CUADRO RESISTENCIA SERIE En bobinas En transformadores Reducción de su valor SATURACIÓN SECRE Componentes miniaturizados N P R S TECNOLOGÍA DE CAPA FINA TECNOLOGÍA DE CAPA GRUESA...64, 66 Estructuras...78, 88 Fabricación de magnéticos Limitaciones Parámetros del proceso TOSHIBA CORP. Estructuras planas tipo sandwich...37, 38 TRANSFORMADORES Apilados - criterios de diseño inductancia de dispersión devanados agrupados , 139 devanados entrelazados , inductancia magnetizante resistencia serie Corriente magnetizante Ideales... 17, 19, 135 Inductancia de dispersión... 20, 22, 129 Inductancia magnetizante...19, corriente magnetizante Modelo clásico... 20, 125, 174 Reales TRAYECTORIAS ELÍPTICAS Método de...94, 131 UNITIKA Estructuras tela UNIV. DE CINCINNATI Estructuras planas con núcleo cerrado UNIV. DE OSAKA Estructuras planas sobre substrato magnético Estructuras planas tipo sandwich UNIV. DE OVIEDO Estructuras diversas UNIV. DE SHINSHU Estructuras planas tipo sandwich...37, 41 T U 247
38 ELEMENTOS MAGNÉTICOS INTEGRADOS PARA CONVERTIDORES DE ALTA DENSIDAD DE POTENCIA UNIV. DE TOHOKU Estructuras diversas...52 Estructuras planas con núcleo cerrado...45, 50 Estructuras planas sobre substrato magnético33, 104 Estructuras tela...28, 30 W WASEEM A. ROSHEN Estructuras planas sobre substrato magnético.33, 64 Estructuras planas tipo sandwich...37 VARIABLES DE DISEÑO Para bobinas integradas V 248
39 249
7.1. APORTACIONES DEL PRESENTE TRABAJO
CONCLUSIONES CONCLUSIONES Como colofón al trabajo desarrollado en la Tesis Doctoral que el lector tiene en sus manos en estos momentos, se procede en este Capítulo a señalar las principales conclusiones
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