Accurate design, simulation and implementation of AC/DC inductors for power electronic converters

Abstract

Este artículo propone una metodología holística y mejorada para el diseño de inductores en circuitos electrónicos de potencia que operan a altas frecuencias. Esta metodología incluye un diseño analítico, un modelado de elementos finitos del comportamiento electromagnético con el software JMAG, un análisis de simulación en un entorno de Simulink y una verificación experimental de la efectividad del diseño del inductor en un prototipo de convertidor elevador de potencia en escala de laboratorio. El enfoque holístico nos permitió alcanzar todas las especificaciones objetivo, como la potencia máxima (300 W), el voltaje mínimo (60 V), la inductancia (1.77 mH) y la ondulación de corriente máxima (1 A). Garantiza la minimización de las pérdidas en el núcleo y el cobre (21.47 W), y errores marginales por debajo del 4% entre los valores analíticos, simulados y experimentales.