Metodología de diseño de un sensor de corriente no invasivo para medir la corriente del condensador de salida de un reductor

Abstract

La combinación del control no-lineal, lineal y lazo de frecuencia propuesto en [2] tiene una rápida respuesta dinámica y frecuencia de conmutación constante (escalón en la tensión de referencia de 1,5 V a 2,5 V en 2 μs). Para alcanzar esta rápida respuesta dinámica el esquema del lazo no-lineal se basa en la medida de corriente del condensador de salida del convertidor reductor. El diseño del sensor de corriente es complejo debido a efectos parásitos como las tolerancias en los componentes (ancho de banda y la ganancia en continua del amplificador operacional), el envejecimiento, la variación de la temperatura, etc. En este artículo se propone una metodología de diseño del sensor de corriente considerando todos estos efectos. El sensor de corriente está diseñado para reproducir la corriente del condensador de salida mediante una red espejo RLC. Para la implementación física del sensor de corriente se usa un amplificador de trans-impedancia. La red espejo se diseña escalando las impedancias, igualando las fases y las mismas constantes de tiempo que las de la impedancia del COUT (C, ESR y ESL del condensador de salida). La metodología de diseño propuesta ha sido validada experimentalmente. El sensor de corriente presenta un buen funcionamiento ante escalones de carga y escalones en la referencia de tensión.