Aportaciones al diseño de fuentes de alimentación conmutadas de alta frecuencia y baja potencia para transmisión de energía en aplicaciones sin contacto

Resumen

Este trabajo de investigación está centrado en la Electrónica de Potencia, en el diseño de fuentes de alimentación CC/CC que requieren no establecer contacto entre la fuente de energía y la carga, llamadas de transferencia de energía "sin contacto". La fuente de alimentación está dividida en dos partes con independencia física, de modo un transformador magnético funciona como nexo energético entre la fuente energía y la carga. Cada uno de los devanados del transformador está en cada una de estas partes: el primario junto a la fuente de energía y el secundario junto a la carga. Cuando los devanados primario y secundario están suficientemente cerca se produce el acoplamiento magnético y se transfiere energía a la carga. Debido al bajo acoplamiento del transformador, la transferencia de energía es bastante ineficiente. El objetivo primordial de esta tesis es proporcionar unas reglas de diseño sencillas, orientadas a la mejora del rendimiento de fuentes de alimentación conmutadas CC/CC para aplicaciones de transferencia de energía sin contacto con muy baja potencia de funcionamiento (mili vatios). Está especialmente orientada al aumento de autonomía de un implante de cóclea (implante auditivo que permite percibir sonidos a pacientes completamente sordos mediante la estimulación directa del nervio auditivo). Las principales aportaciones originales del presente trabajo pueden resumirse en los siguientes puntos: · Análisis de sensibilidad para la obtención de reglas de diseño del transformador. Empleando una herramienta de elementos finitos se ha podido establecer una relación entre los parámetros geométricos del transformador (dimensiones de los devanados, dimensiones de las pistas) y sus parámetros eléctricos (inductancia, capacidad, resistencia, acoplamiento). · Presentación de un procedimiento de diseño de los transformadores de bajo acoplamiento sin núcleo magnético que permite maximizar el acoplami