[en] Resonant converters have been widely used for some few decades because of their inherit soft-switching characteristic, their fast transient response, their low losses compared to the PWM based hard-switching converters and thus their capability to work at higher frequencies. Modeling resonant converters and designing its control is, however, a challenge due to the high order systems that could be obtained in this kind of circuits. This thesis is aimed to analyze and design the closed-loop control of a Phase-Controlled Series-Parallel Resonant Converter (PC SPRC) that was designed and built some years ago in the dissertation of a PhD student in the Polytechnic School of Brooklyn that nowadays belongs to NYU. Also a Phase-Controlled Series-Parallel Resonant Inverter (PC SPRI) is designed in parallel in a joint work so its stability and control are studied and designed as well. Both the PC SPRC and PC SPRI closed-loops are simulated and their controls are implemented in the same DSP having a stable output of 300V DC for the first one and 200Vp AC for the second one. These outputs are connected to a 1:100 and 1:50 transformers respectively so a 30KV DC with a 10KVp AC coupled signal is obtained if both transformer secondaries are serially connected. The building process of the PC SPRI resonant tank and control board that includes the switching, drivers and other devices is detailed. The high voltage obtained output is applicable to electrostatic precipitators, its operation is based on the electrostatic attraction of the dust particles in polluted air using a high DC signal with a coupled high voltage sinusoid, so the operation point of the system is designed based on this application. The results of the controlled PC SPRC and PC SPRI are presented here avoiding the transformer connection as a security measure but using an equivalent load.

[es] Los convertidores resonantes han sido usados durante décadas debido a sus características intrínsecas de "soft-switching", su rápida respuesta transitoria, sus bajas pérdidas comparadas con los convertidores PWM y debido a todo esto, su capacidad para trabajar a altas frecuencias. Sin embargo, modelar convertidores resonantes y diseñar su control sigue siendo un reto debido a la obtención de sistemas de alto orden en este tipo de circuitos. Esta tesis se centra en el análisis y el diseño del control en lazo cerrado de un convertidor resonante en configuración serie-paralelo controlado por fase (PC SPRC) que fue diseñado y creado años atrás en una tesis doctoral de un estudiante de la escuela politecnica de Brooklyn, hoy día perteneciente a la Universidad de Nueva York. Conjuntamente con esta tesis, un inversor resonante en configuración serie-paralelo controlado por fase (PC SPRI) es diseñado, así que su estabilidad y control también son analizados y diseñados. Los lazos cerrados del PC SPRC y el PC SPRI son simulados y sus controles se implementan en una misma DSP teniendo una salida estable de 300V DC para el primero y 200Vp AC para el segundo. Ambas salidas se conectan a transformadores con ratios de 1:100 y 1:50 respectivamente, obteniendo una salida diferencial de 30KV con una señal acoplada de 10KV AC si ambos secundarios se conectan en serie. El proceso de montaje tanto del tanque resonante del PC SPRI como de su placa de control que incluye los switches, drivers y otros dispositivos es detallado en este trabajo. La salida de alto voltaje obtenida, es aplicable a "precipitadores electrostáticos" cuyo funcionamiento se basa en la atracción electrostática de partículas de suciedad en aire contaminado de chimeneas usando una alta tensión continua con una tensión alterna acoplada, así el punto de trabajo del sistema se basa en esta aplicación. Los resultados finales del control de ambos circuitos (PC SPRC y PC SPRI) son presentados excluyendo el uso de transformadores como medida de seguridad pero utilizando una carga equivalente.