Análisis de un convertidor híbrido de amplio voltaje con conmutación suave
Autores: Lin, Bor-Ren; Liu, Yen-Chun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Análisis de un convertidor híbrido de amplio voltaje con conmutación suave
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Convertidor híbrido PWM
Conmutación de voltaje cero amplio
Entrada de voltaje amplio
Corriente circulante baja
Conversión de energía eólica
Conversión de energía solar fotovoltaica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Se propone e investiga un convertidor PWM híbrido para aprovechar los beneficios de la operación de conmutación de voltaje cero (ZVS) amplio, la operación de entrada de voltaje amplio y la baja corriente circulante para aplicaciones de conversión de energía eólica de corriente continua (CC) y conversión de energía solar fotovoltaica. Comparado con los inconvenientes de la alta corriente de rueda libre y la operación de conmutación dura de dispositivos activos en la pierna rezagada del convertidor PWM de puente completo convencional, se estudia un convertidor PWM de tres patas para tener una operación de voltaje de entrada amplio (120-600 V). Para condiciones de voltaje de entrada bajo (120-270 V), se activa un convertidor de puente completo de dos patas con una relación de vueltas de transformador más baja para controlar el voltaje de carga. Para el caso de voltaje de entrada alto (270-600 V), se opera un convertidor PWM con una relación de vueltas de transformador más alta para regular el voltaje de carga. El convertidor resonante LLC se conecta a los interruptores de la pierna rezagada para lograr un amplio rango de carga de operación de encendido suave. Las altas pérdidas de conducción en el estado de rueda libre en el convertidor de puente completo convencional se superan conectando el voltaje de salida del convertidor resonante al terminal rectificado de salida del convertidor de puente completo. Por lo tanto, se realiza un convertidor híbrido de 5:1 (600-120 V) para tener menos pérdida de corriente circulante, una amplia operación de voltaje de entrada y características de conmutación suave amplias. Se establece y prueba un prototipo de 800 W para validar la efectividad del convertidor.
Descripción
Se propone e investiga un convertidor PWM híbrido para aprovechar los beneficios de la operación de conmutación de voltaje cero (ZVS) amplio, la operación de entrada de voltaje amplio y la baja corriente circulante para aplicaciones de conversión de energía eólica de corriente continua (CC) y conversión de energía solar fotovoltaica. Comparado con los inconvenientes de la alta corriente de rueda libre y la operación de conmutación dura de dispositivos activos en la pierna rezagada del convertidor PWM de puente completo convencional, se estudia un convertidor PWM de tres patas para tener una operación de voltaje de entrada amplio (120-600 V). Para condiciones de voltaje de entrada bajo (120-270 V), se activa un convertidor de puente completo de dos patas con una relación de vueltas de transformador más baja para controlar el voltaje de carga. Para el caso de voltaje de entrada alto (270-600 V), se opera un convertidor PWM con una relación de vueltas de transformador más alta para regular el voltaje de carga. El convertidor resonante LLC se conecta a los interruptores de la pierna rezagada para lograr un amplio rango de carga de operación de encendido suave. Las altas pérdidas de conducción en el estado de rueda libre en el convertidor de puente completo convencional se superan conectando el voltaje de salida del convertidor resonante al terminal rectificado de salida del convertidor de puente completo. Por lo tanto, se realiza un convertidor híbrido de 5:1 (600-120 V) para tener menos pérdida de corriente circulante, una amplia operación de voltaje de entrada y características de conmutación suave amplias. Se establece y prueba un prototipo de 800 W para validar la efectividad del convertidor.