Análisis de un convertidor resonante con amplio rango de voltaje de entrada
Autores: Lin, Bor-Ren; Goh, Alexis Phaik Imm; Wang, Kai-Wei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Análisis de un convertidor resonante con amplio rango de voltaje de entrada
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Convertidor
Voltaje de entrada
Energía solar
Vehículos ferroviarios
Circuito reductor/elevador
Circuito resonante
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
Un convertidor DC-DC con una operación de voltaje de entrada amplio de 16:1 (= 16) se presenta para fuentes de alimentación auxiliares en circuitos de conversión de energía solar o vehículos ferroviarios. El voltaje de salida de la celda solar está asociado con la intensidad solar (día o noche) y la ubicación geográfica. Por lo tanto, se requiere la capacidad de voltaje de entrada amplio de los convertidores DC para la conversión de energía fotovoltaica. Para fuentes de alimentación de baja potencia en vehículos ferroviarios, los voltajes de entrada nominales son de 24 V a 110 V para el sistema de puertas eléctricas, el accionamiento del motor, los sistemas de iluminación de estado sólido y los sistemas de frenos. El convertidor presentado utiliza circuitos reductor/aumentador y resonantes para lograr el rango de operación de voltaje de entrada amplio de 18 V a 288 V. Si se mantiene en un rango de voltaje de entrada bajo (18 V a 72 V), el circuito reductor/aumentador se opera con una característica de aumento de voltaje. Por otro lado, el circuito reductor/aumentador se opera con una característica de reducción de voltaje cuando el voltaje de entrada sube a un rango de voltaje alto (72 V a 288 V). Así, el circuito reductor/aumentador puede producir un voltaje constante. Luego, el circuito resonante en la segunda etapa se opera en un caso de voltaje de entrada constante para reducir el rango de variación de frecuencia. Finalmente, para investigar el rendimiento y la efectividad del circuito estudiado, se realizaron experimentos con un prototipo de 500 W para investigar el rendimiento del circuito estudiado.
Descripción
Un convertidor DC-DC con una operación de voltaje de entrada amplio de 16:1 (= 16) se presenta para fuentes de alimentación auxiliares en circuitos de conversión de energía solar o vehículos ferroviarios. El voltaje de salida de la celda solar está asociado con la intensidad solar (día o noche) y la ubicación geográfica. Por lo tanto, se requiere la capacidad de voltaje de entrada amplio de los convertidores DC para la conversión de energía fotovoltaica. Para fuentes de alimentación de baja potencia en vehículos ferroviarios, los voltajes de entrada nominales son de 24 V a 110 V para el sistema de puertas eléctricas, el accionamiento del motor, los sistemas de iluminación de estado sólido y los sistemas de frenos. El convertidor presentado utiliza circuitos reductor/aumentador y resonantes para lograr el rango de operación de voltaje de entrada amplio de 18 V a 288 V. Si se mantiene en un rango de voltaje de entrada bajo (18 V a 72 V), el circuito reductor/aumentador se opera con una característica de aumento de voltaje. Por otro lado, el circuito reductor/aumentador se opera con una característica de reducción de voltaje cuando el voltaje de entrada sube a un rango de voltaje alto (72 V a 288 V). Así, el circuito reductor/aumentador puede producir un voltaje constante. Luego, el circuito resonante en la segunda etapa se opera en un caso de voltaje de entrada constante para reducir el rango de variación de frecuencia. Finalmente, para investigar el rendimiento y la efectividad del circuito estudiado, se realizaron experimentos con un prototipo de 500 W para investigar el rendimiento del circuito estudiado.