Comparación entre un puente en H en cascada y un puente en H convencional para un inversor solar conectado a la red de 5 kW
Autores: Bertin, Thibault; Despesse, Ghislain; Thomas, Remy
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Comparación entre un puente en H en cascada y un puente en H convencional para un inversor solar conectado a la red de 5 kW
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Topologías de inversor
Costo
Eficiencia
Interruptores de potencia
Elementos pasivos
MOSFETs
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Este trabajo compara el costo y la eficiencia de dos topologías de inversores para una aplicación de inversor solar conectado a la red de 5 kW: el Inversor de Puente en H Convencional (CHB) y el Inversor Multinivel de Puente en H en Cascada (CHBMLI). Se hace hincapié en los interruptores de potencia y los elementos pasivos con un estudio detallado de las pérdidas. Ambos diseños respetan las mismas restricciones (costo, eficiencia y temperatura de unión de los transistores) para garantizar una comparación justa entre ambas topologías. El trabajo destaca los parámetros importantes al elegir los componentes (MOSFETs, condensadores y núcleos magnéticos para los inductores). La ondulación de voltaje del enlace CC y la ondulación de corriente alterna de salida son los parámetros clave para el diseño de los elementos pasivos (condensadores e inductores). Además, los MOSFETs de los transistores se eligen, en ambas topologías, para limitar las pérdidas de conducción (mediante la selección de ) y las pérdidas de conmutación (mediante la selección de y ). Se eligen componentes reales para hacer la comparación lo más completa posible. Se realizan simulaciones numéricas utilizando la plataforma MATLAB. Se proporcionan todas las ecuaciones y parámetros. Se construyó un prototipo de CHBMLI con ocho puentes en H independientes para validar el diseño propuesto con mediciones de temperatura y eficiencia.
Descripción
Este trabajo compara el costo y la eficiencia de dos topologías de inversores para una aplicación de inversor solar conectado a la red de 5 kW: el Inversor de Puente en H Convencional (CHB) y el Inversor Multinivel de Puente en H en Cascada (CHBMLI). Se hace hincapié en los interruptores de potencia y los elementos pasivos con un estudio detallado de las pérdidas. Ambos diseños respetan las mismas restricciones (costo, eficiencia y temperatura de unión de los transistores) para garantizar una comparación justa entre ambas topologías. El trabajo destaca los parámetros importantes al elegir los componentes (MOSFETs, condensadores y núcleos magnéticos para los inductores). La ondulación de voltaje del enlace CC y la ondulación de corriente alterna de salida son los parámetros clave para el diseño de los elementos pasivos (condensadores e inductores). Además, los MOSFETs de los transistores se eligen, en ambas topologías, para limitar las pérdidas de conducción (mediante la selección de ) y las pérdidas de conmutación (mediante la selección de y ). Se eligen componentes reales para hacer la comparación lo más completa posible. Se realizan simulaciones numéricas utilizando la plataforma MATLAB. Se proporcionan todas las ecuaciones y parámetros. Se construyó un prototipo de CHBMLI con ocho puentes en H independientes para validar el diseño propuesto con mediciones de temperatura y eficiencia.