Nuevo control digital de frecuencia fija para mejorar la eficiencia en carga ligera de un convertidor regulado aislado
Autores: Ma, Cong; Wang, Junfeng; Wang, Kai; Long, Baiguang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Nuevo control digital de frecuencia fija para mejorar la eficiencia en carga ligera de un convertidor regulado aislado
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Desarrollo
Ambiental
Requisitos económicos
Eficiencia en carga ligera
Método de control digital
Control de frecuencia fija
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Con el desarrollo de los requisitos ambientales y económicos, la eficiencia de carga ligera de los convertidores DC/DC es cada vez más importante. Sin embargo, muchos convertidores regulados aislados todavía utilizan control de frecuencia fija, lo que tiene una baja eficiencia en cargas ligeras. Este documento propone un nuevo método de control digital para mejorar la eficiencia en cargas ligeras bajo control de frecuencia fija. Por un lado, se propone un nuevo control de sincronización de la unidad de compuerta para lograr el encendido suave del interruptor primario. Por otro lado, el método de equilibrio de voltaje-segundo de software realiza la rectificación síncrona en el modo de conducción discontinua, lo que reduce la pérdida de conducción. Se demuestra detalladamente el diagrama y el flujo de trabajo del esquema de control propuesto. Se diseñó un prototipo de 100 vatios, y los resultados de las pruebas muestran que la rectificación síncrona y el encendido cuasi-cero-voltaje se realizan en todo el rango de funcionamiento en la carga ligera. La eficiencia en cargas ligeras es del 81% al 87%, lo que mejora en un 5% a un 10% en comparación con el convertidor hacia adelante tradicional. El prototipo también funciona bien bajo la transitoriedad de carga. El esquema de control propuesto se implementa en un controlador digital sin componentes adicionales, y el circuito tiene baja pérdida y bajo costo.
Descripción
Con el desarrollo de los requisitos ambientales y económicos, la eficiencia de carga ligera de los convertidores DC/DC es cada vez más importante. Sin embargo, muchos convertidores regulados aislados todavía utilizan control de frecuencia fija, lo que tiene una baja eficiencia en cargas ligeras. Este documento propone un nuevo método de control digital para mejorar la eficiencia en cargas ligeras bajo control de frecuencia fija. Por un lado, se propone un nuevo control de sincronización de la unidad de compuerta para lograr el encendido suave del interruptor primario. Por otro lado, el método de equilibrio de voltaje-segundo de software realiza la rectificación síncrona en el modo de conducción discontinua, lo que reduce la pérdida de conducción. Se demuestra detalladamente el diagrama y el flujo de trabajo del esquema de control propuesto. Se diseñó un prototipo de 100 vatios, y los resultados de las pruebas muestran que la rectificación síncrona y el encendido cuasi-cero-voltaje se realizan en todo el rango de funcionamiento en la carga ligera. La eficiencia en cargas ligeras es del 81% al 87%, lo que mejora en un 5% a un 10% en comparación con el convertidor hacia adelante tradicional. El prototipo también funciona bien bajo la transitoriedad de carga. El esquema de control propuesto se implementa en un controlador digital sin componentes adicionales, y el circuito tiene baja pérdida y bajo costo.