Convertidor de PFC sin puente con capacitor electrolítico basado en desacoplamiento de potencia
Autores: Jin, Ning-Zhi; Wu, Zhi-Qiang; Zhang, Long; Feng, Yu; Wu, Xiao-Gang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Convertidor de PFC sin puente con capacitor electrolítico basado en desacoplamiento de potencia
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Convertidor
Corrección del factor de potencia
Capacitor
Control
Circuito
Voltaje
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 40
Citaciones: Sin citaciones
Debido a la menor cantidad de dispositivos de conducción en estado operativo, el convertidor de corrección de factor de potencia (PFC) sin puente es más eficiente que el circuito PFC tradicional. Sin embargo, para lograr una baja ondulación de voltaje de salida en el lado de CC, se debe conectar un gran capacitor electrolítico en paralelo al extremo de salida. Para reducir el valor de la capacitancia, este artículo propone un convertidor PFC sin puente de doble impulso con un convertidor de desacoplamiento de potencia buck/boost bidireccional en la etapa posterior. El convertidor bidireccional absorbe la ondulación de doble frecuencia de línea, reduciendo la pulsación de potencia en el extremo de salida a la vez que realiza el desacoplamiento de potencia. Se adopta el control de un ciclo en el convertidor PFC sin puente, de modo que la corriente de entrada pueda seguir el voltaje de entrada para lograr la corrección del factor de potencia y disminuir la contaminación armónica. El circuito de desacoplamiento de potencia está diseñado con un lazo externo de voltaje que utiliza control PI y un lazo interno de corriente que utiliza control predictivo de modelo, lo que alivia la fluctuación del voltaje de salida causada por la reducción del valor de la capacitancia del capacitor del filtro, con el propósito de lograr un capacitor no electrolítico. Finalmente, la topología y estrategia de control involucradas en este artículo son simuladas y experimentadas para verificar la validez y superioridad de la teoría.
Descripción
Debido a la menor cantidad de dispositivos de conducción en estado operativo, el convertidor de corrección de factor de potencia (PFC) sin puente es más eficiente que el circuito PFC tradicional. Sin embargo, para lograr una baja ondulación de voltaje de salida en el lado de CC, se debe conectar un gran capacitor electrolítico en paralelo al extremo de salida. Para reducir el valor de la capacitancia, este artículo propone un convertidor PFC sin puente de doble impulso con un convertidor de desacoplamiento de potencia buck/boost bidireccional en la etapa posterior. El convertidor bidireccional absorbe la ondulación de doble frecuencia de línea, reduciendo la pulsación de potencia en el extremo de salida a la vez que realiza el desacoplamiento de potencia. Se adopta el control de un ciclo en el convertidor PFC sin puente, de modo que la corriente de entrada pueda seguir el voltaje de entrada para lograr la corrección del factor de potencia y disminuir la contaminación armónica. El circuito de desacoplamiento de potencia está diseñado con un lazo externo de voltaje que utiliza control PI y un lazo interno de corriente que utiliza control predictivo de modelo, lo que alivia la fluctuación del voltaje de salida causada por la reducción del valor de la capacitancia del capacitor del filtro, con el propósito de lograr un capacitor no electrolítico. Finalmente, la topología y estrategia de control involucradas en este artículo son simuladas y experimentadas para verificar la validez y superioridad de la teoría.