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Esquema de modulación avanzado de un convertidor resonante en serie de doble puente activo (DABSRC) para un rendimiento mejorado

Autores: Hameed, Asad; Nauman, Ali; Quadir, Munleef; Khan, Irfan Latif; Iqbal, Adeel; Hussain, Riaz; Khurshaid, Tahir

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Esquema de modulación avanzado de un convertidor resonante en serie de doble puente activo (DABSRC) para un rendimiento mejorado


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Propuesto
Técnica de modulación
DABSRC
Corriente circulante
Pérdida por conmutación
Eficiencia

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 24

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento propone una técnica de modulación de dos grados de libertad (2-DoF) para la optimización eficiente de un convertidor resonante en serie de puente dual activo trifásico de lazo abierto (3P-DABSRC). La eficiencia y el rendimiento de un convertidor de puente activo dual (DAB) convencional disminuyen cuando se opera en un amplio rango de ganancia de voltaje. La eficiencia y el rendimiento de un convertidor DAB dependen de las pérdidas por conmutación y conducción. La corriente circulante es la principal causa de pérdida por conducción, y la conmutación dura de los interruptores activos agrega una pérdida por conmutación. Para aumentar el rendimiento de los convertidores DAB, el primer objetivo es minimizar la pérdida por conducción, y el segundo objetivo es reducir la pérdida por conmutación. Sin embargo, desafortunadamente, no es fácil lograr estos dos objetivos simultáneamente. La corriente circulante nos ayuda a reducir la pérdida por conmutación, pero una cantidad descontrolada de corriente circulante aumentará la corriente de tanque de inductor eficaz cuadrática, y como resultado, la pérdida por conducción se incrementará. Este documento presenta un esquema de modulación avanzado para un 3P-DABSRC que puede ser utilizado no solo en aplicaciones de baja potencia, sino también en aplicaciones de alta potencia. El DABSRC consta de un tanque resonante LC en serie, un transformador de alta frecuencia aislado y un puente activo dual conectado con los lados primario y secundario del transformador. La técnica de modulación 2-DoF propuesta no solo minimiza la corriente circulante, sino que también elimina la pérdida por conmutación. Mantener el desfase mínimo entre los puentes primario y secundario reduce la corriente circulante, y así, todos los interruptores pueden operar con conmutación de voltaje cero (ZVS) para todo el rango de potencia. La potencia se controla cambiando la frecuencia de conmutación de 45 a 63 kHz. Para confirmar la topología y el esquema de modulación propuestos, se simula un DABSRC de 1500 W, que conecta un bus DC de 300 V con un bus DC de 75 V. También se realiza un modelo de pérdidas de la topología propuesta para verificar los resultados. Los resultados de la simulación se utilizan para confirmar el correcto funcionamiento del 3P-DABSRC.

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