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Un convertidor resonante T-Type basado en SiC de alta reducción para la unidad de procesamiento de energía de naves espaciales

Autores: Ma, Wenjie; Li, Hui

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Un convertidor resonante T-Type basado en SiC de alta reducción para la unidad de procesamiento de energía de naves espaciales


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Unidad de procesamiento de energía de la nave espacial
Convertidor de alta tensión
Convertidor resonante de tres niveles tipo T basado en SiC
Esquema de modulación de frecuencia variable y desplazamiento de fase ajustable
Modelo en el dominio del tiempo en estado estacionario
Consideraciones de diseño óptimo de elementos resonantes.

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 31

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Una unidad de procesamiento de energía (PPU) de una nave espacial se utiliza para convertir la energía de los paneles solares o baterías eléctricas al cargamento, incluyendo propulsión eléctrica, equipos de comunicación e instrumentos científicos. Actualmente, se aplica ampliamente un convertidor de alta tensión a la PPU de la nave espacial para mejorar la densidad de potencia y ahorrar peso en el lanzamiento. Sin embargo, el alto nivel de voltaje plantea desafíos como altas relaciones de reducción y grandes pérdidas de potencia. Para lograr menos pérdidas por conducción, se propone un convertidor resonante de tres niveles (TL) tipo T basado en SiC. Para ampliar aún más el rango de ganancia y lograr altas relaciones de reducción, se propone un esquema de modulación de frecuencia variable y desplazamiento de fase ajustable (VFAPS). Mientras tanto, se establece el modelo en el dominio del tiempo en estado estacionario para elaborar los principios de operación y las condiciones de frontera para el conmutación suave. Además, se han elaborado consideraciones de diseño óptimo de elementos resonantes para lograr un rango de ganancia más amplio y facilitar un conmutación suave más fácil. Además, se podrían determinar las soluciones numéricas para la frecuencia de conmutación y el ángulo de desplazamiento de fase (PS) bajo cada entrada específica. Finalmente, la efectividad de este análisis teórico se demuestra a través de un prototipo experimental de 500 W con entrada de 650950 V y salida constante de 48 V/11 A.

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