Un esquema de control de doble modo para mejorar la eficiencia de carga ligera para un convertidor flyback de pinza activa
Autores: Tran, Thanh Nhat Trung; Wang, Hung-Chia; Wang, Jian-Min
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un esquema de control de doble modo para mejorar la eficiencia de carga ligera para un convertidor flyback de pinza activa
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Propuesto
Esquema de control de doble modo
Convertidor flyback con abrazadera activa
Modo cuasi-resonante
Modo de abrazadera activa
Pérdidas por conmutación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
Se propone en este artículo un nuevo esquema de control de doble modo que permite que el convertidor de pinza activa flyback (ACF) opere tanto en modo cuasi-resonante (QR) bajo carga ligera como en modo de pinza activa bajo carga media o pesada. La transición de modo se realiza en base a un circuito de control de doble modo externo. Además, el convertidor propuesto incorpora un nuevo circuito de control de conmutación de valle (VS) en modo QR que reduce la pérdida de conmutación en el interruptor principal al lograr VS. Bajo carga media a completa, el convertidor propuesto se convierte en un convertidor ACF diseñado para lograr la conmutación de voltaje cero (ZVS), lo que reduce las pérdidas de conmutación en ambos interruptores de potencia. El convertidor ACF de control de doble modo propuesto tiene las siguientes ventajas: (1) en comparación con los convertidores ACF convencionales, los convertidores ACF propuestos minimizan las pérdidas de conmutación combinando VS y ZVS; (2) bajo condiciones de carga ligera, se utiliza un mecanismo de control QR que limita la frecuencia para evitar pérdidas de conmutación desfavorables causadas por altas frecuencias de conmutación. Se implementó un prototipo de convertidor ACF de 65 W con una entrada de 155 V CC y una salida de 19 V/3.42 A CC bajo una frecuencia de conmutación de 65 kHz. Los resultados experimentales demuestran la viabilidad del esquema de control propuesto. La eficiencia del convertidor propuesto alcanzó el 79% con una carga de 3.5 W, lo que es un 11% más alto que el convertidor ACF convencional.
Descripción
Se propone en este artículo un nuevo esquema de control de doble modo que permite que el convertidor de pinza activa flyback (ACF) opere tanto en modo cuasi-resonante (QR) bajo carga ligera como en modo de pinza activa bajo carga media o pesada. La transición de modo se realiza en base a un circuito de control de doble modo externo. Además, el convertidor propuesto incorpora un nuevo circuito de control de conmutación de valle (VS) en modo QR que reduce la pérdida de conmutación en el interruptor principal al lograr VS. Bajo carga media a completa, el convertidor propuesto se convierte en un convertidor ACF diseñado para lograr la conmutación de voltaje cero (ZVS), lo que reduce las pérdidas de conmutación en ambos interruptores de potencia. El convertidor ACF de control de doble modo propuesto tiene las siguientes ventajas: (1) en comparación con los convertidores ACF convencionales, los convertidores ACF propuestos minimizan las pérdidas de conmutación combinando VS y ZVS; (2) bajo condiciones de carga ligera, se utiliza un mecanismo de control QR que limita la frecuencia para evitar pérdidas de conmutación desfavorables causadas por altas frecuencias de conmutación. Se implementó un prototipo de convertidor ACF de 65 W con una entrada de 155 V CC y una salida de 19 V/3.42 A CC bajo una frecuencia de conmutación de 65 kHz. Los resultados experimentales demuestran la viabilidad del esquema de control propuesto. La eficiencia del convertidor propuesto alcanzó el 79% con una carga de 3.5 W, lo que es un 11% más alto que el convertidor ACF convencional.