Novel series-parallel phase-shifted full-bridge converters with auxiliary LC networks to achieve wide lagging-leg ZVS range
Autores: Wang, Yunzhi; Sun, Fei; Chen, Jun; Cai, Huafeng; Gao, Shen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Novel series-parallel phase-shifted full-bridge converters with auxiliary LC networks to achieve wide lagging-leg ZVS range
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Convertidor PSFB en serie-paralelo
Rama LC auxiliar
Control entrelazado
Entrada de doble puente-salida en serie-paralelo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 53
Citaciones: Sin citaciones
Bajo condiciones de carga ligera, el convertidor de puente completo con desplazamiento de fase (PSFB) a menudo tiene dificultades para lograr la conmutación de voltaje cero (ZVS) de la pierna rezagada al depender de la energía de su inductor resonante; sin embargo, para el convertidor PSFB en serie-paralelo aplicado en aplicaciones de alta potencia, la pierna rezagada todavía tiene el problema de la difícil realización de ZVS. Basado en esto, el documento analiza las razones por las que el convertidor PSFB en serie-paralelo tiene dificultades para lograr ZVS para la pierna rezagada bajo cargas ligeras y pesadas. Bajo control entrelazado, el ZVS de la pierna rezagada sobre todo el rango de carga se logra agregando una rama LC auxiliar en el punto medio de la pierna rezagada de ambos submódulos. Basado en el convertidor PSFB de entrada doble en puente-salida paralelo (IPOS), analizando el principio de funcionamiento del circuito después de agregar la rama LC auxiliar y extendiéndolo al convertidor PSFB en serie-paralelo. Se dan los requisitos de diseño de la rama LC auxiliar del convertidor PSFB en serie-paralelo de doble puente y se analizan los efectos de la rama auxiliar LC en el estado operativo del módulo y el estrés del dispositivo. Sobre esta base, se lleva a cabo una extensión para dar el principio de funcionamiento y el método de diseño de la rama LC auxiliar del convertidor PSFB en serie-paralelo de N puentes. Finalmente, un modelo de simulación de Matlab/Simulink de 100 kW verifica el rendimiento superior de la rama LC propuesta para realizar el ZVS de la pierna rezagada del convertidor PSFB en serie-paralelo bajo cargas ligeras y pesadas y logra una mejora del 1,09% en la eficiencia máxima a carga nominal.
Descripción
Bajo condiciones de carga ligera, el convertidor de puente completo con desplazamiento de fase (PSFB) a menudo tiene dificultades para lograr la conmutación de voltaje cero (ZVS) de la pierna rezagada al depender de la energía de su inductor resonante; sin embargo, para el convertidor PSFB en serie-paralelo aplicado en aplicaciones de alta potencia, la pierna rezagada todavía tiene el problema de la difícil realización de ZVS. Basado en esto, el documento analiza las razones por las que el convertidor PSFB en serie-paralelo tiene dificultades para lograr ZVS para la pierna rezagada bajo cargas ligeras y pesadas. Bajo control entrelazado, el ZVS de la pierna rezagada sobre todo el rango de carga se logra agregando una rama LC auxiliar en el punto medio de la pierna rezagada de ambos submódulos. Basado en el convertidor PSFB de entrada doble en puente-salida paralelo (IPOS), analizando el principio de funcionamiento del circuito después de agregar la rama LC auxiliar y extendiéndolo al convertidor PSFB en serie-paralelo. Se dan los requisitos de diseño de la rama LC auxiliar del convertidor PSFB en serie-paralelo de doble puente y se analizan los efectos de la rama auxiliar LC en el estado operativo del módulo y el estrés del dispositivo. Sobre esta base, se lleva a cabo una extensión para dar el principio de funcionamiento y el método de diseño de la rama LC auxiliar del convertidor PSFB en serie-paralelo de N puentes. Finalmente, un modelo de simulación de Matlab/Simulink de 100 kW verifica el rendimiento superior de la rama LC propuesta para realizar el ZVS de la pierna rezagada del convertidor PSFB en serie-paralelo bajo cargas ligeras y pesadas y logra una mejora del 1,09% en la eficiencia máxima a carga nominal.