Un suministro de energía lineal de alta eficiencia con onda sinusoidal pura para pruebas de alto voltaje
Autores: Chen, Baichao; Gao, Wei; Chen, Yaojun; Tian, Cuihua; Zhou, Yuxiong; Xue, Gang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Un suministro de energía lineal de alta eficiencia con onda sinusoidal pura para pruebas de alto voltaje
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Cambiando dispositivos
Interferencia periódica de tipo pulso
Fuente de alimentación lineal
Linealización por tramos
Transistor de tipo N
Relación de transformador
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 51
Citaciones: Sin citaciones
La parte de entrada de la fuente de alimentación de prueba de alto voltaje suele estar compuesta por dispositivos de conmutación; sin embargo, la interferencia periódica de tipo pulso causada por los dispositivos de conmutación dificulta la monitorización de la descarga parcial de la fuente de alimentación de prueba. Por lo tanto, este documento propone una fuente de alimentación lineal de alta eficiencia y sin distorsiones basada en la linealización por tramos con todos los transistores tipo N. Bajo la misma entrada de CC, se conectan varios transistores de potencia a diferentes derivaciones del mismo transformador. Controlando el período de conducción lineal de cada transistor de potencia a su vez, aseguramos que el transistor de potencia funcione en el lado lineal (sesgado hacia la saturación) para reducir su caída de voltaje de conducción y la salida realiza una linealización por tramos sinusoidal, de modo que el convertidor puede mejorar considerablemente la eficiencia del sistema. Posteriormente, desde la perspectiva de la menor suma de la pérdida del transistor, se propone un método de optimización para el diseño de la relación del transformador de múltiples devanados en cada etapa. Finalmente, se construyó un prototipo de fuente de alimentación basado en un convertidor lineal de cuatro tramos con una tensión de salida de 220 V. La eficiencia experimental alcanza el 87.03%, y, además, si la amplificación lineal se divide en más secciones, la eficiencia puede mejorarse aún más.
Descripción
La parte de entrada de la fuente de alimentación de prueba de alto voltaje suele estar compuesta por dispositivos de conmutación; sin embargo, la interferencia periódica de tipo pulso causada por los dispositivos de conmutación dificulta la monitorización de la descarga parcial de la fuente de alimentación de prueba. Por lo tanto, este documento propone una fuente de alimentación lineal de alta eficiencia y sin distorsiones basada en la linealización por tramos con todos los transistores tipo N. Bajo la misma entrada de CC, se conectan varios transistores de potencia a diferentes derivaciones del mismo transformador. Controlando el período de conducción lineal de cada transistor de potencia a su vez, aseguramos que el transistor de potencia funcione en el lado lineal (sesgado hacia la saturación) para reducir su caída de voltaje de conducción y la salida realiza una linealización por tramos sinusoidal, de modo que el convertidor puede mejorar considerablemente la eficiencia del sistema. Posteriormente, desde la perspectiva de la menor suma de la pérdida del transistor, se propone un método de optimización para el diseño de la relación del transformador de múltiples devanados en cada etapa. Finalmente, se construyó un prototipo de fuente de alimentación basado en un convertidor lineal de cuatro tramos con una tensión de salida de 220 V. La eficiencia experimental alcanza el 87.03%, y, además, si la amplificación lineal se divide en más secciones, la eficiencia puede mejorarse aún más.