Un análisis general de las características estáticas del convertidor de puente activo único
Autores: Rodriguez, Alberto; Sebastian, Javier; Lamar, Diego G.; Hernando, Marta M.; Ayarzaguena, Iban; Larrazabal, Igor; Ortega, David; Bermejo, Jose M.; Vazquez, Francisco
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un análisis general de las características estáticas del convertidor de puente activo único
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Puente activo dual
Convertidor
Puente activo simple
SAB
Modos de conducción
Convertidores DC/DC
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
El convertidor de puente activo dual (DAB) ha sido ampliamente analizado y utilizado en los últimos años para aplicaciones donde se requiere flujo de potencia bidireccional. La versión unidireccional del DAB, que reemplaza el puente de salida activo con un puente de diodos, ha sido llamada el puente activo único (SAB). El comportamiento estático del SAB difiere notablemente de convertidores DC/DC similares y puede brindar ventajas interesantes en ciertas aplicaciones. Este artículo presenta un estudio exhaustivo del comportamiento estático del convertidor de puente activo único (SAB) en diferentes modos de conducción. Este estudio se centra en la descripción de los modos de conducción, marcando las principales diferencias en comparación con convertidores DC/DC similares. Además, el SAB puede diseñarse para operar en modo de conducción para un nivel de potencia dado con diferentes rendimientos. Se propone una guía de diseño y se comparan los rendimientos de diferentes diseños, cuantificando las tensiones de corriente en los semiconductores. Finalmente, la principal contribución de este artículo es la identificación de las similitudes y diferencias entre el SAB y los convertidores buck, forward y de puente completo con desplazamiento de fase. Cabe destacar que la posición del inductor, ya sea antes o después del puente rectificador de salida, modifica la tensión soportada por los diodos de salida y depende del modo de conducción, la relación de conversión de voltaje del convertidor y, en consecuencia, su operación y rendimiento principales. Además, la operación del SAB es similar a una fuente de corriente en todos los modos de conducción, lo cual no es habitual en convertidores similares. Este comportamiento peculiar puede ser útil en ciertas aplicaciones. El estudio teórico, los diferentes diseños y la operación predicha del SAB en diferentes modos de conducción han sido validados utilizando resultados de simulación y experimentales.
Descripción
El convertidor de puente activo dual (DAB) ha sido ampliamente analizado y utilizado en los últimos años para aplicaciones donde se requiere flujo de potencia bidireccional. La versión unidireccional del DAB, que reemplaza el puente de salida activo con un puente de diodos, ha sido llamada el puente activo único (SAB). El comportamiento estático del SAB difiere notablemente de convertidores DC/DC similares y puede brindar ventajas interesantes en ciertas aplicaciones. Este artículo presenta un estudio exhaustivo del comportamiento estático del convertidor de puente activo único (SAB) en diferentes modos de conducción. Este estudio se centra en la descripción de los modos de conducción, marcando las principales diferencias en comparación con convertidores DC/DC similares. Además, el SAB puede diseñarse para operar en modo de conducción para un nivel de potencia dado con diferentes rendimientos. Se propone una guía de diseño y se comparan los rendimientos de diferentes diseños, cuantificando las tensiones de corriente en los semiconductores. Finalmente, la principal contribución de este artículo es la identificación de las similitudes y diferencias entre el SAB y los convertidores buck, forward y de puente completo con desplazamiento de fase. Cabe destacar que la posición del inductor, ya sea antes o después del puente rectificador de salida, modifica la tensión soportada por los diodos de salida y depende del modo de conducción, la relación de conversión de voltaje del convertidor y, en consecuencia, su operación y rendimiento principales. Además, la operación del SAB es similar a una fuente de corriente en todos los modos de conducción, lo cual no es habitual en convertidores similares. Este comportamiento peculiar puede ser útil en ciertas aplicaciones. El estudio teórico, los diferentes diseños y la operación predicha del SAB en diferentes modos de conducción han sido validados utilizando resultados de simulación y experimentales.