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Convertidor DC-DC bidireccional con inductor acoplado con capacitor clamp y arranque suave

Autores: Kumar, Kalamchety Srinivasa Ravi; Pandian, Alagappan; Sastry, Vedula Venkata; Raveendhra, Dogga

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Tecnología de Equipos y Accesorios

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 17

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
En este artículo, se propone un nuevo tipo de convertidor DC-DC bidireccional con inductor acoplado y capacitor de sujeción, que ofrece un alto aumento de voltaje con transitorios de corriente de arranque suaves, así como una reducción de las tensiones en el capacitor. Se presentan en detalle la operación en estado estable, el modelado matemático y el modelado en espacio de estados para el convertidor propuesto. Se desarrolla un circuito simplificado de sujeción de voltaje único para mitigar los picos de voltaje causados por el inductor acoplado al recuperar la energía de fuga de manera efectiva. Además, el capacitor de sujeción ayuda a reducir las ondulaciones en el voltaje de salida, lo que a su vez reduce significativamente la tensión en el interruptor y ofrece un menor contenido de ondulación en los terminales de carga. La simulación del convertidor propuesto se llevó a cabo utilizando Simulink/MATLAB para la conversión de 24V DC a 200V DC. Para esta conversión, los resultados de la simulación han demostrado que hay una reducción del 13.64% de las tensiones de voltaje del capacitor. Además, bajo condiciones de variación de línea, las respuestas del convertidor han demostrado que hay una reducción del 119% y del 25.25% en los transitorios de corriente de entrada y voltaje de salida, respectivamente. De manera similar, se observan reducciones transitorias del 25.25% y del 76.5% en la corriente de entrada para variaciones de línea y parámetros de control. La investigación de hardware del convertidor se llevó a cabo con un sistema de 100 W, 24 V/200 V. El convertidor logró una eficiencia del 93.8%. Las observaciones complementan los resultados de la simulación.

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