Análise e metodologia de projeto de conversores cc-cc isolados com comutação sob tensão nula: ponte-completa e duplo meia-ponte
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2017 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Manancial - Repositório Digital da UFSM |
Texto Completo: | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/14075 |
Resumo: | This work presents a study of an isolated DC-DC converter with zero-voltage switching (ZVS) and phase-shifted (PS) applied to full-bridge (ZVS-PS-FB) and double half-bridge converters (ZVS-PS-DHB). The double half-bridge converter is introduced as an alternative to the fullbridge converter with the additional advantage of operating ZVS over full power range, as well as for full output voltage ranges (from zero to maximum voltage). One of the objectives of the design methodology is to find out the converter´s parameters operating at ZVS for the entire range of loads in the ZVS-PS-DHB and to obtain a wide range of ZVS operation for the ZVSPS- FB converter. Added to this, the project methodology seeks to reduce the total losses by converter´s stages by choosing the most appropriate components to meet the design objectives. It is proposed a methodology of optimization of the high frequency transformers design for each converter, whose procedure makes the choice of cores and their parameters, based on the modified area product method, which uses iterative processes in combination with rules of thumb. The methodology for designing the parameters of the output filter is described, as well as the considerations in choosing the switches of the inverters. As result, this work seeks to improve the efficiency of the studied converters and their performance in soft switching under zero voltage. |
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Análise e metodologia de projeto de conversores cc-cc isolados com comutação sob tensão nula: ponte-completa e duplo meia-ponteAlta eficiênciaComutação sob zero de tensão (ZVS)Conversor duplo meiaponteConversor ponte-completaHigh efficiencyZero voltage switching (ZVS)Double half-bridgeFull-bridgeCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAThis work presents a study of an isolated DC-DC converter with zero-voltage switching (ZVS) and phase-shifted (PS) applied to full-bridge (ZVS-PS-FB) and double half-bridge converters (ZVS-PS-DHB). The double half-bridge converter is introduced as an alternative to the fullbridge converter with the additional advantage of operating ZVS over full power range, as well as for full output voltage ranges (from zero to maximum voltage). One of the objectives of the design methodology is to find out the converter´s parameters operating at ZVS for the entire range of loads in the ZVS-PS-DHB and to obtain a wide range of ZVS operation for the ZVSPS- FB converter. Added to this, the project methodology seeks to reduce the total losses by converter´s stages by choosing the most appropriate components to meet the design objectives. It is proposed a methodology of optimization of the high frequency transformers design for each converter, whose procedure makes the choice of cores and their parameters, based on the modified area product method, which uses iterative processes in combination with rules of thumb. The methodology for designing the parameters of the output filter is described, as well as the considerations in choosing the switches of the inverters. As result, this work seeks to improve the efficiency of the studied converters and their performance in soft switching under zero voltage.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESEste trabalho apresenta um estudo de uma metodologia de projeto de conversores CCCC isolados em comutação sob tensão nula (ZVS) e deslocamento de fase (PS), aplicados a os conversores ponte-completa (ZVS-PS-FB) e ao conversor duplo meia-ponte (ZVS-PS-DHB). O conversor duplo meia-ponte é introduzido como uma alternativa ao conversor pontecompleta com a vantagem de poder operar em comutação ZVS sobre toda faixa de potencias, assim como para toda faixa de tensões de saída (desde zero até tensão máxima). Um dos objetivos da metodologia de projeto é encontrar os parâmetros de operação em ZVS para toda faixa de cargas no conversor ZVS-PS-DHB e obter uma ampla faixa de operação em ZVS para o conversor ZVS-PS-FB. Adicionado a isto, a metodologia de projeto busca reduzir as perdas totais por estágios do conversor, mediante a escolha dos componentes mais apropriados para cumprir os objetivos de projeto. Propõe-se uma metodologia de otimização de projeto dos transformadores para cada conversor, cujo procedimento faz a escolha dos núcleos e seus parâmetros, baseado no método do produto das áreas modificada, que usa processos iterativos em combinação com restrições por regras básicas baseadas em conhecimentos práticos. Descreve-se a metodologia de projeto dos parâmetros do filtro de saída, e as considerações na escolha das chaves dos conversores. Como resultado final, este trabalho busca melhorar a eficiência dos conversores em estudo e seu desempenho na comutação suave sob tensão nula.Universidade Federal de Santa MariaBrasilEngenharia ElétricaUFSMPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaCentro de TecnologiaPinheiro, José Reneshttp://lattes.cnpq.br/2333794966860226Azevedo, Gustavo Medeiros de Souzahttp://lattes.cnpq.br/8570418647952512Schmidt, Julio Maragano2018-08-22T18:58:15Z2018-08-22T18:58:15Z2017-08-10info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/14075porAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2018-08-22T18:58:16Zoai:repositorio.ufsm.br:1/14075Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2018-08-22T18:58:16Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false |
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