Izolowany przekształtnik podwyższający DC/DC o wysokim współczynniku wzmocnienia napięcia

pol Artykuł w języku polskim DOI: 10.14313/PAR_204/106

wyślij Adam Krupa Politechnika Białostocka, Wydział Elektryczny, Katedra Automatyki i Elektroniki

Pobierz Artykuł

Streszczenie

Uzyskanie wymaganego poziomu napięcia wyjściowego przy niskich napięciach wejściowych sprawia, że tranzystory przekształtnika podwyższającego DC/DC przełączają prądy o znacznych wartościach, co wiąże się ze zwiększeniem strat energii. Aby uzyskać sprawność przekształtnika powyżej 90 % w szerokim zakresie przetwarzanej mocy wejściowej przy „twardym” przełączaniu łączników półprzewodnikowych należy podzielić znaczny prąd wejściowy na kilka mniejszych pętli prądowych. Zmniejszy to straty przewodzenia tranzystorów, które stanowią przeważającą część strat energii w tego typu układach. Zastosowanie transformatorów równoważących pozwoli zachować równomierny rozpływ prądu wejściowego, a transformatorów izolujących – separację galwaniczną oraz wzmocnienie napięcia zależne od ich przekładni.

Słowa kluczowe

izolacja galwaniczna, przekształtnik DC/DC, transformator wyrównawczy, wzmocnienie napięcia

Isolated step-up DC/DC converter with high input voltage gain

Abstract

Obtaining a desired level of output voltage at low input voltages makes the transistors of DC/DC boost converter switch currents of considerable value, which is associated with an increase in energy losses. In order to achieve converter efficiency greater than 90 % in a broad range of input power processed at the “hard” switching of semiconductor switches significant input current should be divided into several smaller current loops. This will reduce the conduction losses of transistors which are the vast majority of energy loss in this type of systems. The use of balancing transformers will keep the equal input current distribution and isolation transformers ensure galvanic isolation and voltage gain dependent on their turns ratio.

Keywords

balancing transformer, DC/DC converter, galvanic isolation

Bibliografia

  1. Blaabjerg F., Kjaer S.B., Pedersen J.K., A Review of Single-Phase Grid-Connected Inverters for Photovoltaic Modules, Transactions on Industry Applications, IEEE 2005, 1292–1306.
  2. Tomaszuk A., Krupa A., Step-up DC-DC converters for photovoltaic applications – theory and performance, “Przegląd Elektrotechniczny”, nr 9/2013.
  3. Quan Li, Wolfs P., A review of the single phase photovoltaic module integrated converter topologies with three different dc link configurations, “IEEE Trans. Power Electron.”, vol. 23, no. 3/2008, 1320–1333.
  4. Nymand M., Andersen M.A.E., A new very-high-efficiency R4 converter for high-power fuel cell applications, Proc. PEDS, Taipei, Taiwan, 2009, 997–1001.
  5. Tomaszuk A., Krupa A., High Efficiency High Step-up DC-DC Converters – Review, Bulletin of The Polish Academy of Sciences, Technical Sciences, vol. 59, no. 4/2011.
  6. Dawidziuk J., Wysokosprawne przekształtniki podwyższające DC/DC mocy w systemach fotowoltaicznych, „Przegląd Elektrotechniczny” nr 4b/2012, 35–40.
  7. Mohan N., Power Electronics – First Course on, ed. Minneapolis, USA: MNPERE, 2009, ISBN 978-0-9715292-8-1.
  8. Subudhi B., Pradhan R., A Comparative Study on Maximum Power Point Tracking Techniques for Photovoltaic Power Systems, Sustainable Energy, IEEE Transactions on (vol. 4, issue 1) 89–98.