Resume Desain dari Konverter DC-DC 99%-Efisien, 5kW, Fase

Oleh
Nama : Anton
NPM : 3333071299
Terus meningkatnya kepadatan listrik tenaga elektronik konverter
disebabkan oleh frekuensi switching meningkat karena terus menerus
perbaikan daya switching dan penurunan volume komponen magnetik.
Sehingga perlunya memaksimalkan daya dengan mendesain prototipe yang
optimal dengan karakteristik yang efisiensi terbaik.
 Model Analitik
Definisi bentuk gelombang arus dan tegangan memungkinkan perhitungan-nilai rms, di derivasi dari rmsvalues
dan harmonisa bagi transformator, induktor, kapasitor dan semikonduktor arus untuk perhitungan kerugian berikut.
 Kerugian Semikonduktor
Kerugian di switch jembatan penuh diturunkan dengan RDS, pada, biaya gerbang QG, output energi yang
setara kapasitansi cross collateral; 400 V eq di dan energi dalam output kapasitansi E (V) sebagai fungsi dari
tegangan yang diberikan untuk terpilih MOSFET .
 Kerugian di Komponen Magnetik
kerugian penurunan terus untuk volume yang lebih tinggi
 Dielektrik kerugian dalam kapasitor output
Kerugian dalam pasokan tambahan dan unit kontrol dianggap konstan selama rentang seluruh beban dan
mengatur untuk 3W.
 Jumlah optimum Switch Paralel
Ketergantungan nomor paralel switch H-jembatan pada perangkat kerugian. (Infineon CoolMOSTMIPW60R045CP[11]
dipertimbangkan.)
Efisiensi kontribusi switch jembatan penuh (Contoh dianggap MOSFET). The parameter bebas adalah tetap
untuk perhitungan, yang tidak mungkin menyajikan parameter menghasilkan desain yang optimal. Itu kurva
menunjukkan optimum kerugian semikonduktor dengan masing-masing optimal jumlah switch paralel.
Kerugian di Komponen Magnetik
fluk yang lebih tinggi menyebabkan kerugian meninjgkat
volume dalam prosedur optimasi harus dibatasi dalam rangka untuk mendapatkan parameter geometri dan volume
realisasi
Parameter Desain Dioptimalkan
Transformer kerugian ketergantungan batas volume transformator
(Loncat kotak). Kurva mewakili minimal kerugian akibat
geometri dioptimalkan dengan masing-masing parameter batas
volume.
Desain yang optimal dengan karakteristik efisiensi terbaik dapat ditemukan pada frekuensi switching 25 kHz.
Nilai efisiensi dapat dioptimalkan diberikan di bawah ini:
Kerugian dari PWM converter dioptimalkan Fase-Shift sebagai fungsi frekuensi. (Ptotal = total
kerugian, Psemi; pri = semikonduktor utama sisi kerugian, Psemi; SR = kerugian penyearah
sinkron, Ptrafo = kerugian transformator, kerugian output PLout = induktor, Prest = kerugian di
aux. suplai, kontrol unit, output kapasitor).
Desain prototipe konverter DC-DC yang diusulkan tinggi efisien. (= 99,2% pada beban penuh, = 36 W/in3 (2,2 kW / liter)).
Rugi distribusi pada beban penuh (5 kW) untuk desain prototipe
Hasil desain prototipe dalam efisiensi dihitung dari = 99,2%
pada beban penuh dan menawarkan kurva efisiensi datar selama seluruh
beban jangkauan. Pada beban 10%, yakni 500W, konverter sistem
pameran masih efisiensi 98,0%. Kekuatan kerapatan prototipe sadari
adalah = 36 W/in3 (2,2 kW / liter).