OlehNama : Anton

NPM : 3333071299

ResumeDesain dari Konverter DC-DC 99%-Efisien,

5kW, Fase-Shift PWMAplikasi Telecom

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.

Latar Belakang:

Model AnalitikDefinisi bentuk gelombang arus dan tegangan memungkinkan perhitungan-nilai rms, di derivasi dari rmsvaluesdan harmonisa bagi transformator, induktor, kapasitor dan semikonduktor arus untuk perhitungan kerugian berikut.

Kerugian SemikonduktorKerugian 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 Magnetikkerugian 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.

Efisiensi Optimasi

Jumlah optimum Switch Paralel

Ketergantungan nomor paralel switch H-jembatan pada perangkat kerugian. (Infineon CoolMOSTMIPW60R045CP[11] dipertimbangkan.)

Optimasi Hasil

fluk yang lebih tinggi menyebabkan kerugian meninjgkatvolume dalam prosedur optimasi harus dibatasi dalam rangka untuk mendapatkan parameter geometri dan volume realisasi

Parameter Desain Dioptimalkan

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

Transformer kerugian ketergantungan batas volume transformator(Loncat kotak). Kurva mewakili minimal kerugian akibatgeometri 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).

Rugi distribusi pada beban penuh (5 kW) untuk desain prototipe

Desain prototipe konverter DC-DC yang diusulkan tinggi efisien. (= 99,2% pada beban penuh, = 36 W/in3 (2,2 kW / liter)).

Prototype

KesimpulanHasil 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).